DE60210480T2

DE60210480T2 - Wasserabsorbierendes harzpulver sowie dessen herstellungsverfahren und verwendungen

Info

Publication number: DE60210480T2
Application number: DE2002610480
Authority: DE
Inventors: Katsuhiro Himeji-shi Kajikawa; Toru Himeji-shi NISHIOKA; Hirotama Himeji-shi FUJIMARU; Kunihiko Suita-shi Ishizaki
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 2001-07-06
Filing date: 2002-07-04
Publication date: 2006-11-23
Anticipated expiration: 2022-07-05
Also published as: DE60210480D1; CN1277867C; US6716894B2; EP1422257A1; EP1422257B1; EP1422257A4; WO2003004550A1; US20030087983A1; CN1464888A

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein wasserabsorbierendes Harzpulver sowie dessen Herstellungsverfahren und Verwendungen.
STAND DER TECHNIK
Wasserabsorbierende Harze werden als absorbierende Mittel für Sanitärartikel, wie etwa Damenbinden und Wegwerfwindeln, verwendet. Außerdem haben sie vielfältige Verwendungen (z. B. werden sie etwa als Wasserspeichermittel und Trocknungsmittel in landwirtschaftlichen und Gartenbau-Bereichen und Bauarbeiten-Bereichen verwendet).
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der Erfindung
Ohne Beschränkung auf die oben erläuterten Verwendungen ist es unnötig zu erwähnen, dass die Wasserabsorptionsleistung der wasserabsorbierenden Harze sich im Laufe der Zeit nicht verschlechtern darf.
Ein Beispiel für ein wasserabsorbierendes Harz ist in EP-A-0 668 080 offenbart.
Was die Mittel zum Verhindern der Verschlechterung der Wasserabsorptionsleistung betrifft, so umfassen bekannte Beispiele für Verfahren zur Verhinderung einer Verschlechte rung der wasserabsorbierenden Harze durch Urin im Laufe der Zeit Gegenmittel, wie sie z. B. in JP-A-118375/1988 (Showa 63), USP 4,972,019, USP 4,863,989, JP-A-127754/1988 (Showa 63), JP-A-153060/1988 (Showa 63), JP-A-272349/1988 (Showa 63), JP-A-033158/1989 (Heisei 1), JP-A-255804/1990 (Heisei 2), JP-A-179008/1991 (Heisei 3), EP 0372981 und JP-A-097929/1993 (Heisei 5) beschrieben sind.
Bei den Untersuchungen der Erfinder hat sich jedoch gezeigt, dass eine Verschlechterung der Wasserabsorptionsleistung selbst dann verursacht wird, wenn diese herkömmlichen Gegenmaßnahmen durchgeführt werden.
Folglich ist es eine Aufgabe der Erfindung: nach der bisher unbekannten Ursache für diese Verschlechterung der Wasserabsorptionsleistung zu suchen und dann deren Verhinderung zu versuchen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfinder haben sorgfältige Untersuchungen angestellt, um die erwähnten Probleme zu lösen. Als Ergebnis haben sie herausgefunden, dass ein wasserabsorbierendes Harz eine Spur von metallischen Fremdsubstanzen einschließt. Insbesondere haben sie herausgefunden, dass: wenn das wasserabsorbierende Harz in kleine Teilchen zerteilt wird, um die Leistung des wasserabsorbierenden Harzes zu verbessern, und außerdem der Feinpulvergehalt verringert wird, indem die Teilchendurchmesserverteilung verengt wird, dann der Gehalt dieser metallischen Fremdsubstanz ansteigt, mit der Folge, dass die metallische Fremdsubstanz, die in Spuren enthalten ist, die Verschlechterung der Wasserabsorptionsleistung des wasserabsorbierenden Harzes fördert. Genauer gesagt, haben die Erfinder herausgefunden, dass: diese Verschlechterung insbesondere leicht verursacht wird, wenn ein Versuch unternommen wird, dass das wasserabsorbierende Harzpulver einen Gewichtsmittel-Teilchendurchmesser von 300 bis 600 μm aufweisen soll und dass der Anteil von Feinteilchen mit Teilchendurchmessern von nicht größer als 150 μm auf weniger als 10 Massen-% des wasserabsorbierenden Harzpulvers verringert werden soll, so dass die Leistung des wasserabsorbierenden Harzes verbessert werden kann; und je mehr die Menge der metallischen Fremdsubstanz, die aus dem wasserabsorbierenden Harzpulver entfernt wird, vergrößert wird, desto wirksamer kann die obige Verschlechterung verhindert werden.
Die Erfinder haben herausgefunden, dass: in einem Schritt des Transportierens eines getrockneten Produktpulvers eines vernetzten Hydrogelpolymers, das ein wasserabsorbierendes Harzpulver werden wird, die Entfernung der metallischen Fremdsubstanz aus dem wasserabsorbierenden Harzpulver leicht und sicher durchgeführt werden kann, indem ein spezifisches Magnetfeld durch das getrocknete Produktpulver hindurchgeleitet wird, mit dem Ergebnis, dass die Eigenschaften des wasserabsorbierenden Harzpulvers stark verbessert werden können.
Außerdem haben die Erfinder herausgefunden, dass die Ursache der Erzeugung der metallischen Fremdsubstanz die folgende ist.
Wenn ein wasserabsorbierendes Harzpulver, das eine enge Teilchendurchmesserverteilung und einen niedrigen Feinpulvergehalt aufweist, industriell massenproduziert wird, wird ein getrocknetes Produkt eines vernetzten Hydrogelpolymers üblicherweise kontinuierlich zerkleinert und dann kontinuierlich zu einen Klassierungsschritt transportiert und kontinuierlich klassiert. Die metallische Fremdsubstanz wird als Folge davon erzeugt, dass das getrocknete Produktpulver metallische Oberflächen verletzt, d. h. abreibt, wenn es sie in einer solchen Produktionslinie berührt.
Die metallische Fremdsubstanz wird leicht erzeugt, wenn nicht weniger als 50 % der Oberflächen, die das wasserabsorbierende Harzpulver berühren, der für diese Schritte oder andere Schritte in der Produktionslinie verwendeten Vorrichtungen rostfreie Stahloberflächen sind.
Das wasserabsorbierende Harzpulver wird vorteilhaft durch ein Verfahren hergestellt, das die Schritte umfasst: Trocknung eines Hydrogelpolymers, das durch Polymerisieren eines hydrophilen Monomers erhalten wurde, danach Zerkleinerung des erhaltenen trockenen Polymers mit einem Zerkleinerer, wie etwa einer Walzenmühle, einem Hochgeschwindigkeits-Rotationszerkleinerer oder einem Strahlzerkleinerer; und weiter Klassieren und Transportieren des erhaltenen zerkleinerten Produkts. In diesen Schritten schleift das getrocknete Produkt des vernetzten Hydrogelpolymers metallische Oberflächen ab und erzeugt die metallische Fremdsubstanz.
Wenn das wasserabsorbierende Harzpulver für Sanitärartikel verwendet wird, ist ein wasserabsorbierendes Harzpulver, das eine besonders enge Teilchendurchmesserverteilung und einen niedrigen Feinpulvergehalt aufweist, günstig, das es herausragende Eigenschaften aufweist. Folglich wird das zerkleinerte Produkt des vernetzten Hydrogelpolymers zerkleinert, und danach wird seine Teilchendurchmesserverteilung in einem Sieb-Klassierungsschritt auf die oben genannte vorteilhafte Verteilung eingestellt. Wenn in diesem Schritt ein Versuch unternommen wird, den Feinpulvergehalt zu verringern, indem die Klassierungsgenauigkeit in dem Sieb-Klassierungsschritt erhöht wird, um die SFC (Salzlösungsfließleitfähigkeit) des wasserabsorbierenden Harzes zu verbessern, dann wird das Sieb leicht abgeschliffen. Eine solche Tendenz ist stärker bemerkbar, wenn mindestens zwei Siebe verwendet werden, insbesondere an mindestens zwei Orten.
Die oben beschriebene Verschlechterung wird insbesondere leicht verursacht, wenn die Belastung der Produktionslinie des wasserabsorbierenden Harzpulvers so groß ist, dass das wasserabsorbierende Harzpulver mit einer Produktivität von nicht weniger als 500 kg/Std. pro Linie hergestellt wird.
Was die oben beschriebene Verschlechterung betrifft, so wird die metallische Fremdsubstanz insbesondere leicht erzeugt, wenn ein Versuch unternommen wird, Pulverteilchen unregelmäßiger Form zu erhalten, die eine spezifische enge Teilchendurchmesserverteilung aufweisen. Das vernetzte Hydrogelpolymer wird vorläufig vor der Zerkleinerung in kleine Teilchen zerteilt. Wenn jedoch das vernetzte Hydrogelpolymer, das durch Durchführen einer Scherpolymerisation und/oder statischen Polymerisation erhalten wurde, in kleine Stücke zerteilt wird, ist das gebildete trockene Produkt von unregelmäßiger Form oder agglomeriert und ist daher so eckig, dass es insbesondere die metallischen Oberflächen der Vorrichtungen leicht abschleift.
Das wasserabsorbierende Harz wird allgemein oberflächenvernetzt, um dadurch seine Wasserabsorptionsleistung zu verbessern. In diesem Oberflächenvernetzungsschritt, insbesondere wenn diese Oberflächenvernetzung bei 150 bis 250 °C durchgeführt wird, wird jedoch die Härte des wasserabsorbierenden Harzpulvers erhöht, da der Feststoffgehalt des wasserabsorbierenden Harzes erhöht wird. Daher wird insbesondere die Verunreinigung mit metallischer Fremdsubstanz leicht verursacht, da das erhaltene wasserabsorbierende Harzpulver die metallischen Oberflächen der Vorrichtungen noch leichter abschleift.
Die Verunreinigung mit der metallischen Fremdsubstanz kann ebenfalls verursacht werden, wenn das vernetzte Hydrogelpolymerpulver transportiert wird oder während oder nach der Herstellung dieses Pulvers gelagert wird.
Die Erfinder haben die Verwendung einer Siebvorrichtung in einem erwärmten und/oder warm gehaltenen Zustand vorgeschlagen, um ein getrocknetes Produkt eines vernetzten Hydrogelpolymers hinsichtlich der Teilchengröße mit hoher Genauigkeit und guter Produktivität zu klassieren (JP-A-202187/1998 und EP 855 232 ). Wenn die Sieb-Klassierungsbehandlung des getrockneten Produkts des vernetzten Hydrogelpolymers bei hoher Temperatur durchgeführt wird, ergibt sich, dass das gebildete getrocknete Produkt einen so niedrigen Wassergehalt aufweist, dass es hart ist. Daher wird die Verunreinigung mit der metallischen Fremdsubstanz leicht in großer Menge verursacht.
Ein erfindungsgemäßes Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harzpulver, das vollendet wurde, nachdem die oben geschilderte Überlegung und die experimentelle Bestätigung durchgeführt worden waren, umfasst die Schritte: Polymerisieren eines ungesättigten Monomers; und Trocknung des gebildeten vernetzten Hydrogelpolymers, wobei das wasserabsorbierende Harzpulver eine vernetzte Struktur und einen Massenmittel-Teilchendurchmesser von 300 bis 600 μm aufweist, wobei der Anteil an Feinteilchen, die Teilchendurchmesser von nicht größer als 150 μm aufweisen, weniger als 10 Massen-% des wasserabsorbierenden Harzpulvers beträgt, wobei das Herstellungsverfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es zusätzlich einen Magnetfluss-Bestrahlungsschritt des Durchleitens eines magnetischen Feldes mit einer Magnetflussdichte von nicht weniger als 0,05 Wb/m² durch das wasserabsorbierende Harzpulver nach dem Trocknungsschritt im Herstellungsverfahren aufweist.
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren ermöglicht die leichte Herstellung des erfindungsgemäßen wasserabsorbierenden Harzpulvers. Insbesondere wenn das wasserabsorbierende Harzpulver dem magnetischen Fluss in dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren ausgesetzt wird, dann kann die metallische Fremdsubstanz entfernt werden, insbesondere Feinteilchen der metallischen Fremdsubstanz mit Teilchendurchmessern von nicht größer als 1 mm, und weiter insbesondere auch ein feines Eisenpulver und eine Fremdsubstanz aus rostfreiem Metall, die nicht mit dem Auge sichtbar ist.
Was das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harzpulver betrifft, so ist es bevorzugt, dass dieses Verfahren, nach dem Trocknungsschritt, zusätzlich einen Zerkleinerungsschritt, einen Klassierungsschritt und einen kontinuierlichen Transportschritt der Verbindung der Schritte des Herstellungsverfahrens miteinander aufweist, wobei der Magnetfluss-Bestrahlungsschritt nach dem Klassierungsschritt eingeschlossen ist.
Was das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harzpulver betrifft, so ist es bevorzugt, dass die Bestrahlung durch den Magnetfluss an mindestens zwei Orten der kontinuierlichen Transportschritte durchgeführt wird, und dass einer der mindestens zwei Orte gerade stromaufwärts eines Fülltrichters zum Speichern eines Endprodukts des wasserabsorbierenden Harzpulvers angeordnet ist.
Außerdem ist es, was das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harzpulver betrifft, vorteilhaft, dass der Magnetfluss ein Magnetfluss mit einer Magnetflussdichte von nicht weniger als 1,0 Wb/m² ist, und es ist vorteilhaft, dass die Bestrahlung durch den Magnetfluss mit einem Permanentmagneten und/oder einem Elektromagneten durchgeführt wird.
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harzpulver zeigt bemerkenswerte Wirkungen, wenn die Belastung der Produktionslinie so groß ist, dass das wasserabsorbierende Harzpulver mit einer Produktivität von nicht weniger als 500 kg/Std. pro Linie kontinuierlich hergestellt wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Ansicht eines Beispiels des erfindungsgemäßen Abscheiders für eine metallische Fremdsubstanz.
2 ist eine schematische Endschnittansicht, die ein Beispiel des erfindungsgemäßen Abscheiders für eine metallische Fremdsubstanz zeigt, wenn ein Bereich um eine perforierte Platte 5 herum vergrößert wird.
3 ist eine schematische Ansicht des Abscheiders für eine metallische Fremdsubstanz (Eisenentfernungsvorrichtung) in der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein Flussdiagramm um den Abscheider für eine metallische Fremdsubstanz (Eisenentfernungsvorrichtung) in der vorliegenden Erfindung herum.
5 ist eine schematische Schnittansicht einer Messvorrichtung, die zum Messen der Salzlösungsfließleitfähigkeit verwendet wird.
Die Erläuterung der Symbole ist wie folgt:

1: Abscheider für eine metallische Fremdsubstanz
2: Abscheidungskammer
2a: Abschrägungsbereich
3: Substanzeinlass
4: Substanzauslass
5: perforierte Platte
5a: Öffnung
6: Luftstromerzeuger
7: Lufteinführungseinlass
7a: Luftansaugeinlass
7b: Luftblasauslass
8: Sammelbehälter für die Wiedergewinnung der metallischen Fremdsubstanz
9: Öffnungsbereich
10: Griff
11: Magnet
12: Verteilungsplatte
13: Abstand
14: Schrittweite
21: wasserabsorbierendes Harzpulver
22: Klassierungsmaschine
23a: Abscheider für eine metallische Fremdsubstanz (Eisenentfernungsvorrichtung 1)
23b: Abscheider für eine metallische Fremdsubstanz (Eisenentfernungsvorrichtung 2)
23c: Abscheider für eine metallische Fremdsubstanz (Eisenentfernungsvorrichtung 3)
23d: Abscheider für eine metallische Fremdsubstanz (Eisenentfernungsvorrichtung 4)
24a: Fülltrichter 1
24b: Fülltrichter 2
25: Wärmebehandlungsverfahren
26: wasserabsorbierendes Harzprodukt
31: Behälter
32: Glasrohr
33: 0,69 Massen-%-ige wässrige Natriumchloridlösung
34: L-Rohr mit Hahn
35: Hahn
40: Behälter
41: Zelle
42: rostfreies Drahtgitternetz
43: rostfreies Drahtgitternetz
44: gequollenes Gel
45: Glasfilter
46: Kolben
47: Löcher im Kolben
48: Sammelgefäß
49: Waage

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
(Wasserabsorbierendes Harzpulver):
Das wasserabsorbierende Harzpulver, das durch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren erhalten wird, ist ein wasserabsorbierendes Harzpulver, dessen Hauptanteil aus einem Polymer besteht, das durch ein Verfahren mit dem Schritt des Polymerisierens eines Monomers, das Acrylsäure und/oder deren Salz einem Hauptanteil einschließt, erhalten wird, und das einen Massenmittel-Teilchendurchmesser von 300 bis 600 μm aufweist, wobei der Anteil an Feinteilchen mit Teilchendurchmessern von nicht größer als 150 μm weniger als 10 Massen-% des wasserabsorbierenden Harzpulvers beträgt, und das eine vernetzte Struktur aufweist und mit einem Magnetfluss bestrahlt wird.
Das wasserabsorbierende Harzpulver, das durch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren erhalten wird, besteht aus Feinteilchen mit einer gleichmäßigen Teilchendurchmesserverteilung und hat einen Massenmittel-Teilchendurchmesser von 300 bis 600 μm, wobei der Anteil von Feinteilchen mit Teilchendurchmessern von nicht größer als 150 μm weniger als 10 Massen-% des wasserabsorbierenden Harzpulvers beträgt, und das eine vernetzte Struktur aufweist. Obwohl das wasserabsorbierende Harzpulver eine hohe Wasserabsorptionsleistung aufweist, weist es einen geringen Gehalt an metallischer Fremdsubstanz auf, und es ist schwierig, die Wasserabsorptionsleistung zu verschlechtern.
In der vorliegenden Erfindung werden die Begriffe "Masse" und "Massen-%" als Synonyme von "Gewicht" bzw. "Gewichts-%" behandelt.
Das wasserabsorbierende Harzpulver weist im Wesentlichen einen Teilchendurchmesser von 300 bis 600 μm unter dem Gesichtspunkt seiner Eigenschaften auf, vorteilhaft jedoch 350 bis 550 μm, vorteilhafter 400 bis 500 μm. Der Anteil an Feinteilchen mit Teilchendurchmessern von nicht größer als 150 μm beträgt im Wesentlichen weniger als 10 Massen-%, ist jedoch vorteilhaft weniger als 5 Massen-%, vorteilhafter weniger als 3 Massen-%. Der Grund liegt darin, dass eine hohe Wasserabsorptionsleistung gezeigt werden kann, indem diese Teilchendurchmesser und der Feinpulvergehalt eingestellt werden.
Die Form des wasserabsorbierenden Harzpulvers kann kugelförmig, kubisch, säulenförmig, plattenförmig, schuppenförmig, stabförmig, nadelförmig oder faserförmig sein. Insbesondere sind ungeformte zerkleinerte Teilchen, wie sie im Zerkleinerungsschritt nach der Trocknung erhalten werden, bevorzugt.
Wenn es ein erfindungsgemäßes wasserabsorbierendes Harzpulver gibt, kann es eine hohe Wasserabsorptionsleistung erreichen, wie etwa: ein Wasserabsorptionsvermögen von bevorzugt nicht weniger als 25 g/g ohne Druck (CRC), vorteilhafter nicht weniger als 28 g/g, insbesondere vorteilhaft nicht weniger als 31 g/g; und ein Wasserabsorptionsvermögen von vorteilhaft nicht weniger als 20 g/g unter Druck (AAP) (4,9 kPa), vorteilhafter nicht weniger als 23 g/g, besonders vorteilhaft nicht weniger als 25 g/g, und es kann die hohe Wasserabsorptionsleistung für eine lange Zeit aufrechterhalten. Außerdem wird die unten erwähnte Gelstabilität (wie in den Beispielen definiert) so eingestellt, dass sie bevorzugt nicht mehr als 5 Massen-%, bevorzugter nicht mehr als 3 Massen-%, besonders bevorzugt nicht mehr als 1 Massen-% beträgt, und daher kann die Gelverschlechterung stark verringert werden.
Das wasserabsorbierende Harzpulver, das durch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren erhalten wird, weist eine herausragende Wasserabsorptionsleistung auf, und die Verschlechterung dieser hohen Wasserabsorptionsleistung wird unterdrückt, und die Wasserabsorptionsleistung wird für eine lange Zeit aufrechterhalten. Daher kann es bevorzugt als Sanitärartikel verwendet werden, obwohl es nicht darauf beschränkt ist.
Erfindungsgemäß kann das wasserabsorbierende Harzpulver, das hinsichtlich der Ausgewogenheit des Absorptionsvermögens ohne Druck (CRC), des Absorptionsvermögens unter Druck (AAP) und der Salzlösungsfließleitfähigkeit (SFC) hervorragend ist und das gute Absorptionseigenschaften aufweist, leicht hergestellt werden, und es wird weiterhin etwa für wasserspeichernde Mittel für Landwirtschaft- und Gartenbau-Bereiche, industrielle Wasserspeichermittel, feuchtigkeitsabsorbierende Mittel, feuchtigkeitsentfernende Mittel und Baumaterialien verwendet. Das wasserabsorbierende Harzpulver kann jedoch besonders vorteilhaft für Sanitärartikel zum Absorbieren von Exkrementen, Urin oder Blut, wie etwa Wegwerfwindeln und Damenbinden, verwendet werden.
Das erfindungsgemäße wasserabsorbierende Harzpulver ist hinsichtlich der Ausgewogenheit dieser verschiedenen Eigenschaften hervorragend, und daher kann das Sanitärmaterial allgemein in hoher Konzentration als einer Konzentration des wasserabsorbierenden Mittels (Massenverhältnis des wasserabsorbierenden Harzpulvers zu der Gesamtmenge des wasserabsorbierenden Mittels und faserförmigen Basismaterials) verwendet werden, z. B. in dem Bereich von 30 bis 100 Massen-%, bevorzugt 40 bis 100 Massen-%, bevorzugter 50 bis 95 Massen-%.
Das heißt, der erfindungsgemäße Sanitärartikel umfasst ein wasserabsorbierendes Harzpulver, dessen Hauptanteil aus einem Polymer besteht, das durch ein Verfahren erhalten wird, das den Schritt des Polymerisierens eines Monomers, das Acrylsäure und/oder deren Salz in einem Hauptanteil einschließt, umfasst, und das einen Massenmittel-Teilchendurchmesser von 300 bis 600 μm aufweist, wobei der Anteil von Feinteilchen mit Teilchendurchmessern von nicht größer als 150 μm weniger als 10 Massen-% des wasserabsorbierenden Harzpulvers beträgt, und das eine vernetzte Struktur aufweist und mit einem Magnetfluss bestrahlt ist.
(Herstellungsverfahren für wasserabsorbierendes Harzpulver):
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harzpulver umfasst die Schritte: Polymerisieren eines ungesättigten Monomers; und Trocknung des erhaltenen vernetzten Hydrogelpolymers, und das Herstellungsverfahren umfasst zusätzlich einen Magnetfluss-Bestrahlungsschritt des Durchleitens eines magnetischen Feldes mit einer Magnetflussdichte von nicht weniger als 0,05 Wb/m² durch das wasserabsorbierende Harzpulver an mindestens einem Ort nach dem Tocknungsschritt in dem Herstellungsverfahren.
Die vorteilhaftere Art des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens für ein wasserabsorbierendes Harzpulver ist die, dass das Herstellungsverfahren einen Zerkleinerungsschritt, einen Klassierungsschritt und kontinuierliche Transportschritte der Verbindung der Schritte des Herstellungsverfahrens miteinander umfasst, und dass der Magnetfluss-Bestrahlungsschritt nach dem Klassierungsschritt enthalten ist. Dabei kann es den Fall geben, dass es keinen kontinuierlichen Transportschritt gibt und jedes Herstellungsverfahren direkt verbunden ist und das Herstellungsverfahren ein Verfahren in Bezug auf die gesamte Produktion, die auch den Transport und die Lagerung umfasst, bedeutet. Es ist bevorzugt, wenn beliebige Schritte von Polymerisationsschritt, Trocknungsschritt, Zerkleinerungsschritt und Klassierungsschritt verbunden sind und stärker bevorzugt, wenn sie alle verbunden sind. Außerdem ist die folgende Art stärker bevorzugt: Die Bestrahlung durch den Magnetfluss wird an mindestens zwei Orten in den kontinuierlichen Transportschritten durchgeführt, und einer der mindestens zwei Orte ist einem Fülltrichter zum Lagern eines Endprodukts des wasserabsorbierenden Harzpulvers unmittelbar vorgelagert. Außerdem kann der Magnetfluss-Bestrahlungsschritt für das wasserabsorbierende Harzpulver, das als ein Produkt ausgeliefert wird, vor der Verwendung (vor der Flüssigkeitsquellung) eingeschlossen werden.
In der vorliegenden Erfindung wird die Wirkung der vorliegenden Erfindung besonders ausreichend gezeigt, wenn ein Teil der Flächen (bevorzugt nicht weniger als 50 %, noch bevorzugter nicht weniger als 70 %, insbesondere bevorzugt nicht weniger als 90 % der Flächen), die das wasserabsorbierende Harz oder dessen Pulver berühren, der Vorrichtungen, die für die Produktionslinie des wasserabsorbierenden Harzpulvers verwendet werden, Flächen aus rostfreiem Stahl (Eisen) sind.
Im Folgenden werden die grundlegenden Schritte in dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harzpulver ausführlich erläutert, und dann wird der Magnetfluss-Bestrahlungsschritt im Anschluss an diese Erläuterungen ausführlich erklärt.
[Herstellungsschritt des vernetzten Hydrogelpolymers]:
Das erfindungsgemäße wasserabsorbierende Harz ist ein herkömmlich bekanntes wasserabsorbierendes Harz, und ein wasserabsorbierendes Harz, das eine kleine Menge des unten erwähnten Additivs aufweist, wird ebenfalls im Allgemeinen als das wasserabsorbierende Harz bezeichnet. Es ist z. B. ein vernetztes Polymer, das bevorzugt nicht weniger als die 5-fache, bevorzugter die 50- bis 1.000-fache Menge an Wasser des Ursprungsgewichts in deionisiertem Wasser aufnimmt, und dadurch ein anionisches, nicht ionisches oder kationisches wasserunlösliches Hydrogel bildet. Dabei bedeutet der Begriff "wasserunlöslich" einen solchen Zustand, dass der unvernetzte wasserextrahierbare Gehalt (wasserlösliches Polymer) in dem wasserabsorbierenden Harz nicht mehr als 50 Massen-%, bevorzugter nicht mehr als 20 Massen-%, noch bevorzugter nicht mehr als 15 Massen-%, am bevorzugtesten nicht mehr als 10 Massen-% beträgt.
Die wasserabsorbierenden Harze können entweder jeweils allein oder in Kombinationen miteinander verwendet werden. Unter ihnen sind wasserabsorbierende Harze, die eine Säuregruppe enthalten, und weiter eines oder Mischungen von jenen, die eine Carboxylgruppe aufweisen und Carbonsäuren oder deren Salze sind, bevorzugt. Es ist typisch, dass das wasserabsorbierende Harz ein Polymer umfasst, dessen Hauptanteil durch ein Verfah ren erhalten wird, das die Schritte Polymerisieren und Vernetzen von Monomeren, die Acrylsäure und/oder deren Salz (neutralisiertes Produkt) in einem Hauptanteil einschließen, umfasst, und zwar ist das Polymer ein vernetztes Poly(acrylsäuresalze), das, falls nötig, zusätzlich eine Pfropfkomponente einschließt.
Beispiele für diese Acrylsäuresalze umfassen: Acrylsäuresalze von Alkalimetallen, wie etwa Natrium, Kalium und Lithium; und Ammoniumsalze und Aminsalze der Acrylsäure. Die konstituierenden Einheiten dieses wasserabsorbierenden Harzes umfassen: Acrylsäure von bevorzugt 0 bis 50 Mol-%, bevorzugter 10 bis 40 Mol-%; und ein Acrylsäuresalz von bevorzugt 100 bis 50 Mol-%, bevorzugter 90 bis 60 Mol-% (wobei die Gesamtmenge beider nicht mehr als 100 Mol-% beträgt). Dabei wird das Molverhältnis zwischen dieser Säure und ihrem Salz als Neutralisationsverhältnis bezeichnet. Die Neutralisation des wasserabsorbierenden Harzes, um dieses Salz zu bilden, kann in dem Zustand eines Monomers vor der Polymerisation oder in dem Zustand eines Polymers während oder nach der Polymerisation oder in Kombinationen miteinander durchgeführt werden.
Das zuvor erwähnte wasserabsorbierende Harz kann ein Selbstvernetzungstyp-wasserabsorbierendes Harz sein, das ohne Verwendung eines Vernetzungsmittels erhalten wird, aber es wird bevorzugt durch Copolymerisieren oder Umsetzen mit einem Vernetzungsmittel (internes Vernetzungsmittel für wasserabsorbierende Harze), das mindestens zwei polymerisierbare ungesättigte Gruppen oder mindestens zwei reaktive Gruppen pro Molekül aufweist, erhalten. Der Anteil dieser internen Vernetzungsmittel liegt spezifisch im Bereich von bevorzugt von 0,001 bis 2 Mol-%, bevorzugter 0,005 bis 0,5 Mol-%, noch bevorzugter 0,01 bis 0,2 Mol-%, besonders bevorzugt 0,03 bis 0,15 Mol-% der Monomere (ohne das Vernetzungsmittel), wie etwa N,N'-Methylenbis(meth)acrylamid und (Poly)ethylenglykoldi(meth)acrylat.
Das in dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren verwendete vernetzte Hydrogelpolymer wird durch ein Verfahren erhalten mit den Schritten: Durchführen einer Polymerisation eines wasserlöslichen (insbesondere in Wasser in einer Menge von nicht weniger als 10 Massen-% bei 25 °C löslich), polymerisierbaren, eine ungesättigte Gruppe enthal tenden Monomers und eines Vernetzungsmittels, um so eine vernetzte Struktur zu bilden, wenn die Polymerisation durchgeführt wird; und dann Trocknung des gebildeten Polymers. Beispiele für das wasserlösliche, polymerisierbare, eine ungesättigte Gruppe enthaltende Monomer umfassen: anionische Monomere, wie etwa (Meth)acrylsäure, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Fumarsäure, Crotonsäure, Itaconsäure, 2-(Meth)acryloylethansulfonsäure, 2-(Meth)acryloylpropansulfonsäure, 2-(Meth)acrylamido-2-methylpropansulfonsäure, Vinylsulfonsäure, Styrolsulfonsäure und deren Salze; nichtionische hydrophile Gruppen enthaltende Monomere, wie etwa (Meth)acrylamid, N-substituiertes (Meth)acrylamid, 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat, 2-Hydroxypropyl(meth)acrylat, Methoxypolyethylenglykol(meth)acrylat und Polyethylenglykolmono(meth)acrylat; und Aminogruppen enthaltende ungesättigte Monomere, wie etwa N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylamid und deren quaternäre Salze. Beispiele für das Vernetzungsmittel umfassen: Verbindungen, die mindestens zwei polymerisierbare ungesättigte Doppelbindungen in ihren Molekülen aufweisen; Verbindungen, die mindestens zwei mit einer funktionellen Gruppe (z. B. einer Säuregruppe, einer Hydroxylgruppe oder einer Aminogruppe) in dem wasserlöslichen, polymerisierbaren, eine ungesättigte Gruppe enthaltenden Monomer umsetzbare Gruppen aufweisen; Verbindungen, die jeweils mindestens eine ungesättigte Doppelbindung und mindestens eine mit einer funktionellen Gruppe in dem Monomer umsetzbare Gruppe aufweisen; Verbindungen, die mindestens zwei Punkte in ihren Molekülen aufweisen, wobei die Punkte mit einer funktionellen Gruppe in dem Monomer umsetzbar sind; oder hydrophile Polymere, die eine vernetzte Struktur etwa durch Pfropfbindungen bilden können, wenn der Monomer-Bestandteil polymerisiert wird.
Aus dem Grund etwa der Verfügbarkeit der Ausgangsmaterialien werden vernetzte Produkte von teilneutralisierten Polyacrylsäuren bevorzugt als vernetztes Hydrogelpolymer verwendet.
Was dabei andere Monomere außer Acrylsäure, verwendete Vernetzungsmittel und weitere Additive, wenn die Polymerisation durchgeführt wird, betrifft, so werden öffentlich bekannte Verfahren weithin für ein Herstellungsverfahren für ein hoch wasserabsorbierendes Harz verwendet, und die unten erwähnten Patente können ebenfalls auf die vorliegende Erfindung angewendet werden. Dabei ist die Umkehrphasen-Suspensionspolymerisation ein Verfahren, bei welchem eine Monomerlösung in einem hydrophoben organischen Lösungsmittel suspendiert wird, und Beispiele dafür sind etwa in USP 4,093,776, USP 4,367,323, USP 4,446,261, USP 4,683,274 und USP 5,244,735 offenbart. Die wässrige Lösungspolymerisation ist ein Verfahren, bei welchem eine Monomerlösung ohne Verwendung eines dispersiven Lösungsmittels polymerisiert wird, und Beispiele dafür sind etwa in USP 4,625,001, USP 4,873,299, USP 4,286,082, USP 4,973,632, USP 4,985,518, USP 5,124,416, USP 5,124,416, USP 5,264,495, USP 5,145,906, USP 5,380,808, EP 0811636 , EP 0955086 , EP 0922717 und WO 2001/38402 offenbart.
Um den erfindungsgemäßen Effekt, wie etwa die Inhibierung der Gelverschlechterung und die Entfernung der metallischen Fremdsubstanz maximal zu zeigen, ist in der vorliegenden Erfindung das vernetzte Hydrogelpolymer bevorzugt ein Produkt, das durch ein Verfahren erhalten wird, das die Schritte einschließt: Ausführen einer Scherpolymerisation (insbesondere Kneter-Polymerisation) und/oder statischen Polymerisation (insbesondere Bandpolymerisation), um ein vernetztes Hydrogelpolymer zu erhalten; und dann Zerteilen des gebildeten vernetzten Hydrogelpolymers in kleine Stücke.
[Tocknungsschritt des vernetzten Hydrogelpolymers]:
Obwohl das getrocknete Produkt des vernetzten Hydrogelpolymers nicht beschränkt ist, wird es vorteilhaft erhalten durch Trocknung des vernetzten Hydrogelpolymers bevorzugt bei 150 bis 230 °C, bevorzugter bei 160 bis 180 °C, um den Effekt der vorliegenden Erfindung, wie etwa die Inhibierung der Gelverschlechterung und die Entfernung der metallischen Fremdsubstanz, maximal zu zeigen.
Unter dem Gesichtspunkt der Eigenschaften, und um den Effekt der vorliegenden Erfindung maximal zu zeigen, beträgt der Feststoffgehalt des Endprodukts nach der Trocknung bevorzugt nicht weniger als 90 Massen-%, bevorzugter im Bereich von 93 bis 99,9 Massen-%, besonders bevorzugt 95 bis 99,8 Massen-%.
Die Trocknung kann durch verschiedene Verfahren durchgeführt werden, wird aber bevorzugt auf einem Netz oder gelochten Metall unter Berücksichtigung des Einflusses auf die Eigenschaften des wasserabsorbierenden Harzes durchgeführt. Dies ist so, da es schwierig ist, die metallische Fremdsubstanz zu bewirken, wenn die statische Trocknung auf dem Netz oder gelochten Metall durchgeführt wird. Bei der Trocknung auf dem gelochten Metall ist der Effekt der Unterdrückung der Verunreinigung mit der metallischen Fremdsubstanz höher.
Außerdem kann, wie unten erwähnt, der Trocknungsschritt ebenfalls einen Schritt der Oberflächenvernetzung des vernetzten Hydrogelpolymers oder dessen getrockneten Produkts bei 150 bis 250 °C einschließen.
[Zerkleinerungsschritt des getrockneten Produkts des vernetzten Hydrogelpolymers]:
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harzpulver umfasst bevorzugt einen Schritt der Zerkleinerung des getrockneten Produkts des vernetzten Hydrogelpolymers mit einem Zerkleinerer, um ein teilchenförmiges Produkt herzustellen.
Beispiele für den in diesem Zerkleinerungsschritt verwendbaren Zerkleinerer umfassen Walzenmühlen, Messermühlen, Hammermühlen, Nadelmühlen und Strahlmühlen, und der Zerkleinerer ist bevorzugt mit einem Mittel zur Erwärmung seiner Innenflächen versehen.
In dem Zerkleinerungsschritt ist es bevorzugt, dass die Innenflächen des Zerkleinerers von außen in einen erwärmten Zustand versetzt werden, oder dass die Temperatur der Innenflächen des Zerkleinerers oberhalb einer Temperatur gehalten wird, die um 20 °C niedriger ist als die Temperatur des teilchenförmigen wasserabsorbierenden Harzes. Der Grund dafür ist, dass das getrocknete Pulver, das durch die Zerkleinerung erhalten wird, an der inneren Seitenwand des Zerkleinerers anhaftet und weiter große zusammenhängende Substanzen gebildet werden, und dann fallen sie durch die Vibration des Zerkleinerers ab, und das erhaltene Produkt neigt dazu, mit ihnen kontaminiert zu sein.
Das getrocknete Produktpulver des vernetzten Hydrogelpolymers ist ein Pulver, das Fließfähigkeit aufweist, und bevorzugt ein SFC (Salzlösungsfließleitfähigkeit) von nicht weniger als 20 (Einheit: 10^–7 × cm³ × s × g^–1), bevorzugter nicht weniger als 30 (Einheit: 10^–7 × cm³ × s × g^–1) zeigt. Der Grund dafür ist, dass ein getrocknetes Produktpulver, das eine niedrige SFC zeigt, dazu neigt, leicht mit einer metallischen Fremdsubstanz (z. B. einem Pulver) verunreinigt zu sein. Der Grund ist nicht offensichtlich, es wird jedoch angenommen, dass: die Teilchendurchmesserverteilung des wasserabsorbierenden Harzes grob und eng gesteuert sein sollte, um die SFC zu erhöhen, und als Ergebnis werden die Innenflächen der Vorrichtung stark beschädigt, wenn die Innenflächen das vernetzte Hydrogelpolymer oder dessen getrocknetes Produkt (wasserabsorbierendes Harzpulver) berühren, und daher wird eine Kontamination mit dem Metallpulver leicht verursacht.
[Transportschritte des getrockneten Produktpulvers des vernetzten Hydrogelpolymers]:
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harzpulver umfasst bevorzugt den Schritt: nachdem das getrocknete Produkt des vernetzten Hydrogelpolymers zerkleinert wird, wird das getrocknete Produktpulver etwa mit einer Transportmaschine kontinuierlich transportiert.
Beispiele für die Transportmaschine, die in den obigen kontinuierlichen Transportschritten verwendbar sind, umfassen: Bandförderer, Schraubenförderer, Kettenförderer, Vibrationsförderer und pneumatische Förderer oder Maschinen mit einem Mittel zum Erwärmen und/oder thermischen Isolieren ihrer Innenflächen von außen. Unter diesen Transportmaschinen sind die Kettenförderer oder pneumatischen Förderer bevorzugt.
In den kontinuierlichen Transportschritten wird mindestens ein Teil der kontinuierlichen Transportschritte durch pneumatische Förderung durchgeführt. Um den Schaden des getrockneten Produktpulvers, nämlich des wasserabsorbierenden Harzpulvers mit hohen Eigenschaften, durch den Transport zu verringern, oder um die Verunreinigung mit der metallischen Fremdsubstanz zu unterdrücken, wird mindestens ein Teil des kontinuierlichen Transportschritts bevorzugt durch pneumatischen Transport durchgeführt.
In diesen kontinuierlichen Transportschritten ist es bevorzugt, dass: die Innenflächen der Transportmaschine in einem erwärmten Zustand und/oder einen Wärme zurückgehaltenen Zustand von außen versetzt werden. Der Grund dafür ist, dass es eine Tendenz gibt, dass eine Verstopfung in der Transportmaschine effektiv unterdrückt werden kann.
[Klassierungsschritt des getrockneten Produktpulvers des vernetzten Hydrogelpolymers]:
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harzpulver umfasst bevorzugt einen Schritt der kontinuierlichen Klassierung eines getrockneten Produktpulvers, das von der obigen Zerkleinerung stammt.
Obwohl es keine besondere Beschränkung dieses kontinuierlichen Klassierungsschrittes gibt, wird er bevorzugt durch Sieb-(Metallsieb aus rostfreiem Stahl)-Klassierung durchgeführt.
Für die beabsichtigten Eigenschaften und Teilchendurchmesserverteilung werden bevorzugt mindestens zwei Siebe im Klassierungsschritt zur gleichen Zeit verwendet. Außerdem wird der Klassierungsschritt bevorzugt vor der Oberflächenvernetzung verwendet und außerdem an mindestens zwei Orten vor und nach der Oberflächenvernetzung.
In dem kontinuierlichen Siebklassierungsschritt wird das Sieb bevorzugt erwärmt oder warm gehalten. Wenn die Siebklassierung bei hoher Temperatur ausgeführt wird, wird der Wassergehalt des getrockneten Produktpulvers verringert, und das getrocknete Produktpulver wird hart. Als Ergebnis wird angenommen, dass: der Schaden, der an dem Sieb verursacht wird, erhöht wird und das getrocknete Produkt dazu neigt, leicht mit einer feinen metallischen Fremdsubstanz verunreinigt zu werden. Dabei wird die Temperatur bevorzugt so eingestellt, dass sie nicht zu hoch steigt (bevorzugt im Bereich von 40 bis 100 °C, bevorzugter 50 bis 80 °C).
[Oberflächenbehandlungsschritt des vernetzten Hydrogelpolymers]:
Das vernetzte Hydrogelpolymer wird bevorzugt in einem geeigneten Stadium oberflächenvernetzt, um die Absorptionsleistung zu verbessern. Dieser Oberflächenvernetzungsschritt wird bevorzugt durch Erwärmen auf nicht weniger als 100 °C, bevorzugter 150 bis 250 °C, noch bevorzugter 170 bis 230 °C, insbesondere bevorzugt 180 bis 220 °C durchgeführt. Die Erwärmungsdauer beträgt bevorzugt 1 Minute bis 3 Stunden, bevorzugter 5 Minuten bis 2 Stunden, noch bevorzugter 10 Minuten bis 1 Stunde.
Es hat sich verstanden, dass ein oberflächenvernetzten wasserabsorbierendes Harz, insbesondere ein wasserabsorbierendes Harz, das bei 150 bis 250 °C oberflächenvernetzt wurde, dazu neigt, leicht mit einer Spurenmenge metallischer Fremdsubstanz verunreinigt zu werden, und dass ein wasserabsorbierendes Harzpulver, das durch ein dehydratisierbares Vernetzungsmittel oberflächenvernetzt wurde, insbesondere leicht dazu neigt, mit einer metallischen Fremdsubstanz verunreinigt zu werden. Bei dieser Oberflächenvernetzung bei hoher Temperatur und dehydratisierbarer Vernetzung ist der Wassergehalt des wasserabsorbierenden Harzpulvers, das von der Veresterungsreaktion stammt, niedrig, und daher ist das wasserabsorbierende Harzpulver hart. Als Ergebnis wird angenommen, dass die Innenflächen der Anlage stark beschädigt werden, und dass die Verunreinigung mit einem Metallpulver leicht verursacht wird.
Die Oberflächenvernetzungstechniken werden z. B. etwa in JP-A-044627/1982 (Showa 57), JP-A-042602/1983 (Showa 58), JP-B-018690/1985 (Showa 60), JP-A-180233/1983 (Showa 58), JP-A-062665/1984 (Showa 59), JP-A-016903/1986 (Showa 61), JP-A-246403/1992 (Heisei 4), USP 5,422,405, USP 5,597,873, EP 450923 , EP 450924 , WO 99/42494, WO 99/42496 und WO 99/43720 angegeben.
Unter diesen wird es bevorzugt auf ein oberflächenvernetztes Produkt angewendet, das durch die Verwendung mindestens eines mehrwertigen Alkohols als Oberflächenvernetzungsbestandteil erhalten wurde. Der mehrwertige Alkohol hat hohe Eigenschaften, und außerdem kann er der wasserabsorbierenden Harzoberfläche bevorzugt Plastizität verleihen und die Ursache und Verunreinigung der metallischen Fremdsubstanz verringern.
Durch Verwendung von wasserunlöslichen Feinteilchen als Additiv in der vorliegenden Erfindung kann die Flüssigkeitsdurchlässigkeit des wasserabsorbierenden Harzpulvers und die Blocking-Beständigkeit beim Absorbieren von Feuchtigkeit verbessert werden. Was die Feinteilchen betrifft, werden anorganische oder organische wasserunlösliche Feinteilchen mit einer Größe von bevorzugt nicht größer als 10 μm, bevorzugter nicht größer als 1 μm, besonders bevorzugt nicht größer als 0,1 μm verwendet. Spezifische Beispiele dafür umfassen Siliziumoxid (Handelsname: Aerosil, hergestellt von Nippon Aerosil Co., Ltd.), Titanoxid und Aluminiumoxid. Das Mischen wird durch Pulvermischen (Trockenmischen) oder Aufschlämmungsmischen durchgeführt, und die verwendete Menge ist bevorzugt im Bereich von nicht größer als 10 Massenteilen, bevorzugter 0,001 bis 5 Massenteilen, noch bevorzugter 0,01 bis 2 Massenteilen pro 100 Massenteile des wasserabsorbierenden Harzpulvers.
Zusätzlich zu der Oberflächenvernetzung in der vorliegenden Erfindung kann das Herstellungsverfahren zusätzlich einen Schritt umfassen, der dem wasserabsorbierenden Harz verschiedene Funktionen verleiht, falls nötig, wie etwa einen Schritt der Zugabe von Materialien, wie etwa Deodorantien, antimicrobielle Mittel, Parfums, Schäummittel, Pigmente, Farbstoffe, hydrophile Kurzfasern, Weichmacher, Haftklebstoffe, Tenside, Dünger, Oxidationsmittel, Reduktionsmittel, Wasser, Salze, Chelatisierungsmittel, Desinfektionsmittel, hydrophile Polymere wie etwa Polyethylenglykole und Polyethylenimin, hydrophobe Polymere wie etwa Paraffin, thermoplastische Harze wie etwa Polyethylen und Polypropylen und duroplastische Harze wie etwa Polyesterharze und Harnstoffharze. Die Menge dieser Additive, die verwendet wird, liegt im Bereich von 0 bis 10 Massenteile, bevorzugt 0 bis 1 Massenteile, pro 100 Massenteile des wasserabsorbierenden Harzes.
Dabei können diese Produkte nach der Oberflächenvernetzung oder der Zugabe der Additive ebenfalls allgemein als wasserabsorbierende Harze in der vorliegenden Erfindung bezeichnet werden.
(Magnetfluss-Bestrahlungsschritt: Entfernung von metallischer Fremdsubstanz aus vernetztem Hydrogelpolymer):
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harzpulver umfasst den Magnetfluss-Bestrahlungsschritt des Durchleitens eines magnetischen Feldes mit einer Magnetflussdichte von nicht weniger als 0,05 Wb/m² durch das wasserabsorbierende Harzpulver nach dem zuvor erwähnten Trocknungsschritt in dem Herstellungsverfahren.
Dabei bedeutet der Schritt des Durchleitens des magnetischen Feldes mit einer Magnetflussdichte von nicht weniger als 0,05 Wb/m² durch das wasserabsorbierende Harzpulver, wie er in der vorliegenden Erfindung erwähnt wird, einen Schritt des Hindurchleitens eines Magnetfeldes durch ein ortsfestes oder sich bewegendes wasserabsorbierendes Harzpulver, bevorzugt ein kontinuierlich fließendes wasserabsorbierendes Harzpulver, bevorzugter ein kontinuierlich transportiertes wasserabsorbierendes Harzpulver.
Die vorliegende Erfindung wird bevorzugt auf die kontinuierliche Herstellung des wasserabsorbierendes Harzes angewendet (wobei die kontinuierliche Herstellung Produktionsschritte nach dem Trocknungsschritt bedeutet, und auch wenn die Produktionsschritte teilweise einen diskontinuierlichen Schritt umfassen können, werden sie als kontinuierlicher Schritt betrachtet, wenn sie verbunden oder kontinuierlich sind), und der Magnetfluss-Bestrahlungsschritt ist bevorzugt ein Schritt des Berührens oder Naheseins des kontinuierlich fließenden wasserabsorbierenden Harzpulvers mit einem ortsfesten Permanentmagnet und/oder Elektromagnet (bevorzugt innerhalb 10 cm, bevorzugter innerhalb 5 cm, besonders bevorzugt innerhalb 1 cm), insbesondere Berühren mindestens eines Teils des wasserabsorbierenden Harzpulvers mit dem zuvor erwähnten Magnet. Wenn diese Vorbeiläufe oder Berührungen in den Transportschritten ausgeführt werden, wird das wasserabsorbierende Harzpulver mit einer Transportvorrichtung transportiert, die einen Querschnitt von nicht größer als 1.000 cm², bevorzugter nicht größer als 500 cm², aufweist, und die unten erwähnten Magnete können beliebig am Einlass, mittleren Bereich und Auslass angeordnet sein.
In diesem Schritt wird mindestens ein Teil der metallischen Fremdsubstanzen von dem wasserabsorbierenden Harzpulver, durch das das Magnetfeld durchgeleitet wird, entfernt, und die entfernte Menge ist bevorzugt nicht kleiner als 0,01 g, bevorzugter nicht kleiner als 0,05 g, besonders bevorzugt nicht kleiner als 0,10 g pro 1 Tonne des wasserabsorbierenden Harzpulvers. Die entfernte metallische Fremdsubstanz wird üblicherweise durch die Magnetkraft des Permanentmagneten und/oder Elektromagneten, der das wasserabsorbierende Harzpulver berührt oder ihm nahe ist, festgehalten, und diese metallischen Fremdsubstanzen können periodisch entfernt werden.
Die stärker bevorzugte Art des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens für ein wasserabsorbierendes Harzpulver ist folgende: nach dem Trocknungsschritt umfasst das Herstellungsverfahren weiter einen Zerkleinerungsschritt, einen Klassierungsschritt und kontinuierliche Transportschritte der Verbindung der Schritte des Produktionsverfahrens miteinander; und der Magnetfluss-Bestrahlungsschritt wird nach dem Klassierungsschritt eingeschlossen. Außerdem ist die stärker bevorzugte Art die, dass die Bestrahlung des Magnetflusses an mindestens zwei Orten der kontinuierlichen Transportschritte durchgeführt wird, und dass einer der mindestens zwei Orte unmittelbar stromaufwärts eines Fülltrichters zum Lagern eines Endprodukts des wasserabsorbierenden Harzpulvers angeordnet ist.
Da das Magnetfeld dem Fülltrichter unmittelbar vorgelagert ist, kann wirksam unterdrückt werden, dass das wasserabsorbierende Harzpulver mit einer Spur von feiner metallischer Fremdsubstanz verunreinigt wird, die gebildet wird durch: Berühren der Innenflächen der Vorrichtung (Anlage), wie etwa einer Transportvorrichtung, mit dem wasserabsorbierenden Harzpulver; und dann Zerstören der Innenflächen. Der Gehalt der metallischen Fremdsubstanz kann effektiver unterdrückt werden, da die Behandlung des Entfer nens der metallischen Fremdsubstanz durch den Magnetfluss an mindestens zwei Orten ausgeführt wird.
Obwohl es keine besondere Einschränkung des Ortes gibt, wo die Behandlung der Entfernung der metallischen Fremdsubstanz ausgeführt wird, außer dem Fülltrichter unmittelbar vorgelagert, wird der Ort vorteilhaft nach dem Klassierungsschritt angeordnet. Die Behandlung wird stärker vorteilhaft an mindestens zwei Orten nach dem Klassierungsschritt durchgeführt, noch stärker bevorzugt insbesondere vor und nach der Oberflächenvernetzung.
[Metallische Fremdsubstanz]:
Die in der vorliegenden Erfindung erwähnte metallische Fremdsubstanz bedeutet ein Metall, das getrennt von dem wasserabsorbierenden Harz vorhanden ist, insbesondere ein Schwermetall (anorganisches Metall/üblicherweise dessen Oxid oder Komplex) und seine Erzeugungsquelle stammt etwa von einem Metallpulver und Metallstück, das von der Anlage (Produktionsanlage) stammt. Die metallische Fremdsubstanz hat eine Materialqualität, deren Hauptanteil üblicherweise aus Eisen, Nickel, Mangan oder Chrom, insbesondere Eisen besteht, und weist die Form einer Platte, Nadel, Pulver oder Schuppe auf und ist ein Metall mit einer Größe von nicht größer als 10 mm, bevorzugt nicht größer als 1 mm, besonders bevorzugt 0,1 mm. Spezifische Beispiele für den Hauptanteil umfassen rostfreie Stähle, wie etwa SUS (z. B. SUS304 und SUS316). Dabei werden metallische Verunreinigungen (z. B. Übergangsmetall-Ionen, wie etwa Fe²⁺ und Fe³⁺; Alkalimetall-Ionen, wie etwa Li⁺, Na⁺ und K⁺; Erdalkalimetall-Ionen, wie etwa Mg²⁺ und Ca²⁺, andere Metall-Ionen; übrig gebliebene Initiatoren (z. B. Natriumpersulfat); und Natriumacrylat als übrig gebliebenes Monomer, die von einem Ausgangsmaterial und Monomer stammen, das in dem wasserabsorbierenden Harz eingeschlossen ist, nicht als metallische Fremdsubstanz in der vorliegenden Erfindung bezeichnet.
[Magnetfluss]:
Was das Verfahren zur Abtrennung der metallischen Fremdsubstanz in der vorliegenden Erfindung betrifft, so gibt es ein Verfahren durch Verwendung eines Magnetflusses zusätzlich zu dem Verfahren durch Verwendung eines Luftstroms.
[Magnetflussdichte]:
Wenn die kontinuierliche Herstellung insbesondere bei einer Produktivität von nicht weniger als 500 kg/Std. pro Linie in der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, kann die metallische Fremdsubstanz durch Bestrahlung des wasserabsorbierenden Harzpulvers mit einem Magnetfluss abgeschieden werden, dessen Magnetflussdichte des Abscheiders für die metallische Fremdsubstanz (Eisenentfernungsvorrichtung) nicht weniger als 0,05 Wb/m² (0,05 Tesla äquivalent zu 500 Gauss), bevorzugt nicht weniger 0,5 Wb/m², stärker bevorzugt nicht weniger als 0,8 Wb/m², noch stärker bevorzugt nicht weniger als 1,0 Wb/m², am stärksten bevorzugt nicht weniger als 1,2 Wb/m² (12.000 Gauss) beträgt.
Dabei wird die obige Magnetflussdichte mit einer Suchspule und einem Magnetflussmesser gemessen, und das Magnetfeld wird einfach mit einem Gaussmeter gemessen. Dann können sie gemessen werden, indem die Suchspule und eine Halbleitersonde (eine Halbleitersonde, die ein Hall-Element als Sensor einschließt) auf Basis eines Standardmagneten geeignet korrigiert werden. Außerdem kann die absolute Magnetfeldstärke sonst noch durch ein kernmagnetisches Resonanzverfahren gemessen werden. Außerdem ist das Testverfahren für grundlegende Eigenschaften des Magneten ebenfalls in JIS C2501 offenbart.
Im Allgemeinen wird gesagt, dass rostfreier Stahl nicht von einem Magneten angezogen wird. Überraschenderweise kann jedoch die metallische Fremdsubstanz nach dem Herstellungsverfahren in dem wasserabsorbierenden Harzpulver von dem Magneten angezogen und dann entfernt werden.
[Magnet]:
Wenn ein Magnet als Mittel zur Bestrahlung mit einem Magnetfluss in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann entweder ein Permanentmagnet oder ein Elektromagnet verwendet werden. Außerdem können diese beide zusammen verwendet werden. Weiterhin wird ein Stabmagnet bevorzugt verwendet, um den Effekt der vorliegenden Erfindung ausreichend zu zeigen.
[Abstand (Zwischenraum)]:
In der vorliegenden Erfindung werden die Magneten des Abscheiders für eine metallische Fremdsubstanz (Eisenentfernungsvorrichtung) vorteilhaft in Form eines Gitters angeordnet. Der erfindungsgemäße Effekt kann hinreichend gezeigt werden, da die Magneten in Form eines Gitters angeordnet sind. Der Gitterzwischenraum ist bevorzugt im Bereich von 5 bis 30 mm, stärker bevorzugt 5 bis 25 mm, noch stärker bevorzugt 5 bis 20 mm, noch stärker bevorzugt 5 bis 15 mm, besonders bevorzugt 5 bis 10 mm. Hierbei bedeutet der Gitterzwischenraum des Magneten einen Abstand zwischen den einzelnen Magneten, wie in 3 gezeigt. Wenn dieser Abstand zu groß ist, ist es schwierig, das Metall effektiv zu entfernen. Wenn dieser Abstand zu eng ist, kann außerdem das wasserabsorbierende Harzpulver nicht hindurchlaufen, und daher wird die Produktivität verringert.
[Schrittweite]:
In der vorliegenden Erfindung ist die Schrittweite zwischen den Magneten des Abscheiders für eine metallische Fremdsubstanz (Eisenentfernungsvorrichtung) bevorzugt im Bereich von 10 bis 60 mm, stärker bevorzugt 10 bis 40 mm, noch stärker bevorzugt 10 bis 35 mm, noch stärker bevorzugt 15 bis 35 mm, insbesondere bevorzugt 15 bis 32 mm. Hierbei bedeutet die Schrittweite zwischen den Magneten einen Abstand zwischen den Mitten der einzelnen Magneten, wie in 3 gezeigt, und wird durch die Dicke des Magneten und den Abstand zwischen den einzelnen Magneten festgelegt. Was diese Schrittweite betrifft, so ist es schwierig, das Metall effektiv zu entfernen, wenn die Schrittweite zu groß ist. Wenn die Schrittweite zu gering ist, kann außerdem das wasserabsorbierende Harzpulver nicht hindurchlaufen, und daher wird die Produktivität verringert.
[Gitterzahl]:
In der vorliegenden Erfindung gibt es keine spezielle Einschränkung der Gitterzahl der Magneten in dem Abscheider für eine metallische Fremdsubstanz (Eisenentfernungsvorrichtung), aber das Gitter, das die Magneten einschließt, wird bevorzugt mindestens doppelt, stärker bevorzugt mindestens dreifach in Richtung des Transports des wasserabsorbierenden Harzpulvers, bevorzugt in der Fallrichtung angeordnet.
[Verteilungsplatte]:
In der vorliegenden Erfindung wird eine Verteilungsplatte vorteilhaft vor den Magneten des Abscheiders für eine metallische Fremdsubstanz (Eisenentfernungsvorrichtung) angeordnet. Um das Metall effizient zu entfernen, ist diese Verteilungsplatte eine Platte, damit das wasserabsorbierende Harzpulver nicht einseitig angeordnet wird, und sie ist vorteilhaft an einer Öffnung zwischen den obersten Magneten angeordnet.
[Ort der Anordnung]:
Es gibt keine Einschränkung des Ortes, wo der Magnet angeordnet wird. Zum Beispiel werden die Magneten vorteilhaft an mindestens zwei Orten in der Herstellungslinie angeordnet, und mindestens einer der zwei Orte ist einem Fülltrichter zur Lagerung eines Endprodukts des wasserabsorbierenden Harzpulvers unmittelbar vorgelagert. Da der Magnet dem Fülltrichter unmittelbar vorgelagert angeordnet ist, kann effektiv unterdrückt werden, dass das wasserabsorbierende Harzpulver mit der metallischen Fremdsubstanz durch Vibration verunreinigt wird, wobei die metallische Fremdsubstanz an den Innenflächen etwa einer Transportvorrichtung nach der Siebklassierung anhaftet. Außerdem kann der Magnet auch an einem Einfülltrichterauslass angeordnet sein. Der Gehalt der metallischen Fremdsubstanz kann effektiver unterdrückt werden, da die Behandlung der Entfernung der magnetischen Fremdsubstanz durch den Magnetfluss an mindestens zwei Orten durchgeführt wird. Obwohl es keine besondere Einschränkung des Wortes, wo die Behandlung der Entfernung der metallischen Fremdsubstanz durchgeführt wird, außer dem Einfülltrichter unmittelbar vorgelagert, wird der Ort vorteilhaft nach dem Klassierungsschritt angeordnet. Die Behandlung wird vorteilhaft an mindestens zwei Orten nach dem Klassierungsschritt durchgeführt, vorteilhafter insbesondere vor und nach der Oberflächenvernetzung.
[Produktivität]:
Die Belastung der Produktionslinie ist, obwohl sie bei dem wasserabsorbierenden Harzpulver nicht besonders eingeschränkt ist, so groß, dass das wasserabsorbierende Harzpulver bei einer Produktivität von nicht weniger als 500 kg/Std. pro Linie kontinuierlich hergestellt wird. Auch in einer Produktionslinie mit den Schritten: kontinuierliches Zerkleinern eines getrockneten Produkts eines vernetzten Hydrogelpolymers; kontinuierliches Transportieren des zerkleinerten Produkts; und kontinuierliches Klassieren des transportierten zerkleinerten Produkts, kann das wasserabsorbierende Harzpulver leicht hergestellt werden, indem ein Schritt der Abtrennung einer metallischen Fremdsubstanz von dem getrockneten Produkt nach dem zuvor erwähnten kontinuierlichen Klassierungsschritt durchgeführt wird.
Das Problem der Verunreinigung des wasserabsorbierenden Harzpulvers mit einer Spurenmenge einer metallischen Fremdsubstanz (oder deren Pulver) wird nicht bei der Herstellung im Labormaßstab gefunden, aber das Problem ist ein besonderes Problem bei der Herstellung in einem Produktionsmaßstab, und es neigt dazu, in einer Großanlage besonders bemerkbar zu sein. Jedoch kann auch in einer solchen Großanlage das erfindungsgemäße wasserabsorbierende Harzpulver leicht gemäß dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harzpulver erhalten werden. Der gegenständliche Produktionsmaßstab der vorliegenden Erfindung ist stärker bevorzugt 750 kg/Std., am bevorzugtesten 1.000 kg/Std. pro Linie. Je größer die Anlage wird, desto stärker macht sich das Problem der Verunreinigung des wasserabsorbierenden Harzpulvers mit der metallischen Fremdsubstanz (oder deren Pulver) bemerkbar. Die Ursache dafür ist, dass die Wirkung der vorliegenden Erfindung dazu neigt, erhöht zu werden.
(Messverfahren des Gehalts der metallischen Fremdsubstanz):
Was die Entfernungswirkung betrifft, wenn die metallische Fremdsubstanz aus dem vernetzten Hydrogelpolymer oder dessen getrockneten Produkt in der vorliegenden Erfindung entfernt wird, kann die Menge der metallischen Fremdsubstanz, die an einem Magnetfluss-Bestrahlungsmittel, die etwa einem Stabmagnet anhaftet, gemessen werden. Wenn es jedoch nötig ist, den Gehalt der metallischen Fremdsubstanz in dem wasserabsorbierenden Harzpulver praktisch zu messen, kann die metallische Fremdsubstanz von dem vernetzten Hydrogelpolymer durch Verwendung etwa eines Abscheiders für eine metallische Fremdsubstanz, wie unten erwähnt, abgetrennt werden.
Wie in 1 und 2, die eine teilweise vergrößerte Ansicht von 1 ist, gezeigt ist, ist der Abscheider für eine metallische Fremdsubstanz 1 ein Abscheider für eine metallische Fremdsubstanz, der umfasst: eine Abscheidungskammer 2, um einen Zwischenraum zum Rühren eines organisches Substanzpulvers, das mit einer metallischen Fremdsubstanz verunreinigt ist, mit einem aufsteigenden Luftstrom zu bilden, einen Substanzeinlass 3 zum Einführen des mit der metallischen Fremdsubstanz verunreinigten organischen Substanzpulvers in die Abscheidungskammer 2; einen Substanzauslass 4 zum Ausleiten und Wiedergewinnen des organischen Substanzpulvers aus der Abscheidungskammer 2 zusammen mit dem aufsteigenden Luftstrom, wobei die metallische Fremdsubstanz von dem organischen Substanzpulver abgetrennt ist; eine gelochte Platte 5, die der Boden der Abscheidungskammer 2 ist; und einen Luftstromerzeuger 6, der den aufsteigenden Luftstrom in der Abscheidungskammer 2 durch Ansaugen von Luft aus dem Substanzauslass 4 erzeugt, und ist ein Abscheider für eine metallische Fremdsubstanz, bei welchem das organische Substanzpulver, das als Probe genommen wird, unter Trocknungsbedin gung durch den Luftstrom auf Basis seiner spezifischen Schwere klassiert wird, und das organische Substanzpulver und die metallische Fremdsubstanz können getrennt und wiedergewonnen werden.
Was den Substanzeinlass 3 betrifft, so gibt es keine besondere Einschränkung von dessen Form. Der Substanzeinlass 3 kann ein Einlassbereich sein, in dem das mit einer metallischen Fremdsubstanz verunreinigte organische Substanzpulver in die Abscheidungskammer 2 eingeführt werden kann, aber er hat bevorzugt etwa eine Röhrenform oder eine Zylinderform unter Berücksichtigung der Einfachheit des Einführens.
Was dieses Einführen von dem Substanzeinlass 3 in die Abscheidungskammer 2 betrifft, so kann das mit der metallischen Fremdsubstanz verunreinigte organische Substanzpulver für eine kurze Zeit zugegeben werden, kontinuierlich zugeführt werden oder diskontinuierlich zugeführt werden. Das Einführungsverfahren ist nicht besonders auf diese eingeschränkt.
Wie oben erwähnt wurde, ist der Substanzauslass 4 direkt oder indirekt mit dem Luftstromerzeuger 6 verbunden, der die Luft zum Erzeugen des aufsteigenden Luftstroms in der Abscheidungskammer 2 ansaugt, und außerdem kann er verbunden sein etwa mit: einem Auffangbereich oder Auffangsammelbehälter, in dem das wiedergewonnene organische Substanzpulver von dem Substanzauslass 4 mit dem aufsteigenden Luftstrom gesammelt wird; und ein Ventil, das die Luftstrommenge einstellen kann. Der Auffangbereich oder das Auffangsammelgefäß und das Ventil können z. B. zwischen dem Substanzauslass 4 und dem Luftstromerzeuger 6 oder neben dem Substanzauslass 4 und dem Luftstromerzeuger 6 angeordnet sein, oder sie können in dem Luftstromerzeuger 6 eingebaut sein.
Wenn die Ansaugkraft des Luftstromerzeugers 6 eingestellt wird, kann sie bevorzugt in einem solchen Grad eingestellt werden, dass: das mit der metallischen Fremdsubstanz verunreinigte organische Substanzpulver, das vom Substanzeinlass 3 in die Abscheidungskammer 2 eingeführt wird, durch den aufsteigenden Luftstrom gerührt wird und außerdem der Hauptteil des organischen Substanzpulvers zum Substanzauslass 4 hoch angesaugt wird und der Hauptteil des Rests, wie etwa der metallischen Fremdsubstanz, zu der durchlöcherten Platte 5 des Bodens der Abscheidungskammer 2 fällt. Genauer gesagt, liegt die lineare Geschwindigkeit des aufsteigenden Luftstroms, der in der Abscheidungskammer 2 erzeugt wird, bevorzugt im Bereich von 1 bis 10 m/Sek., stärker bevorzugt 3 bis 4 m/Sek., am stärksten bevorzugt 3,4 m/Sek. Er ist jedoch nicht besonders darauf eingeschränkt. Wenn diese lineare Geschwindigkeit zu schnell oder zu langsam ist, ist es schwierig, das organische Substanzpulver effizient von der metallischen Fremdsubstanz zu trennen.
Die durchlöcherte Platte 5 wirkt bei dem weiteren Sieben der metallischen Fremdsubstanz und noch anderen mit, die in der Form von Herabfallen abgetrennt werden, ohne auf dem aufsteigenden Luftstrom getragen zu werden, der in der Abscheidungskammer 2 erzeugt wird, etwa unter dem organischen Substanzpulver und der metallischen Fremdsubstanz, die durch den Substanzeinlass 3 eingeführt werden.
In den 1 und 2 zeigt ein Pfeil, der in der Abscheidungskammer 2 gezeigt ist (außer einem Pfeil von dem Substanzeinlass 3) den aufsteigenden Luftstrom, der in der Abscheidungskammer 2 erzeugt wird, und der Pfeil von dem Substanzeinlass 3 zeigt einen Zustand, in dem die von dem Substanzeinlass 3 eingeführte organische Substanzpulverprobe durch den aufsteigenden Luftstrom gemischt wird und dann höher oder tiefer abgetrennt wird.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand der folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele genauer erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt. Dabei wurden die verschiedenen Leistungen der wasserabsorbierenden Harze durch die folgenden Verfahren gemessen.
(1) Absorptionsvermögen ohne Druck (30 Minuten Absorptionsvermögen ohne Druck für eine 0,90 Massen-%-ige physiologische Kochsalzlösung/CRC):
Unter Bedingungen von Raumtemperatur (20 bis 25 °C) und einer relativen Feuchtigkeit von 50 % wurden 0,200 g wasserabsorbierendes Harz gleichförmig in einen Vliesbeutel (60 mm × 60 mm) gegeben, und dann wurde der Beutel versiegelt. Danach wurde der Beutel in eine 0,9 Massen-%-ige physiologische Kochsalzlösung bei Raumtemperatur eingetaucht. Der Beutel wurde nach 30 Minuten herausgezogen, und die Masse (W1 (g)) des Beutels wurde nach dem Entwässern bei 250 G für 3 Minuten mit einem Zentrifugenseparator (hergestellt von Kokusan Co., Ltd., Zentrifugenseparator: Modelltyp H-122) gemessen. Außerdem wurde derselbe Vorgang durchgeführt, ohne ein wasserabsorbierendes Harz oder ein wasserabsorbierendes Mittel zu verwenden, und dann wurde die Masse (W0 (g)) des Beutels gemessen. Dann wurde das Absorptionsvermögen (g/g) ohne Druck aus W0 und W1 gemäß der folgenden Gleichung berechnet: Absorptionsvermögen (g/g) ohne Druck = (W1 (g) – W0 (g))/Masse des wasserabsorbierenden Harzes (g)
(2) Extrahierbarer (wasserextrahierbarer) Gehalt:
In 1.000 g deionisiertem Wasser, das in einem Behälter mit einem Deckel (Innendurchmesser: 90 mm × 200 mm) vorgelegt wurde, wurden 500 mg wasserabsorbierendes Harzpulver verteilt, und sie wurden mit einem Magnetrührstab mit einer Länge von 4 cm bei ungefähr 300 bis 600 UpM für 16 Stunden gerührt. Danach wurde die gebildete verteilte Hydrogelflüssigkeit mit einem Filterpapier (hergestellt von ADVANTEC Toyo Co., Ltd., Handelsname: (JIS P 3801, Nr. 2), Dicke: 0,26 mm und Durchmesser zurückgehaltener Teilchen: 5 μm) filtriert, so dass ein Filtrat erhalten wurde.
Als Nächstes wurde das erhaltene Filtrat in ein 100 ml Becherglas eingewogen, und dann wurden 1 ml 1N wässrige Natriumhydroxidlösung (hergestellt von Wako Pure Chemicals Co., Ltd.), 10 ml 0,005 N wässrige Methylglykolchitosanlösung (hergestellt von Wako Pure Chemicals Co., Ltd.) und ungefähr 0,2 g 0,1 %-iges Toluidinblau (Toluidinblauindikator, hergestellt von Wako Pure Chemicals Co., Ltd.) zu dem Filtrat gegeben. Anschließend wurde eine Kolloidtitration der Lösung in dem Becherglas unter Verwendung von 0,0025N wässriger Kaliumpolyvinylsulfatlösung (hergestellt von Wako Pure Chemicals Co., Ltd.) durchgeführt, und der Farbumschlag der Lösung von Blau zu rotem Purpur wird als Endpunkt betrachtet, und die Titrationsmenge D(ml) wurde gemessen. Außerdem wurde derselbe Vorgang durchgeführt, außer dass 50 g deionisiertes Wasser anstelle der 50 g des Filtrats verwendet wurden, so dass die Titrationsmenge E (ml) gemessen wurde.
Dann wurde der extrahierbare Gehalt (Massen-%) aus diesen Titrationsmengen und dem mittleren Molekulargewicht F der Monomere, die das wasserabsorbierende Harz umfasste, gemäß der folgenden Gleichung berechnet: extrahierbarer Gehalt (Massen-%) = (E (ml) – D (ml)) × 0,005/C (g) × F
(3) Messung der Gelstabilität:
Zunächst wurde der extrahierbare Gehalt des wasserabsorbierenden Harzes nach Verschlechterung gemäß dem unten erwähnten Verschlechterungs-Beschleunigungstest gemessen.
Künstlicher Urin (Jayco künstlicher Urin) wurde durch Auflösen von 2,0 g KCl, 2,0g Na₂SO₄, 0,85 g NH₄H₂PO₄, 0,15 g (NH₄)₂HPO₄, 0,1 g CaCl₂ und 0,23 g MgCl₂ hergestellt. Als Nächstes wurden in einen Polypropylenbehälter mit 100 ml Fassungsvermögen (Innendurchmesser: 55 mm) mit einem Deckel 0,50 g wasserabsorbierendes Harz und 12,50 g des zuvor erwähnten künstlichen Urins in Reihenfolge hinein gegeben, und das gebildete gequollene Gel von 25 Mal wurde in diesem Gefäß versiegelt, und dann wurde das Gefäß unter einer Atmosphäre von 60 °C 16 Stunden stehen gelassen.
Nach 16 Stunden wurde die Gesamtheit des gequollenen Gels herausgenommen, und es wurde zu 1 Liter deionisiertem Wasser gegeben, und die gebildete verteilte Hydrogelflüssigkeit wurde mit einem Filterpapier (dem Filterpapier von (2) oben) in der gleichen Weise wie oben unter (2) filtriert, so dass ein Filtrat erhalten wurde. Anschließend wurde der extrahierbare Gehalt des Filtrats gemäß der Messung des extrahierbaren (wasserextrahierbaren) Gehaltes, die oben unter (2) erwähnt wurde, berechnet, und als extrahierbarer (wasserextrahierbarer) Gehalt nach Verschlechterung betrachtet.
Die Gelstabilität wurde gemäß der folgenden Gleichung berechnet. Wenn der Zahlenwert des extrahierbaren Gehaltes, der durch den Verschlechterungs-Beschleunigungstest vergrößert wird, geringer ist, bedeutet dies, dass die Gelstabilität höher ist. Gelstabilität (Massen-%) = extrahierbarer Gehalt nach Verschlechterung (Massen-%) – extrahierbarer Gehalt
(4) Massenmittel-Teilchendurchmesser:
Wasserabsorbierende Harzpulver wurden mit JIS-Standardsieben mit Maschenöffnungsgrößen wie etwa 850 μm, 600 μm, 500 μm, 425 μm, 300 μm, 212 μm, 150 μm, 106 μm und 75 μm klassiert und dann wurden die Prozentsätze der Rückstände R auf diesen Sieben auf logarithmisches Wahrscheinlichkeitspapier aufgetragen. Daraus wurde der Massenmittel-Teilchendurchmesser (D50) abgelesen.
Was dabei das Klassierungsverfahren betrifft, wurden 10,0 g wasserabsorbierendes Harzpulver unter Bedingungen von Raumtemperatur (20 bis 25 °C) und einer relativen Feuchtigkeit von 50 % zu JIS-Standardsieben (THE IIDA TESTING SIEVE mit einem Durch messer von 8 cm) gegeben, und dann wurde es mit einem Siebschüttler (IIDA SIEVE SHAKER, Typ: ES-65-Typ, Ser.Nr. 0501) 10 Minuten klassiert.
(5) Messverfahren des Absorptionsvermögens unter Druck:
Das Absorptionsvermögen des wasserabsorbierenden Harzpulvers in einer physiologischen Kochsalzlösung unter einem Druck von 50 g/cm² (ca. 4,93 kPa) wurde gemäß Verfahren, die in den Ausführungsbeispielbereichen von EP 0885917 und EP 0811636 offenbart sind, gemessen.
Das heißt, während ein Druck von 50 g/cm² gleichförmig auf 0,900 g des wasserabsorbierenden Harzpulvers aufgebracht wurde, wurde die Masse W2 (g) der physiologischen Kochsalzlösung, die von dem wasserabsorbierenden Harzpulver über einen Zeitraum von 60 Minuten absorbiert wurde, mit einer Waage gemessen. Dann wurde das Absorptionsvermögen (g/g) unter Druck in 60 Minuten von Beginn der Absorption aus W2 gemäß der folgenden Gleichung berechnet, um das Absorptionsvermögen (g/g) unter dem Druck von 50 g/cm² zu messen. Absorptionsvermögen (g/g) unter Druck = Masse W2 (g)/Masse (g) des wasserabsorbierenden Harzpulvers
(6) Salzlösungsfließleitfähigkeit für eine 0,69 Massen-%-ige physiologische Kochsalzlösung (SFC):
Der folgende Test wurde gemäß dem Salzlösungsfließleitfähigkeit-(SFC)-Test, wie in JP-A-509591/1997 (Heisei 9) beschrieben, durchgeführt.
Eine Vorrichtung wie in 5 gezeigt wird verwendet, und ein wasserabsorbierendes Harzpulver (0,900 g), das gleichförmig in einen Behälter 40 gegeben wurde, wird in künstlichem Urin (Jayco künstlicher Urin, wie oben unter (3) erwähnt) für 60 Minuten unter einem Druck von 0,3 psi (2,07 kPa) gequollen, und die Gelschichthöhe des gebildeten Gels 44 wird aufgezeichnet. Als Nächstes wird unter dem Druck von 0,3 psi (2,07 kPa) eine 0,69 Massen-%-ige physiologische Kochsalzlösung 33 durch die gequollene Gelschicht von einem Tank 33 unter konstantem hydrostatischem Druck hindurchgeleitet. Dieser SFC-Test wurde bei Raumtemperatur (20 bis 25 °C) durchgeführt. Die Menge der Flüssigkeit, die durch die Gelschicht hindurchtritt, gegen die Zeit wird als Funktion der Zeit mit einem Computer und einer Waage in Zwanzig-Sekunden-Intervallen für 10 Minuten aufgezeichnet. Die Fließgeschwindigkeit durch das gequollene Gel 44 (hauptsächlich zwischen dessen Teilchen), F_s (t), wird in Einheiten g/s durch Teilen der Inkrementmasse (g) durch die Inkrementzeit (s) bestimmt. Die Zeit, wenn der konstante hydrostatische Druck und die stabile Fließgeschwindigkeit erreicht werden, wird als t_s betrachtet, und nur die Daten, die für Zeiten zwischen t_s und 10 Minuten gesammelt wurden, werden für die Fließgeschwindigkeitsberechnungen verwendet. Der F_s (t = 0)-Wert, nämlich die Anfangsfließgeschwindigkeit durch die Gelschicht, wird aus der Fließgeschwindigkeit zwischen t_s und 10 Minuten berechnet. F_s (t = 0) wird durch Extrapolation der Ergebnisse einer Anpassung nach der Methode der kleinsten Quadrate von F_s (t) gegen die Zeit auf t = 0 berechnet. Salzlösungsfließleitfähigkeit = (Fs (t = 0) × L0)/(ρ × A × AP) = (Fs (t = 0) × L0)/139,506wobei:

F_s(t = 0):: Fließgeschwindigkeit in g/Sekunde;
L₀:: Anfangsdicke der Gelschicht in cm;
ρ:: Dichte der NaCl-Lösung (1,003 g/cm³);
A:: Fläche der Oberseite der Gelschicht in der Zelle 41 (28,27 cm²);
ΔP:: auf die Gelschicht aufgebrachter hydrostatischer Druck (4.920 Dyne/cm²); und

^–7

³

^–1

Was die in 5 gezeigte Vorrichtung betrifft, so wird ein Glasrohr 32 in den Flüssigkeitsbehälter 31 eingeführt, und das untere Ende des Glasrohrs 32 wurde so angeordnet, dass die 0,69 Massen-%-ige physiologische Kochsalzlösung 33 auf einer Höhe von 5 cm von dem Boden des gequollenen Gels 44 in einer Zelle 41 gehalten werden konnte. Die 0,69 Massen-%-ige physiologische Kochsalzlösung 33 in dem Flüssigkeitsbehälter 31 wurde der Zelle 41 durch ein L-Rohr 34 mit einem Hahn zugeführt. Ein Auffangbehälter 48 zum Sammeln der hindurchgelaufenen Flüssigkeit wurde unter Zelle 41 angeordnet, und der Sammelbehälter 48 wurde auf einer Waage 49 angeordnet. Der Innendurchmesser der Zelle 41 betrug 6 cm, und ein Nr. 400 rostfreies Drahtgitternetz 42 (Maschenöffnungsgröße 38 μm) wurde an dessen Boden angeordnet. Löcher 47, die zum Hindurchlassen der Flüssigkeit ausreichend waren, wurden in dem unteren Bereich eines Kolbens 46 geöffnet, und dessen Bodenbereich wurde mit einem durchlässigen Glasfilter 45 ausgestattet, so dass das wasserabsorbierende Mittel oder dessen gequollenes Gel nicht in die Löcher 47 gelangen. Die Zelle 41 wurde auf einem Ständer angeordnet, um die Zelle daraufzustellen. Die Flächen des Ständers, die in Kontakt mit der Zelle kommen, wurden auf einem rostfreien Drahtgitternetz 43 angeordnet, das die Flüssigkeitsdurchlässigkeit nicht behinderte
(Herstellungsbeispiel 1 eines wasserabsorbierenden Harzpulvers)
Eine wässrige teilneutralisierte Natriumacrylatlösung, die 0,02 Mol-% Trimethylolpropantriacrylat (Vernetzungsmittel) einschloss, und ein Neutralisationsverhältnis von 75 Mol-% aufwies (Konzentration: 38 Massen-%) wurde als wässrige Monomerlösung (1) hergestellt. Die erhaltene wässrige Monomerlösung (1) wurde mit einer Dosierpumpe mit einer Geschwindigkeit von 2.630 kg/Std. kontinuierlich zugeführt, und Stickstoffgas wurde kontinuierlich in die Mitte der Rohrleitung eingeblasen, um so die Sauerstoffkonzentration auf nicht mehr als 0,5 ppm einzustellen. Natriumpersulfat/L-Ascorbinsäure (Verhältnis: 0,12/0,005 (g/Monomer-Mol)) wurde weiter mit der wässrigen Monomerlösung (1) gemischt, und die gebildete Mischung wurde einem Flachstahlband mit einem Damm an dessen Seiten zugeführt, so dass die Dicke der Mischung ungefähr 25 mm betrug, und dann wurde die wässrige Polymerisation kontinuierlich für 30 Minuten durchgeführt. Das auf diese Weise erhaltene vernetzte Hydrogelpolymer (1) wurde zerkleinert, und danach mit einem Fleischwolf mit einem Öffnungsdurchmesser von 7 nun in kleine Stücke mit einem Durchmesser von ungefähr 1 mm zerteilt. Dieses gebildete zerkleinerte Gel wurde dünn ausgebreitet und auf eine poröse Platte eines Bandtrockners gegeben und kontinuierlich bei 180 °C 30 Minuten warmluftgetrocknet. Das erhaltene trockene Polymer wurde zerkleinert, und das gebildete teilchenförmige getrocknete Produkt wurde durch kontinuierliche Zuführung zu einem Dreistufenwalzengranulator (Walzenabstandeinstellung: 1,0 mm/0,55 mm/0,42 mm in Reihenfolge von oben) bei einer Geschwindigkeit von 1.000 kg/Std. zerkleinert. Danach wurde das erhaltene Pulver mit einer Siebmaschine mit Metallgazen mit Maschenöffnungsgrößen von 850 μm und 150 μm klassiert, so dass ein wasserabsorbierendes Harzpulver (1) erhalten wurde, das Teilchen mit Teilchendurchmessern von 850 bis 150 μm in einem Anteil von nicht weniger als 90 Massen-% enthielt.
Weiter wurde das wasserabsorbierende Harzpulver (1) einem kontinuierlichen Hochgeschwindigkeitsmischer (Turbulizer/1.000 UpM) mit einer Geschwindigkeit von 1.000 kg/Std. kontinuierlich zugeführt, und wurde dann mittels Sprühen mit einer wässrigen Oberflächenvernetzungmittellösung, die Glyzerin, Wasser und Isopropanol in Anteilen von 0,5, 2,0 bzw. 0,5 (Massen-% relativ zu dem absorbierenden Harz) enthielt, durch Sprühen, das Flüssigkeitstropfen von ungefähr 250 μm bilden konnte, gemischt. Anschließend wurde die gebildete Mischung bei 195 °C 40 Minuten mit einem Schaufeltrockner kontinuierlich wärmebehandelt, und danach wurde das gebildete erwärmte Pulver weiter mit einer Siebmaschine mit Metallgaze mit einer Maschenöffnungsgröße von 850 μm klassiert, so dass ein wasserabsorbierendes Harz (1A) als hindurchgehendes Produkt erhalten wurde.
Die Ergebnisse verschiedener Eigenschaften des erhaltenen wasserabsorbierenden Harzes (1A) sind in Tabelle 1 aufgelistet.
(Herstellungsbeispiel 2 des wasserabsorbierenden Harzpulvers)
Ein vernetztes Hydrogelpolymer (2) wurde durch Durchführen derselben Polymerisation wie in Beispiel 1 erhalten, außer dass eine wässrige teilneutralisierte Natriumacrylatlösung, die 0,03 Mol-% Trimethylolpropantriacrylat einschloss und einen Neutralisationsgrad von 75 Mol-% aufwies (Konzentration: 38 Massen-%), verwendet wurde, und danach wurden das Trocknen und die Zerkleinerung ähnlich durchgeführt, so dass ein wasserabsorbierendes Harz (2) erhalten wurde.
Weiter wurde das wasserabsorbierende Harz (2) mit einer wässrigen Oberflächenvernetzungsmittellösung, die Glyzerin, Wasser und Isopropanol in Verhältnissen von 0,5, 2,0 bzw. 0,5 (Massen-% relativ zu dem absorbierenden Harz) enthielten, in einem kontinuierlichen Hochgeschwindigkeitsmischer auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 gemischt. Anschließend wurde die gebildete Mischung mit einem Schaufeltrockner kontinuierlich bei 195 °C 40 Minuten wärmebehandelt, und danach wurde das erhaltene erwärmte Pulver weiter mit einer Siebmaschine mit einer Metallgaze mit einer Maschenöffnungsgröße von 850 μm klassiert, so dass ein wasserabsorbierendes Harz (2A) als hindurchgegangenes Produkt erhalten wurde.
Die Ergebnisse verschiedener Eigenschaften des erhaltenen wasserabsorbierenden Harzes (2A) sind in Tabelle 1 aufgelistet.
(Herstellungsbeispiel 3 eines wasserabsorbierenden Harzpulvers)
Ein vernetztes Hydrogelpolymer (2) wurde durch Durchführen derselben Polymerisation wie in Beispiel 1 erhalten, außer dass eine wässrige teilneutralisierte Natriumacrylatlösung verwendet wurde, die 0,02 Mol-% Polyethylenglykoldiacrylat enthielt und ein Neutralisationsverhältnis von 75 Mol-% aufwies (Konzentration: 38 Massen-%), und danach wurden das Trocknen und die Zerkleinerung ähnlich durchgeführt, so dass ein wasserabsorbierendes Harz (3) erhalten wurde.
Weiter wurde das wasserabsorbierende Harz (3) mit einer wässrigen Oberflächenvernetzungsmittellösung gemischt, die Ethylenglykoldiglycidylether, Propylenglykol, Wasser und Isopropanol in Verhältnissen von 0,05, 1,0, 3,0 bzw. 0,5 (Massen-% relativ zu dem absorbierenden Harz) enthielt, in einem kontinuierlichen Hochgeschwindigkeitsmischer auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 gemischt. Anschließend wurde die erhaltene Mischung mit einem Schaufeltrockner bei 195 °C 40 Minuten kontinuierlich wärmebehandelt, und danach wurde das erhaltene erwärmte Pulver weiter mit einer Siebmaschine mit einer Metallgaze mit einer Maschenöffnungsgröße von 850 μm klassiert, so dass ein wasserabsorbierendes Harz (3A) als hindurchgegangenes Produkt erhalten wurde.
Die Ergebnisse verschiedener Eigenschaften des erhaltenen wasserabsorbierenden Harzes (3A) sind in Tabelle 1 aufgelistet.
[Tabelle 1]
Die vorliegende Erfindung wurde unter Verwendung der wasserabsorbierenden Harzpulver (1A) bis (3A), wie in den obigen Herstellungsbeispielen erhalten, durchgeführt.
(Beispiele 1 bis 3)
Die wasserabsorbierenden Harzpulver (1A) bis (3A), wie in den Herstellungsbeispielen 1 bis 3 erhalten, wurden kontinuierlich pneumatisch transportiert (1.000 kg/Std.), und die in 3 gezeigten Magneten (natürliche Stabmagneten, Magnetflussdichte: 1,2 Wb/m² und Schrittweite: 30 mm) wurden an einem Rohrauslass angeordnet. Die transportierten wasserabsorbierenden Harzpulver wurden mit den Magneten (Magnetfluss) in Kontakt gebracht, und danach wurden sie einem Endproduktfülltrichter zugeführt. Dabei haftete, nachdem die obigen Vorgängen beendet waren, eine kleine Spurenmenge von metallischen Fremdsubstanzen (Hauptkomponente: Pulver oder Nadel, mehrere mm bis 0,001 mm, insbesondere 0,01 bis 1 mm, Materialqualität: rostfreier Stahl) auf den Magneten, und dies waren Metalle, die von den Kontaktflächen zwischen dem wasserabsorbierenden Harzpulver und der Anlage stammten.
Stabilitätstests mit dem wasserabsorbierenden Harz wurden unter Verwendung der wasserabsorbierenden Harzpulver (1B) bis (3B) wie erhalten durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgelistet.
(Vergleichsbeispiele 1 bis 3)
In den Beispielen wurden die wasserabsorbierenden Harzpulver nicht mit den obigen Magneten behandelt, und sie wurden direkt dem Endproduktfülltrichter zugeführt.
Stabilitätstests mit dem wasserabsorbierenden Harz wurden unter Verwendung der wasserabsorbierenden Vergleichsharzpulver (1B) bis (3B) wie erhalten durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgelistet.
[Tabelle 2]
Anm.: Verschiedene in Tabelle 1 gezeigte Eigenschaften wurden weggelassen, da sie praktisch keine Änderungen aufwiesen.
Wie in Tabelle 2 gezeigt, sind die wasserabsorbierenden Harzpulver (1B) bis (3B), die durch Behandlung der wasserabsorbierenden Harzpulver (1A) bis (3A) mit dem Magnetfluss erhalten wurden, insbesondere in der Gelstabilität gegenüber den wasserabsorbierenden Vergleichsharzpulvern (1B) bis (3B), die erhalten wurden, indem dieselben wasserabsorbierenden Harzpulver (1A) bis (3A) nicht mit dem Magnetfluss behandelt wurden, überlegen. Wenn Sie etwa mittels eines Mikroskops betrachtet wurden, enthielten weiter die wasserabsorbierenden Vergleichsharzpulver (1B) bis (3B) eine Spurenmenge feiner metallischer Fremdsubstanz (hauptsächlich 0,01 bis 1 mm). Andererseits enthielten die wasserabsorbierenden Harzpulver (1B) bis (3B) keine metallische Fremdsubstanz, und sie sind in der Hygiene überlegen.
(Beispiel 4)
Zu 100 kg des im Herstellungsbeispiel 1 erhaltenen wasserabsorbierenden Harzes (1) wurde 1 g Metallpulver mit Teilchendurchmessern von 1 bis 100 μm zugegeben, und sie wurden durch einen Fluss, wie in 4 gezeigt, unter Bedingungen, wie in Tabelle 3 gezeigt, hindurchgeführt. Dabei war die durchgeführte Oberflächenbehandlungsbedin gung die gleiche Bedingung wie in Herstellungsbeispiel 1. Die Stabilität des wasserabsorbierenden Harzes wurde unter Verwendung des erhaltenen wasserabsorbierenden Harzpulvers (4B) beurteilt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 3 aufgelistet. Wenn das Metallwiedergewinnungsverhältnis gemäß der folgenden Gleichung berechnet wurde, betrug es außerdem 100 %. Metallwiedergewinnungsverhältnis = (durch Magnete wiedergewonnenes Metallpulver (g)) × 100/(zugegebenes Metallpulver (g))
(Beispiel 5)
Ein Vorgang wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 4 durchgeführt, außer dass nicht durch einen Abscheider für eine metallische Fremdsubstanz (Eisenabscheidungsvorrichtung 1) und einen Abscheider für eine metallische Fremdsubstanz (Eisenentfernungsvorrichtung 2) hindurchgegeben wurde. Dann betrug das Metallwiedergewinnungsverhältnis 99 %, und die Stabilität des wasserabsorbierenden Harzes wurde unter Verwendung des erhaltenen wasserabsorbierenden Harzpulvers (5B) beurteilt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 3 aufgelistet.
(Beispiel 6)
Ein Vorgang wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 5 durchgeführt, außer dass: die Zufuhrmenge auf 1,0 t/Std. geändert wurde, der Abstand der Magnete (natürliche Stabmagnete) des Abscheiders für die metallische Fremdsubstanz auf 12,5 mm geändert wurde und die Schrittweite auf 36,0 mm geändert wurde. Die Stabilität des wasserabsorbierenden Harzes wurde unter Verwendung des erhaltenen wasserabsorbierenden Harzpulvers (6B) beurteilt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 aufgelistet.
(Beispiel 7)
Ein Vorgang wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 6 durchgeführt, außer dass: der Abstand auf 25,0 mm geändert wurde und die Schrittweite auf 50,0 mm geändert wurde. Die Stabilität des wasserabsorbierenden Harzes wurde unter Verwendung des erhaltenen wasserabsorbierenden Harzpulver (7B) beurteilt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 aufgelistet.
(Beispiel 8)
Ein Vorgang wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 7 durchgeführt, außer dass nicht durch einen Abscheider für eine metallische Fremdsubstanz (Eisenabscheidungsvorrichtung 3) hindurchgeführt wurde. Die Stabilität des wasserabsorbierenden Harzes wurde unter Verwendung des erhaltenen wasserabsorbierenden Harzpulver (8B) beurteilt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 3 aufgelistet.
(Beispiel 9)
Ein Vorgang wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 8 durchgeführt, außer dass eine Verteilungsplatte entfernt wurde. Die Stabilität des wasserabsorbierenden Harzes wurde unter Verwendung des erhaltenen wasserabsorbierenden Harzpulvers (9B) beurteilt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 3 aufgeführt.
(Vergleichsbeispiel 4)
Ein Vorgang wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 4 durchgeführt, außer dass durch keinen der Abscheider für die metallische Fremdsubstanz hindurchgeführt wurde. Dann betrug das Metallwiedergewinnungsverhältnis 0 %, und die Stabilität des wasserabsorbierenden Harzes wurde unter Verwendung des erhaltenen wasserabsorbierenden Vergleichsharzpulvers (Vergleich 4B) beurteilt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 3 aufgelistet.
(Vergleichsbeispiel 5)
Ein Vorgang wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 6 durchgeführt, außer dass durch keinen der Abscheider für die metallische Fremdsubstanz hindurchgeführt wurde. Dann betrug das Metallwiedergewinnungsverhältnis 0 %, und die Stabilität des wasserabsorbierenden Harzes wurde unter Verwendung des erhaltenen wasserabsorbierenden Vergleichsharzpulvers (Vergleich 5B) beurteilt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 3 aufgelistet.
GEWERBLICHE ANWENDUNG
Erfindungsgemäß kann ein wasserabsorbierendes Harzpulver, das nicht mit einer metallischen Fremdsubstanz verunreinigt ist und in welchem die Beschleunigung der Gelverschlechterung unterdrückt wird, erhalten werden. Außerdem kann gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung die metallische Fremdsubstanz, mit der das wasserabsorbierende Harzpulver verunreinigt ist, wirksam und leicht entfernt werden. Außerdem weist das wasserabsorbierende Harzpulver, das nicht mit der metallischen Fremdsubstanz verunreinigt ist, und in welchem die Verschlechterung unterdrückt ist, hervorragende Eigenschaften auf. Daher kann es als ein Sanitärmaterial verwendet werden.

Claims

Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harzpulver mit den Schritten: Polymerisieren eines ungesättigten Monomers; und Trocknen des erhaltenen vernetzten Hydrogelpolymers, wobei das wasserabsorbierende Harzpulver eine vernetzte Struktur und einen Massenmittel-Teilchendurchmesser von 300 bis 600 μm aufweist, wobei der Anteil von Feinteilchen mit Teilchendurchmessern von nicht größer als 150 μm weniger als 10 Massen-% des wasserabsorbierenden Harzpulvers beträgt, wobei das Herstellungsverfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es zusätzlich einen Magnetfluss-Bestrahlungsschritt des Durchleitens eines magnetischen Feldes mit einer Magnetflussdichte von nicht weniger als 0,05 Wb/m² durch das vaasserabsorbierende Harzpulver nach dem Trocknungsschritt im Herstellungsverfahren aufweist.
Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harzpulver gemäß Anspruch 1, das nach dem Trocknungsschritt zusätzlich einen Zerkleinerungsschritt, einen Klassierungsschritt und kontinuierliche Transportschritte zur Verbindung der Schritte des Herstellungsverfahrens miteinander aufweist, wobei der Magnetfluss-Bestrahlungsschritt nach dem Klassierungsschritt enthalten ist.
Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harzpulver gemäß Anspruch 2, wobei die Bestrahlung mit dem Magnetfluss an mindestens zwei Orten bei den kontinuierlichen Transportschritten ausgeführt wird und wobei einer der mindestens zwei Orte einem Fülltrichter zum Lagern eines Endprodukts des wasserabsorbierenden Harzpulvers unmittelbar vorgelagert ist.
Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harzpulver gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Magnetfluss ein Magnetfluss mit einer magnetischen Flussdichte von nicht weniger als 1,0 Wb/m² ist.
Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harzpulver gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Magnetfluss-Bestrahlungsschritt mit einem Permanentmagneten und/oder Elektromagneten versehen ist.
Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harzpulver gemäß Anspruch 5, wobei: die Magneten in Form eines Rasters angeordnet sind und dessen Rasterabstand im Bereich von 5 bis 30 mm festgelegt ist.
Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harzpulver gemäß Anspruch 6, wobei das Raster, das die Magneten enthält, mindestens doppelt in einer Transportrichtung des wasserabsorbierenden Harzpulvers angeordnet ist.
Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harzpulver gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei der Abstand zwischen den Magneten im Bereich von 10 bis 60 mm festgelegt ist.
Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harzpulver gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Beladung der Produktionslinie so groß ist, dass das wasserabsorbierende Harzpulver mit einer Produktivität von nicht weniger als 500 kg/Std pro Linie kontinuierlich hergestellt wird.
Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harzpulver gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei nicht weniger als 50 % der Flächen, die das wasserabsorbierende Harzpulver kontaktieren, der für die Produktionslinie verwendeten Vorrichtungen rostfreie Stahlflächen sind.
Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harzpulver gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das vernetzte Hydrogelpolymer ein Produkt ist, das durch ein Verfahren erhalten wird mit den Schritten: Durchführen einer Scherpolymerisation und/oder einer statischen Polymerisation, um ein vernetztes Hydrogelpolymer zu erhalten; und dann Zerteilen des erhaltenen vernetzten Hydrogelpolymers in kleine Stücke.
Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harzpulver gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, das zusätzlich den Schritt der Oberflächenvernetzung des erhaltenen getrockneten Produkts des vernetzten Hydrogelpolymers bei 150 bis 250 °C umfasst.
Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harzpulver gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, das zusätzlich den Schritt des Trocknens des vernetzten Hydrogelpolymers umfasst, wobei dieser Trocknungsschritt auf einem gelochten Metall ausgeführt wird.
Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harzpulver gemäß einem der Ansprüche 2 bis 13, wobei mindestens ein Bereich der kontinuierlichen Transportschritte durch pneumatischen Transport ausgeführt wird.
Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harzpulver gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das wasserabsorbierende Harzpulver, das durch das Herstellungsverfahren erhalten wird, ein 30-Minuten-Absorptionsvermögen ohne Druck für 0,90 Massen-%ige physiologische Kochsalzlösung (CRC) von nicht weniger als 31 g/g aufweist.
Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harzpulver gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das wasserabsorbierende Harzpulver, das durch das Herstellungsverfahren erhalten wird, ein 60-Minuten-Absorptionsvermögen unter einem Druck von 50 g/cm² (4,9 kPa) für 0,90 Massen-%ige physiologische Kochsalzlösung (AAP) von nicht weniger als 20 g/g aufweist.
Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harzpulver gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei das wasserabsorbierende Harzpulver, das durch das Herstellungsverfahren erhalten wird, einen wasserextrahierbaren Gehalt von nicht mehr als 50 Massen-% und eine Gelstabilität von nicht mehr als 5 Massen-% aufweist, wobei die Gelstabilität durch die folgende Gleichung aus dem extrahierbaren Gehalt des gequollenen Gels des 25-fachen des wasserabsorbierenden Harzes nach der Verschlechterung bei 60 °C für 16 Stunden für einen Kunsturin bestimmt wird Gelstabilität = (extrahierbarer Gehalt des wasserabsorbierenden Harzpulvers nach Verschlechterung bei 60 °C für 16 Stunden) – (extrahierbarer Gehalt des wasserabsorbierenden Harzpulvers).
Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harzpulver gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei das wasserabsorbierende Harzpulver, das durch das Herstellungsverfahren erhalten wird, einen Feststoffgehalt im Bereich von 93 bis 99,9 Massen-% aufweist.
Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harzpulver gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei das magnetische Feld durch das wasserabsorbierende Harzpulver hindurchgeleitet wird, das eine SFC (Kochsalzlösung-Fließ-Leitfähigkeit) von nicht weniger als 20 (Einheit: 10^–7 × cm³ × s × g^–1) aufweist.
Herstellungsverfahren für ein waserabsorbierendes Harzpulver gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei das wasserabsorbierende Harzpulver ein oberflächenvernetztes Produkt ist, das durch Verwendung mindestens eines mehrwertigen Alkohols als Oberflächenvernetzungsbestandteil erhalten wurde.
Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harzpulver gemäß einem der Ansprüche 1 bis 20, wobei das ungesättigte Monomer Acrylsäure und/oder deren Salz in einem Hauptanteil enthält.
Ein Sanitärartikel, der ein wasserabsorbierendes Harzpulver umfasst, das durch das Herstellungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 21 erhalten wurde.