EA030945B1 - Process and device for the preparation of water-absorbent polymer particles, use of particles, composite material and process for the production thereof - Google Patents

Process and device for the preparation of water-absorbent polymer particles, use of particles, composite material and process for the production thereof Download PDF

Info

Publication number
EA030945B1
EA030945B1 EA201691522A EA201691522A EA030945B1 EA 030945 B1 EA030945 B1 EA 030945B1 EA 201691522 A EA201691522 A EA 201691522A EA 201691522 A EA201691522 A EA 201691522A EA 030945 B1 EA030945 B1 EA 030945B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
water
absorbing polymer
polymer particles
additional
particles
Prior art date
Application number
EA201691522A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201691522A1 (en
Inventor
Чон Бом Пак
Original Assignee
Сонвон Индастриал Ко., Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сонвон Индастриал Ко., Лтд. filed Critical Сонвон Индастриал Ко., Лтд.
Publication of EA201691522A1 publication Critical patent/EA201691522A1/en
Publication of EA030945B1 publication Critical patent/EA030945B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/01Processes of polymerisation characterised by special features of the polymerisation apparatus used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/04Polymerisation in solution
    • C08F2/10Aqueous solvent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/04Acids; Metal salts or ammonium salts thereof
    • C08F220/06Acrylic acid; Methacrylic acid; Metal salts or ammonium salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F6/00Post-polymerisation treatments
    • C08F6/008Treatment of solid polymer wetted by water or organic solvents, e.g. coagulum, filter cakes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • C08J3/075Macromolecular gels
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/12Powdering or granulating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • C08J3/245Differential crosslinking of one polymer with one crosslinking type, e.g. surface crosslinking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/50Aspects relating to the use of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/68Superabsorbents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2333/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2333/02Homopolymers or copolymers of acids; Metal or ammonium salts thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Absorbent Articles And Supports Therefor (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

The present invention generally relates to a process for the preparation of water-absorbent polymer particles and to a device for the preparation of water-absorbent polymer particles, a composite material comprising water-absorbent polymer particles and a process for the production thereof.

Description

Настоящее изобретение относится к способу получения водоабсорбирующих полимерных частиц; к водоабсорбирующей полимерной частице, которая может быть получена указанным способом; к композиционному материалу, содержащему указанную водоабсорбирующую полимерную частицу; к способу получения композиционного материала, к композиционному материалу, который может быть получен указанным способом; к применению водоабсорбирующей полимерной частицы; к устройству для получения водоабсорбирующих полимерных частиц и к способу получения водоабсорбирующих полимерных частиц с применением указанного устройства.The present invention relates to a method for producing water-absorbing polymer particles; to the water-absorbing polymer particle, which can be obtained by this method; to a composite material containing the specified water-absorbing polymer particle; to a method for producing a composite material, to a composite material that can be obtained by this method; to the use of water-absorbing polymer particles; to a device for producing water-absorbing polymer particles and to a method for producing water-absorbing polymer particles using the specified device.

Уровень техникиThe level of technology

Суперабсорбенты представляют собой нерастворимые в воде поперечно сшитые полимеры, которые могут абсорбировать большое количество водных жидкостей, особенно физиологических жидкостей, более конкретно мочи или крови, с набуханием и образованием гидрогелей, а также удерживать указанные жидкости при определенном давлении. Благодаря указанным характерным свойствам такие полимеры используют, главным образом, в гигиенических изделиях, таких как, например, детские памперсы/подгузники, продукция для больных с недержанием или гигиенические прокладки.Superabsorbents are water-insoluble cross-linked polymers that can absorb large amounts of aqueous fluids, especially physiological fluids, more specifically urine or blood, with swelling and formation of hydrogels, as well as to keep these fluids at a certain pressure. Due to these characteristic properties, such polymers are used mainly in hygienic products, such as, for example, baby diapers / diapers, products for patients with incontinence or sanitary napkins.

Получение суперабсорбентов в целом проводят свободнорадикальной полимеризацией мономеров, содержащих кислотную группу, в присутствии сшивающих агентов; могут быть получены полимеры с различными абсорбирующими свойствами посредством выбора композиции мономера, сшивающих агентов и условий полимеризации, а также условий обработки гидрогеля, полученного после полимеризации (подробности представлены, например, в Modern Superabsorbent Polymer Technology, FL Buchholz, GT Graham, Wiley-VCH, 1998).The preparation of superabsorbents is generally carried out by free radical polymerization of monomers containing an acid group in the presence of crosslinking agents; Polymers with different absorbing properties can be obtained by selecting the monomer composition, crosslinking agents and polymerization conditions, as well as the processing conditions of the hydrogel obtained after polymerization (details are presented, for example, in Modern Superabsorbent Polymer Technology, FL Buchholz, GT Graham, Wiley-VCH, 1998).

Полимерный гель, также называемый гидрогелем, полученный после полимеризации, обычно дробят, высушивают и сортируют для получения суперабсорбента в виде частиц с четко определенным распределением частиц по размеру. На следующей технологической стадии указанные частицы суперабсорбента зачастую подвергают поверхностному сшиванию для улучшения характеристик абсорбции. Для этого частицы смешивают с водным раствором, содержащим поверхностный сшивающий агент и необязательно дополнительные добавки, и полученную смесь термически обрабатывают для ускорения реакции сшивания.Polymer gel, also called hydrogel, obtained after polymerization, is usually crushed, dried and sorted to obtain a superabsorbent in the form of particles with a well-defined particle size distribution. At the next technological stage, these superabsorbent particles are often subjected to surface crosslinking to improve absorption characteristics. For this, the particles are mixed with an aqueous solution containing a surface crosslinking agent and optionally additional additives, and the resulting mixture is thermally treated to accelerate the crosslinking reaction.

Мономеры, содержащие кислотную группу, могут быть полимеризованы в присутствии сшивателей периодическим способом или непрерывным способом. В непрерывной и периодической полимеризации в качестве мономера обычно используют частично нейтрализованную акриловую кислоту. Подходящие способы полимеризации описаны, например, в EP 0372706 A2, EP 0574260 A1, WO 2003/051415 A1, EP 1470905 A1, WO 2007/028751 A1, WO 2007/028746 A1 и WO 2007/028747 A1.Monomers containing an acidic group can be polymerized in the presence of crosslinkers in a batch process or in a continuous process. In continuous and batch polymerization, partially neutralized acrylic acid is usually used as the monomer. Suitable polymerization processes are described, for example, in EP 0372706 A2, EP 0574260 A1, WO 2003/051415 A1, EP 1470905 A1, WO 2007/028751 A1, WO 2007/028746 A1 and WO 2007/028747 A1.

ОписаниеDescription

Техническая проблемаTechnical problem

Для получения водоабсорбирующих полимерных частиц полимерный гель высушивают и высушенный полимерный гель измельчают. Из уровня техники известно, что преимущество имеет двухстадийное измельчение. На первой стадии измельчения высушенный полимерный гель подвергают крупному помолу с получением частиц. Указанные частицы максимально быстро подают на вторую стадию измельчения. В результате частицы водоабсорбирующего материала налипают на измельчающее приспособление, например на зубцы зубчатого колеса, что приводит к ухудшению результата измельчения. Кроме того, в измельчающем устройстве накапливаются отложения водоабсорбирующего материала. Такие отложения могут блокировать движущиеся части измельчающего устройства или проход через устройство, или оба варианта. При вырастании до достаточной массы указанные отложения могут падать вниз и вызывать повреждение внутренних деталей устройства или отрицательно влиять на процесс измельчения, или оба варианта.To obtain water-absorbing polymer particles, the polymer gel is dried and the dried polymer gel is ground. In the prior art it is known that the advantage is two-stage grinding. In the first grinding stage, the dried polymer gel is subjected to coarse grinding to obtain particles. These particles as quickly as possible serves on the second stage of grinding. As a result, the particles of water-absorbing material adhere to the grinding device, for example, the teeth of the gear wheel, which leads to a deterioration of the grinding result. In addition, deposits of water-absorbing material accumulate in the grinding device. Such deposits may block moving parts of the chopping device or passage through the device, or both. When growing to a sufficient mass, these deposits can fall down and cause damage to the internal parts of the device or adversely affect the grinding process, or both.

При осуществлении настоящего изобретения было неожиданно обнаружено, что хранение частиц после первой стадии измельчения или до второй стадии измельчения приводит к улучшению результата измельчения. Указанный эффект исследовали для определения зависимостей и оптимального времени хранения в отношении результата измельчения и эффективности общего способа получения.When implementing the present invention, it was unexpectedly found that the storage of particles after the first grinding stage or before the second grinding stage leads to an improvement in the grinding result. This effect was investigated to determine the dependencies and the optimal storage time with respect to the grinding result and the effectiveness of the general method of preparation.

Техническое решениеTechnical solution

В целом, задача настоящего изобретения заключается, по меньшей мере в частичном, преодолении недостатка, присущего известному уровню техники, в контексте получения суперабсорбентов.In general, the object of the present invention is, at least in part, to overcome the drawback inherent in the prior art in the context of the preparation of superabsorbents.

Дополнительная задача заключается в обеспечении способа получения водоабсорбирующих полимеров, в котором увеличен эксплуатационный ресурс или эксплуатационный период до возникновения необходимости в техническом обслуживании или оба варианта, по меньшей мере части устройства, используемого для измельчения высушенного полимерного геля. Дополнительная задача настоящего изобретения заключается в обеспечении способа получения водоабсорбирующих полимеров, в котором снижено количество образующихся мелких водоабсорбирующих полимерных частиц, предпочтительно посредством измельчения высушенного полимерного геля. Дополнительная задача настоящего изобретения заключается в обеспечении непрерывного способа получения водоабсорбирующих полимеров, в котором уменьшен размер устройства, используемого в указанном способе, без снижения выхода процесса. ДоAn additional challenge is to provide a method for producing water-absorbing polymers, in which the operational life or the operational period is increased before the need for maintenance arises, or both, at least part of the device used to grind the dried polymer gel. An additional object of the present invention is to provide a method for preparing water-absorbing polymers in which the amount of small water-absorbing polymer particles formed is reduced, preferably by grinding the dried polymer gel. An additional object of the present invention is to provide a continuous method for producing water-absorbing polymers, in which the size of the device used in said method is reduced, without reducing the yield of the process. Before

- 1 030945 полнительная задача настоящего изобретения заключается в обеспечении непрерывного способа получения водоабсорбирующих полимеров, в котором снижена стоимость устройства, используемого в указанном способе, без снижения выхода процесса. Дополнительная задача настоящего изобретения заключается в обеспечении способа получения водоабсорбирующих полимеров, где указанный способ демонстрирует сбалансированную комбинацию указанных выше преимуществ. Дополнительная задача заключается в обеспечении водоабсорбирующих полимерных частиц, полученных менее дорогим способом. Дополнительная задача настоящего изобретения заключается в обеспечении устройства для получения водоабсорбирующих полимерных частиц способом, имеющим по меньшей мере одно из указанных выше преимуществ. Дополнительная задача настоящего изобретения заключается в обеспечении композиционного материала, содержащего водоабсорбирующую полимерную частицу, полученную способом, имеющим по меньшей мере одно из указанных выше преимуществ, где композиционный материал демонстрирует отсутствие ухудшения качества.- 1 030945 The additional objective of the present invention is to provide a continuous method for producing water-absorbing polymers, in which the cost of the device used in the specified method is reduced, without reducing the yield of the process. An additional objective of the present invention is to provide a method for producing water-absorbing polymers, where this method demonstrates a balanced combination of the above advantages. An additional challenge is to provide water-absorbing polymer particles obtained in a less expensive way. An additional object of the present invention is to provide a device for producing water-absorbing polymer particles in a manner having at least one of the above advantages. An additional objective of the present invention is to provide a composite material containing a water-absorbing polymer particle obtained by a method having at least one of the above advantages, where the composite material shows no deterioration.

Вклад в решение по меньшей мере одной из представленных выше задач представлен независимыми пунктами формулы изобретения. Зависимые пункты представляют предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения, которые также служат для решения по меньшей мере одной из указанных выше задач.The contribution to the solution of at least one of the above problems is presented by the independent claims. Dependent claims represent preferred implementations of the present invention, which also serve to solve at least one of the above problems.

Полезный эффектBeneficial effect

Настоящее изобретение обеспечивает, по меньшей мере, частичное преодоление недостатка, присущего известному уровню техники в контексте получения суперабсорбентов.The present invention provides at least a partial overcoming of the disadvantage inherent in the prior art in the context of producing superabsorbents.

Описание фигурDescription of figures

На фигурах представлены:The figures represent:

фиг. 1 - технологическая схема, иллюстрирующая стадии процесса согласно настоящему изобретению;FIG. 1 is a flow chart illustrating the process steps of the present invention;

фиг. 2 - технологическая схема, иллюстрирующая стадии другого процесса согласно настоящему изобретению;FIG. 2 is a flow chart illustrating the steps of another process according to the present invention;

фиг. 3 - технологическая схема, иллюстрирующая стадии другого процесса согласно настоящему изобретению;FIG. 3 is a flow chart illustrating the steps of another process according to the present invention;

фиг. 4 - технологическая схема технологической стадии (ix) согласно настоящему изобретению;FIG. 4 is a flow sheet of a process step (ix) according to the present invention;

фиг. 5 - технологическая схема другой технологической стадии (ix) согласно настоящему изобретению;FIG. 5 is a flow chart of another process step (ix) according to the present invention;

фиг. 6 - блок-схема устройства для получения водоабсорбирующих полимерных частиц согласно настоящему изобретению;FIG. 6 is a block diagram of an apparatus for producing water-absorbing polymer particles according to the present invention;

фиг. 7 - блок-схема другого устройства для получения водоабсорбирующих полимерных частиц согласно настоящему изобретению.FIG. 7 is a block diagram of another device for producing water-absorbing polymer particles according to the present invention.

Список условных обозначений:List of symbols:

100 - способ согласно настоящему изобретению;100 — method according to the present invention;

101 - стадия (i);101 - stage (i);

102 - стадия (ii);102 stage (ii);

103 - стадия (iii);103 - stage (iii);

104 - стадия (iv);104 — stage (iv);

105 - стадия (v);105 - stage (v);

106 - стадия (vi);106 stage (vi);

107 - стадия (vii);107 stage (vii);

108 - стадия (viii);108 stage (viii);

109 - стадия (ix);109 - stage (ix);

110 - стадия (х);110 - stage (x);

111 - стадия (xi);111 stage (xi);

401 - высушенный полимерный гель;401 - dried polymer gel;

402 - первое измельчающее устройство;402 - the first grinding device;

403 - первые измельченные водоабсорбирующие полимерные частицы;403 — the first ground water-absorbing polymer particles;

404 - выдерживающее устройство;404 - withstand device;

405 - первая часть первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц;405 - the first part of the first ground water-absorbing polymer particles;

406 - дополнительное измельчающее устройство;406 - additional grinding device;

407 - дополнительные измельченные водоабсорбирующие полимерные частицы;407 — additional ground water-absorbing polymer particles;

408 - первое время пребывания;408 - first stay;

409 - второе время пребывания;409 - second stay;

410 - третье время пребывания;410 - the third time of stay;

501 - дополнительное сортировочное устройство;501 - additional sorting device;

502 - дополнительная часть первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц;502 - an additional part of the first ground water-absorbing polymer particles;

600 - устройство для получения частиц водоабсорбирующего полимера;600 — apparatus for producing particles of a water-absorbing polymer;

601 - первый контейнер;601 - the first container;

602 - дополнительный контейнер;602 - additional container;

- 2 030945- 2 030945

603 - смесительное устройство;603 - mixing device;

604 - реактор полимеризации;604 - polymerization reactor;

605 - дробильное устройство;605 - crushing device;

606 - ленточная сушилка;606 - belt dryer;

607 - первое сортировочное устройство;607 - the first sorting device;

608 - технологический поток.608 - process flow.

Наилучший способ осуществленияThe best way to exercise

Вклад в решение по меньшей мере одной из указанных задач обеспечивается посредством способа получения водоабсорбирующих полимерных частиц, включающего технологические стадии:The contribution to the solution of at least one of these tasks is provided by means of a method for producing water-absorbing polymer particles, including the technological steps:

(i) получение водного раствора мономера, содержащего по меньшей мере один частично нейтрализованный моноэтиленненасыщенный мономер, включающий группы карбоновой кислоты (а1), и по меньшей мере один сшивающий агент (а3);(i) obtaining an aqueous solution of a monomer containing at least one partially neutralized monoethylenically unsaturated monomer comprising carboxylic acid groups (a1) and at least one crosslinking agent (a3);

(ii) необязательное добавление мелких частиц водоабсорбирующего полимера к водному раствору мономера;(ii) optionally adding fine particles of a water-absorbing polymer to the aqueous monomer solution;

(iii) добавление инициатора полимеризации или по меньшей мере одного компонента системы инициатора полимеризации, которая содержит два или более компонента, к водному раствору мономера;(iii) adding a polymerization initiator or at least one component of a polymerization initiator system, which contains two or more components, to an aqueous solution of a monomer;

(iv) необязательное уменьшение содержания кислорода в водном растворе мономера;(iv) optionally reducing the oxygen content in the aqueous monomer solution;

(v) загрузка водного раствора мономера в реактор полимеризации;(v) loading the aqueous monomer solution into the polymerization reactor;

(vi) полимеризация мономеров в водном растворе мономера в реакторе полимеризации;(vi) polymerization of monomers in an aqueous solution of monomer in a polymerization reactor;

(vii) выгрузка полимерного геля из реактора полимеризации и необязательное дробление полимерного геля;(vii) discharging the polymer gel from the polymerization reactor and optionally crushing the polymer gel;

(viii) высушивание полимерного геля;(viii) drying the polymer gel;

(ix) обработка:(ix) processing:

a) высушенного полимерного геля на первой стадии измельчения в первом измельчающем устройстве с получением первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц;a) the dried polymer gel in the first grinding stage in the first grinding device to produce the first crushed water-absorbing polymer particles;

b) первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц посредством выдерживания в выдерживающем устройстве; затемb) first ground water-absorbing polymer particles by keeping in a holding device; then

c) по меньшей мере, первой части первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц на дополнительной стадии измельчения в дополнительном измельчающем устройстве с получением дополнительных измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц;c) at least the first part of the first crushed water-absorbing polymer particles at an additional grinding stage in an additional grinding device with obtaining additional crushed water-absorbing polymer particles;

(x) сортировка по размеру дополнительных измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц; и (xi) необязательная обработка поверхности дополнительных измельченных и отсортированных по размеру водоабсорбирующих полимерных частиц, где на технологической стадии (ix) высушенный полимерный гель и первые измельченные водоабсорбирующие полимерные частицы, полученные из высушенного полимерного геля, в целом, выдерживают в течение первого времени пребывания в первом измельчающем устройстве;(x) sorting by size of the additional ground water-absorbing polymer particles; and (xi) optional surface treatment of additional ground and water-absorbable polymer particles sorted by size, where in the process step (ix) the dried polymer gel and the first ground water-absorbing polymer particles obtained from the dried polymer gel are generally kept for the first time in the first grinding device;

первые измельченные водоабсорбирующие полимерные частицы выдерживают в течение второго времени пребывания в выдерживающем устройстве;the first crushed water-absorbing polymer particles are kept for a second residence time in a holding device;

по меньшей мере, первую часть первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц и дополнительные измельченные водоабсорбирующие полимерные частицы, полученные, по меньшей мере, из первой части первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц, в целом, выдерживают в течение третьего времени пребывания в дополнительном измельчающем устройстве; где второе время пребывания больше первого времени пребывания; где второе время пребывания больше третьего времени пребывания.at least the first part of the first ground water-absorbing polymer particles and the additional ground water-absorbing polymer particles obtained from at least the first part of the first ground water-absorbing polymer particles are generally kept for a third residence time in the additional grinding device; where the second time is more than the first time; where the second time is more than the third time.

В указанном процессе второе время пребывания предпочтительно больше первого времени пребывания на более 5 мин, более предпочтительно на более 10 мин, более предпочтительно на более 20 мин, более предпочтительно на более 30 мин, более предпочтительно на более 40 мин, более предпочтительно на более 50 мин, более предпочтительно на более 60 мин, более предпочтительно на более 70 мин, более предпочтительно на более 80 мин, более предпочтительно на более 90 мин, более предпочтительно на более 100 мин, более предпочтительно на более 120 мин, более предпочтительно на более 130 мин, наиболее предпочтительно на более 135 мин.In this process, the second residence time is preferably longer than the first residence time for more than 5 minutes, more preferably for more than 10 minutes, more preferably for more than 20 minutes, more preferably for more than 30 minutes, more preferably for more than 40 minutes, more preferably for more than 50 minutes , more preferably for more than 60 minutes, more preferably for more than 70 minutes, more preferably for more than 80 minutes, more preferably for more than 90 minutes, more preferably for more than 100 minutes, more preferably for more than 120 minutes, more preferred at no more than 130 minutes, most preferably for more than 135 minutes.

Второе время пребывания предпочтительно больше третьего времени пребывания на более 5 мин, более предпочтительно на более 10 мин, более предпочтительно на более 20 мин, более предпочтительно на более 30 мин, более предпочтительно на более 40 мин, более предпочтительно на более 50 мин, более предпочтительно на более 60 мин, более предпочтительно на более 70 мин, более предпочтительно на более 80 мин, более предпочтительно на более 90 мин, более предпочтительно на более 100 мин, более предпочтительно на более 120 мин, более предпочтительно на более 130 мин, наиболее предпочтительно на более 135 мин.The second residence time is preferably longer than the third residence time for more than 5 minutes, more preferably for more than 10 minutes, more preferably for more than 20 minutes, more preferably for more than 30 minutes, more preferably for more than 40 minutes, more preferably for more than 50 minutes, more preferably for more than 60 minutes, more preferably for more than 70 minutes, more preferably for more than 80 minutes, more preferably for more than 90 minutes, more preferably for more than 100 minutes, more preferably for more than 120 minutes, more preferably for more than 130 minutes, he most preferably more than 135 m.

- 3 030945- 3 030945

В этом отношении последовательные стадии процесса согласно настоящему изобретению могут быть осуществлены одновременно, или могут перекрываться по времени, или могут иметь место оба варианта. Это относится, в частности, к стадиям (i)-(iv), особенно к стадиям (iii) и (iv).In this regard, the successive stages of the process according to the present invention may be carried out simultaneously, or may overlap in time, or both options may occur. This applies in particular to stages (i) - (iv), especially to stages (iii) and (iv).

Способ согласно настоящему изобретению предпочтительно представляет собой непрерывный процесс, в котором водный раствор мономера обеспечивают непрерывно и непрерывно подают в реактор полимеризации. Полученный гидрогель непрерывно выгружают из реактора полимеризации и, необязательно, непрерывно дробят, высушивают, измельчают и сортируют по размеру на последующих технологических стадиях. Однако указанный непрерывный процесс может быть прерван, например, для замены некоторых деталей технологического оборудования типа материала конвейерной ленты, если в качестве реактора полимеризации используют конвейерную ленту, очистки некоторых элементов технологического оборудования, особенно для удаления полимерных отложений в резервуарах или трубах, или начала нового процесса, если необходимо получить водоабсорбирующие полимерные частицы с другими характеристиками абсорбции.The method according to the present invention is preferably a continuous process in which an aqueous solution of monomer is provided continuously and continuously fed to the polymerization reactor. The resulting hydrogel is continuously discharged from the polymerization reactor and, optionally, continuously crushed, dried, crushed and sorted by size in subsequent process steps. However, this continuous process can be interrupted, for example, to replace some parts of the process equipment such as a conveyor belt material, if a conveyor belt is used as a polymerization reactor, to clean some process equipment items, especially to remove polymer deposits in tanks or pipes, or to start a new process. if it is necessary to obtain water-absorbing polymer particles with other absorption characteristics.

Водоабсорбирующие полимерные частицы, предпочтительные согласно настоящему изобретению, представляют собой частицы, которые имеют средний размер частиц в соответствии с WSP 220.2 (метод испытания Word Strategic Partners ED ANA и INDA) от 10 до 3000 мкм, предпочтительно от 20 до 2000 мкм и особенно предпочтительно от 150 до 850 мкм. В данном контексте особенно предпочтительно, что содержание частиц водоабсорбирующих полимеров, имеющих размер частиц от 300 до 600 мкм, составляет по меньшей мере 30 мас.%, особенно предпочтительно по меньшей мере 40 мас.% и наиболее предпочтительно по меньшей мере 50 мас.% относительно общей массы водоабсорбирующих полимерных частиц.Water-absorbing polymer particles, preferred according to the present invention, are particles that have an average particle size in accordance with WSP 220.2 (Word Strategic Partners ED ANA and INDA test method) from 10 to 3000 μm, preferably from 20 to 2000 μm, and particularly preferably from 150 to 850 microns. In this context it is particularly preferable that the content of particles of water-absorbing polymers having a particle size of from 300 to 600 μm is at least 30% by weight, particularly preferably at least 40% by weight and most preferably at least 50% by weight total mass of water-absorbing polymer particles.

На технологической стадии (i) процесса согласно настоящему изобретению получают водный раствор мономера, содержащий по меньшей мере один частично нейтрализованный моноэтиленненасыщенный мономер, имеющий группы карбоновой кислоты («1), и по меньшей мере один сшивающий агент («3).In the process step (i) of the process according to the present invention, an aqueous monomer solution is obtained containing at least one partially neutralized monoethylenically unsaturated monomer having carboxylic acid groups (“1) and at least one crosslinking agent (“ 3).

Предпочтительные моноэтиленненасыщенные мономеры, имеющие группы карбоновой кислоты («1), представляют собой мономеры, указанные в DE 10223060 A1 в качестве предпочтительных мономеров («1), таким образом, особенно предпочтительна акриловая кислота.Preferred monoethylenically unsaturated monomers having carboxylic acid groups (“1) are the monomers mentioned in DE 10223060 A1 as preferred monomers (“ 1), thus, particularly preferred is acrylic acid.

Согласно настоящему изобретению предпочтительно, что водоабсорбирующий полимер, полученный способом согласно настоящему изобретению, содержит мономеры, имеющие группы карбоновой кислоты, в количестве по меньшей мере до 50 мас.%, предпочтительно по меньшей мере до 70 мас.% и еще более предпочтительно по меньшей мере до 90 мас.% относительно сухой массы. Согласно настоящему изобретению особенно предпочтительно, что водоабсорбирующий полимер, полученный способом согласно настоящему изобретению, получают по меньшей мере из 50 мас.%, предпочтительно по меньшей мере из 70 мас.% акриловой кислоты, которая предпочтительно нейтрализована по меньшей мере до 20 мол.%, особенно предпочтительно по меньшей мере до 50 мол.%. Концентрация частично нейтрализованных, моноэтиленненасыщенных мономеров, имеющих группы карбоновой кислоты («1), в водном растворе мономера, который обеспечивают на технологической стадии (i), предпочтительно составляет от 10 до 60 мас.%, предпочтительно от 30 до 55 мас.% и наиболее предпочтительно от 40 до 50 мас.% от общей массы водного раствора мономера.According to the present invention, it is preferable that the water-absorbing polymer obtained by the method according to the present invention contains monomers having carboxylic acid groups in an amount of at least up to 50% by weight, preferably at least up to 70% by weight and even more preferably at least up to 90 wt.% relative to dry weight. According to the present invention, it is particularly preferred that the water-absorbing polymer obtained by the method according to the present invention is obtained from at least 50% by weight, preferably from at least 70% by weight of acrylic acid, which is preferably neutralized to at least 20 mol%, particularly preferably at least up to 50 mol.%. The concentration of partially neutralized, monoethylenically unsaturated monomers having carboxylic acid groups (“1) in the aqueous monomer solution, which is provided at the technological stage (i), is preferably from 10 to 60 wt.%, Preferably from 30 to 55 wt.% And most preferably from 40 to 50 wt.% of the total mass of the aqueous solution of monomer.

Водный раствор мономера также может содержать моноэтиленненасыщенные мономеры («2), которые могут быть сополимеризованы с («1). Предпочтительные мономеры («2) представляют собой мономеры, указанные в DE 10223060 A1 как предпочтительные мономеры («2), таким образом, особенно предпочтителен акриламид.The aqueous monomer solution may also contain monoethylenically unsaturated monomers (“2), which can be copolymerized with (“ 1). Preferred monomers (“2) are the monomers mentioned in DE 10223060 A1 as preferred monomers (“ 2), thus acrylamide is particularly preferred.

Предпочтительные сшивающие агенты («3) согласно настоящему изобретению представляют собой соединения, которые имеют по меньшей мере две этиленненасыщенные группы в одной молекуле (сшивающий агент класса I), соединения, которые имеют по меньшей мере две функциональные группы, которые могут взаимодействовать с функциональными группами мономеров («1) или («2) в реакции конденсации (= сшивающие агенты конденсации), в реакции присоединения или в реакции раскрытия кольца (сшивающий агент класса II), соединения, которые имеют по меньшей мере одну этиленненасыщенную группу и по меньшей мере одну функциональную группу, которые могут взаимодействовать с функциональными группами мономеров («1) или («2) в реакции конденсации, в реакции присоединения или в реакции раскрытия кольца (сшивающий агент класса III), или катионы поливалентных металлов (сшивающий агент класса IV). Таким образом, с соединениями класса сшивающих агентов I сшивания полимера достигают радикальной полимеризацией этиленненасыщенных групп молекул сшивающего агента с моноэтиленненасыщенными мономерами («1) или («2), а с соединениями класса сшивающих агентов II и катионами поливалентных металлов класса сшивающих агентов IV сшивания полимера достигают, соответственно, реакцией конденсации функциональных групп (сшивающий агент класса II) или посредством электростатического взаимодействия катиона поливалентного металла (сшивающий агент класса IV) с функциональными группами мономера («1) или («2). С соединениями класса сшивающих агентов III поперечного сшивания полимеров достигают, соответственно, радикальной полимеризациейPreferred crosslinking agents (“3) according to the present invention are compounds that have at least two ethylenically unsaturated groups in one molecule (crosslinking agent of class I), compounds that have at least two functional groups that can interact with the functional groups of monomers ("1) or (" 2) in a condensation reaction (= crosslinking agents of condensation), in an addition reaction or in a ring opening reaction (crosslinking agent of class II), compounds that have at least one and an unsaturated group and at least one functional group that can interact with the functional groups of the monomers (“1) or (2) in the condensation reaction, in the addition reaction or in the ring opening reaction (crosslinking agent of class III), or polyvalent metal cations ( crosslinking agent class IV). Thus, with compounds of a class of crosslinking agents I, polymer crosslinking is achieved by radical polymerization of ethylenically unsaturated groups of molecules of a crosslinking agent with monoethylenically unsaturated monomers ("1) or (" 2), and with compounds of the class of crosslinking agents II and cations of polyvalent metals of the class of crosslinking agents IV, crosslinking of the polymer , respectively, by the condensation reaction of functional groups (a class II crosslinking agent) or by electrostatic interaction of a polyvalent metal cation (a crosslinking agent cl cca IV) with monomer functional groups (“1) or (“ 2). With compounds of the class of crosslinking agents III, cross-linking of polymers is achieved, respectively, by radical polymerization

- 4 030945 этиленненасыщенных групп, а также реакцией конденсации между функциональными группами сшивающих агентов и функциональными группами мономеров (а1) или (а2).- 4 030945 ethylenically unsaturated groups, as well as a condensation reaction between the functional groups of the crosslinking agents and the functional groups of the monomers (a1) or (a2).

Предпочтительные сшивающие агенты (а3) представляют собой все те соединения, которые указаны в DE 10223060 A1 как сшивающие агенты (а3) классов сшивателей I, II, III и IV, таким образом, в качестве соединений класса сшивающих агентов I особенно предпочтительны Ν,Ν'-метилен-бис-акриламид, ди(мет)акрилаты полиэтиленгликоля, хлорид триаллилметиламмония, хлорид тетрааллиламмония и аллилнонаэтиленгликольакрилат, полученный из 9 моль этиленоксида на 1 моль акриловой кислоты, где еще более предпочтителен Ν,Ν'-метилен-бис-акриламид и в качестве соединений класса сшивающих агентов IV особенно предпочтителен Al2(SO.-i)3, и его гидраты.Preferred crosslinking agents (a3) are all those compounds which are indicated in DE 10223060 A1 as crosslinking agents (a3) of crosslinker classes I, II, III and IV, thus, as compounds of crosslinking agent I class, Ν, 'are particularly preferred methylene-bis-acrylamide, di (meth) acrylates of polyethylene glycol triallilmetilammoniya chloride, tetra allyl ammonium chloride and allilnonaetilenglikolakrilat obtained from 9 moles of ethylene oxide per 1 mole of acrylic acid, wherein more preferably Ν, Ν'-methylene-bis-acrylamide, and as compounds class Ca crosslinking agents IV are particularly preferred Al 2 (SO.-i) 3 , and its hydrates.

Предпочтительные водоабсорбирующие полимеры, полученные способом согласно настоящему изобретению, представляют собой полимеры, сшитые сшивающими агентами следующих классов сшивающих агентов, или сшивающими агентами следующих комбинаций классов сшивающих агентов соответственно: I, II, III, IV, III, I III, I IV, I II III, I II IV, I III IV, II III IV, II IV или III IV.Preferred water-absorbing polymers obtained by the method according to the present invention are polymers crosslinked with crosslinking agents of the following classes of crosslinking agents, or crosslinking agents of the following combinations of classes of crosslinking agents, respectively: I, II, III, IV, III, I III, I IV, I II III, I II IV, I III IV, II II IV, II IV or III IV.

Дополнительно предпочтительные водоабсорбирующие полимеры, полученные способом согласно настоящему изобретению, представляют собой полимеры, сшитые любыми сшивающими агентами, описанными в DE 102 23 060 А1 в качестве сшивающего агента класса сшивающих агентов I, таким образом, особенно предпочтительны в качестве сшивающих агентов класса сшивающих агентов I КИ-метилен-бис-акриламид. ди(мет)акрилаты полиэтиленгликоля, хлорид триаллилметиламмония, хлорид тетрааллиламмония и акрилат аллилнонаэтиленгликоля, полученный из 9 моль этиленоксида на 1 моль акриловой кислоты, где еще более предпочтителен Ν,Ν'-метилен-бис-акриламид.Additionally, preferred water-absorbing polymers obtained by the method according to the present invention are polymers crosslinked by any crosslinking agents described in DE 102 23 060 A1 as a crosslinking agent of crosslinking agents class I, thus, are particularly preferred as crosslinking agents of the class of crosslinking agents I KI - methylene bis-acrylamide. polyethylene glycol di (meth) acrylates, triallylmethylammonium chloride, tetraallyl ammonium chloride and allylnone ethyleneglycol acrylate, prepared from 9 mol of ethylene oxide per 1 mol of acrylic acid, where Ν, Ν'-methylene bis acrylamide is more preferred.

Водный раствор мономера может дополнительно содержать водорастворимые полимеры (а4). Предпочтительные водорастворимые полимеры (а4) включают частично или полностью омыленный поливиниловый спирт, поливинилпирролидон, крахмал или производные крахмала, полигликоли или полиакриловую кислоту. Молекулярная масса указанных полимеров не критична при условии, что они являются водорастворимыми. Предпочтительные водорастворимые полимеры (а4) представляют собой крахмал или производные крахмала или поливиниловый спирт. Водорастворимые полимеры (а4), предпочтительно синтетические, такие как поливиниловый спирт, могут не только служить в качестве основы для прививки полимеризуемых мономеров. Понятно, что указанные водорастворимые полимеры также могут быть смешаны с полимерным гелем или с уже высушенным водоабсорбирующим полимером.The aqueous monomer solution may additionally contain water-soluble polymers (a4). Preferred water-soluble polymers (a4) include partially or fully saponified polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, starch or starch derivatives, polyglycols or polyacrylic acid. The molecular weight of these polymers is not critical, provided that they are water soluble. Preferred water soluble polymers (a4) are starch or starch derivatives or polyvinyl alcohol. Water-soluble polymers (a4), preferably synthetic, such as polyvinyl alcohol, can not only serve as the basis for grafting polymerizable monomers. It is clear that these water-soluble polymers can also be mixed with a polymer gel or with an already dried water-absorbing polymer.

Водный раствор мономера может дополнительно содержать вспомогательные вещества (а5), и указанные вспомогательные вещества включают, в частности, комплексообразующие агенты, такие как, например, ЭДТА.The aqueous monomer solution may additionally contain auxiliary substances (a5), and these auxiliary substances include, in particular, complexing agents, such as, for example, EDTA.

Относительное количество мономеров (а1) и (а2), и сшивающих агентов (а3), и водорастворимых полимеров (а4), и вспомогательных веществ (а5) в водном растворе мономера предпочтительно выбрано так, что структура водоабсорбирующего полимера, полученного после высушивания необязательно дробленого полимерного геля, основана на 20-99,999 мас.%, предпочтительно на 55-98,99 мас.% и особенно предпочтительно на 70-98,79 мас.% на мономерах (а1), на 0-80 мас.%, предпочтительно на 0-44,99 мас.% и особенно предпочтительно на 0,1-44,89 мас.% на мономерах (а2), на 0-5 мас.%, предпочтительно на 0,001-3 мас.% и особенно предпочтительно на 0,01-2,5 мас.% на сшивающих агентах (а3), на 0-30 мас.%, предпочтительно на 0-5 мас.% и особенно предпочтительно на 0,1-5 мас.% на водорастворимых полимерах ((/.4), на 0-20 мас.%, предпочтительно на 0-10 мас.% и особенно предпочтительно на 0,1-8 мас.% на вспомогательных веществах (а5), и на 0,5-25 мас.%, предпочтительно на 1-10 мас.% и особенно предпочтительно на 3-7 мас.% на воде (/6), сумма количеств по массе (/1)-(/6) составляет 100 мас.%.The relative amount of monomers (a1) and (a2), and cross-linking agents (a3), and water-soluble polymers (a4), and auxiliary substances (a5) in an aqueous monomer solution is preferably chosen so that the structure of the water-absorbing polymer obtained after drying of the optionally crushed polymer gel, based on 20-99.999 wt.%, preferably 55-98.99 wt.% and particularly preferably 70-98.79 wt.% on the monomers (a1), 0-80 wt.%, preferably 0 -44.99 wt.% And particularly preferably 0.1-44.89 wt.% On monomers (a2), 0-5 wt.%, Preferably on 0.001-3 wt.% And particularly preferably 0.01-2.5 wt.% On crosslinking agents (a3), 0-30 wt.%, Preferably 0-5 wt.% And particularly preferably 0.1 -5 wt.% On water-soluble polymers ((/.4), 0-20 wt.%, Preferably 0-10 wt.% And particularly preferably 0.1-8 wt.% On excipients (a5), and 0.5-25 wt.%, preferably 1-10 wt.% and particularly preferably 3-7 wt.% on water (/ 6), the sum of the quantities by weight (/ 1) - (/ 6) is 100 wt.%.

Оптимальные значения концентрации, в частности, мономеров, сшивающих агентов и водорастворимых полимеров в растворе мономера могут быть определены простыми предварительными экспериментами или на основании известного уровня техники, в частности из публикаций US 4286082, DE 2706135 A1, US 4076663, DE 3503458 A1, DE 4020780 C1, DE 4244548 A1, DE 4333056 A1 и DE 4418818 A1.The optimal concentration values, in particular, monomers, crosslinking agents and water-soluble polymers in the monomer solution can be determined by simple preliminary experiments or on the basis of the known prior art, in particular from publications US 4286082, DE 2706135 A1, US 4076663, DE 3503458 A1, DE 4020780 C1, DE 4244548 A1, DE 4333056 A1 and DE 4418818 A1.

На технологической стадии (ii) к водному раствору мономера могут быть необязательно добавлены мелкие частицы водоабсорбирующего полимера. Независимо от необязательной стадии (ii) мелкие частицы водоабсорбирующего полимера могут быть добавлены в водный раствор мономера на любом этапе, выбранном из группы, состоящей из: после стадии (iii), после стадии (iv) и до стадии (v) или в комбинации по меньшей мере двух из них.In the process step (ii), fine particles of a water-absorbent polymer may optionally be added to the aqueous monomer solution. Regardless of the optional step (ii), the fine particles of the water-absorbing polymer may be added to the aqueous monomer solution at any step selected from the group consisting of: after step (iii), after step (iv) and before step (v) or in combination at least two of them.

Водоабсорбирующие мелкие частицы предпочтительно представляют собой частицы водоабсорбирующего полимера, состав которых соответствует составу описанных выше водоабсорбирующих полимерных частиц, при этом предпочтительно, что по меньшей мере 90 мас.% водоабсорбирующих мелких частиц, предпочтительно по меньшей мере 95 мас.% водоабсорбирующих мелких частиц и наиболееWater-absorbing fine particles are preferably particles of a water-absorbing polymer whose composition corresponds to the composition of the water-absorbing polymer particles described above, it is preferable that at least 90% by weight of water-absorbing small particles, preferably at least 95% by weight of water-absorbing small particles and most

- 5 030945 предпочтительно по меньшей мере 99 мас.% водоабсорбирующих мелких частиц имеют размер частиц менее 200 мкм, предпочтительно менее 150 мкм и особенно предпочтительно менее 100 мкм.- 5 030945, preferably at least 99 wt.% Of water-absorbing fine particles have a particle size of less than 200 microns, preferably less than 150 microns and particularly preferably less than 100 microns.

В предпочтительном варианте реализации способа согласно настоящему изобретению водоабсорбирующие мелкие частицы, которые могут быть необязательно добавлены к водному раствору мономера на технологической стадии (ii), представляют собой водоабсорбирующие мелкие частицы, которые получают на технологической стадии (х) способа согласно настоящему изобретению и которые, таким образом, возвращают в цикл.In a preferred embodiment of the method according to the present invention, the water-absorbing fine particles, which can optionally be added to the aqueous monomer solution at the process stage (ii), are water-absorbing small particles that are obtained at the process stage (x) of the method according to the present invention and which way, return to the cycle.

Указанные мелкие частицы могут быть добавлены к водному раствору мономера с помощью любого смесительного устройства, известного специалистам в данной области техники как подходящее для указанной цели. В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения, который особенно подходит, если процесс проводят непрерывно, как описано выше, мелкие частицы добавляют в водный раствор мономера в смесительном устройстве, в котором первый поток мелких частиц и второй поток водного раствора мономера направляют непрерывно, но из разных положений, во вращающееся смесительное устройство. Такое тип смесительной установки может быть реализован в так называемом роторно-статорном смесителе, который содержит в зоне смешивания предпочтительно цилиндрический, не вращающийся статор, в центре которого вращается также предпочтительно цилиндрический ротор. Стенки ротора, а также стенки статора обычно обеспечены насечками, например насечками в форме прорезей, через которые может всасываться смесь мелких частиц и водного раствора мономера и, следовательно, подвергаться высоким сдвиговым усилиям.These fine particles can be added to the aqueous monomer solution using any mixing device known to those skilled in the art as suitable for the purpose indicated. In a preferred embodiment of the present invention, which is particularly suitable if the process is carried out continuously as described above, fine particles are added to an aqueous solution of monomer in a mixing device, in which the first stream of small particles and the second stream of aqueous solution of monomer are sent continuously, but from different positions , in a rotating mixing device. This type of mixing plant can be implemented in a so-called rotor-stator mixer, which contains in the mixing zone a preferably cylindrical, non-rotating stator, in the center of which also preferably a cylindrical rotor rotates. The walls of the rotor, as well as the walls of the stator are usually provided with notches, for example, notches in the form of slots through which a mixture of fine particles and an aqueous solution of monomer can be sucked and, therefore, subjected to high shear forces.

В данном контексте особенно предпочтительно, что первый поток мелких частиц и второй поток водного раствора мономера образуют угол δ от 60 до 120°, более предпочтительно от 75 до 105°, еще более предпочтительно от 85 до 95° и наиболее предпочтительно образуют угол примерно 90°. Предпочтительно также, что поток смеси мелких частиц и водного раствора мономера, выходящий из смесителя, и первый поток мелких частиц, входящий в смеситель, образует угол ε от 60 до 120°, предпочтительно от 75 до 105°, еще более предпочтительно от 85 до 95° и наиболее предпочтительно образуют угол примерно 90°.In this context, it is particularly preferable that the first stream of fine particles and the second stream of monomer aqueous solution form an angle δ of from 60 to 120 °, more preferably from 75 to 105 °, even more preferably from 85 to 95 ° and most preferably form an angle of about 90 ° . It is also preferable that the flow of the mixture of small particles and the aqueous monomer solution leaving the mixer, and the first stream of small particles entering the mixer, form an angle of ε from 60 to 120 °, preferably from 75 to 105 °, even more preferably from 85 to 95 ° and most preferably form an angle of about 90 °.

Такой тип смесительной установки может быть, например, реализован с помощью смесительных устройств, описанных в DE-A-2520788 и DE-A-2617612, содержание которых включено в настоящий документ посредством ссылки. Конкретные примеры смесительных устройств, которые могут быть использованы для добавления мелких частиц в водный раствор мономера на технологической стадии (ii) согласно настоящему изобретению, представляют собой смесительные устройства, которые могут быть приобретены у компании ПСА® Werke GmbH & Co. KG, Штауфен, Германия, под торговыми обозначениями MHD 2000/4, MHD 2000/05, MHD 2000/10, MDH 2000/20, MHD 2000/30 и MHD 2000/50, где смесительное устройство MHD 2000/20 является особенно предпочтительным. Дополнительные смесительные устройства, которые могут быть использованы, представляют собой устройства, выпускаемые компанией Ystral GmbH, Бальрехтен-Доттинген, Германия, например, под торговым обозначением Conti TDS, или компанией Kinematika AG, Литтау, Швейцария, например, под торговой маркой Megatron®.This type of mixing plant can, for example, be implemented using mixing devices described in DE-A-2520788 and DE-A-2617612, the contents of which are incorporated herein by reference. Specific examples of mixing devices that can be used to add fine particles to an aqueous monomer solution at the technological stage (ii) of the present invention are mixing devices that can be purchased from PSA® Werke GmbH & Co. KG, Staufen, Germany, under the trade designations MHD 2000/4, MHD 2000/05, MHD 2000/10, MDH 2000/20, MHD 2000/30 and MHD 2000/50, where the MHD 2000/20 mixing device is particularly preferred. Additional mixing devices that can be used are those manufactured by Ystral GmbH, Balrechten-Döttingen, Germany, for example, under the trademark Conti TDS, or by Kinematika AG, Littau, Switzerland, for example, under the trademark Megatron®.

Количество мелких частиц, которое может быть добавлено к водному раствору мономера на технологической стадии (ii), предпочтительно составляет от 0,1 до 15 мас.%, еще более предпочтительно от 0,5 до 10 мас.% и наиболее предпочтительно от 3 до 8 мас.% относительно массы водного раствора мономера.The amount of fine particles that can be added to the aqueous monomer solution in the process step (ii) is preferably from 0.1 to 15% by weight, even more preferably from 0.5 to 10% by weight and most preferably from 3 to 8 wt.% relative to the mass of the aqueous solution of monomer.

На технологической стадии (iii) способа согласно настоящему изобретению к водному раствору мономера добавляют инициатор полимеризации или по меньшей мере один компонент системы инициатора полимеризации, которая содержит два или более компонента.In the process step (iii) of the process of the present invention, a polymerization initiator or at least one component of a polymerization initiator system that contains two or more components is added to an aqueous monomer solution.

В качестве инициаторов полимеризации для инициации полимеризации могут быть использованы все инициаторы, образующие радикалы в условиях полимеризации, которые обычно используют при получении суперабсорбентов. К ним относятся термические катализаторы, редокс-катализаторы и фотоинициаторы, активация которых происходит при энергетическом облучении. Инициаторы полимеризации могут быть растворены или диспергированы в водном растворе мономера. Предпочтительно применение водорастворимых катализаторов.As initiators of polymerization for initiating polymerization, all initiators forming radicals under polymerization conditions, which are usually used in the preparation of superabsorbents, can be used. These include thermal catalysts, redox catalysts and photoinitiators, the activation of which occurs during energy irradiation. Polymerization initiators can be dissolved or dispersed in an aqueous solution of the monomer. Preferably the use of water-soluble catalysts.

В качестве термических инициаторов могут быть использованы все соединения, известные специалистам в данной области техники, которые разлагаются под действием повышенной температуры с образованием радикалов. Особенно предпочтительны термические инициаторы полимеризации с периодом полураспада менее 10 с, более предпочтительно менее 5 с при температуре менее 180°C, более предпочтительно менее 140°C. Особенно предпочтительные термические инициаторы полимеризации представляют собой пероксиды, гидропероксиды, пероксид водорода, персульфаты и азосоединения. В некоторых случаях предпочтительно использовать смеси различных термических инициаторов полимеризации. Среди таких смесей предпочтительны смеси, содержащие пероксид водорода и пероксодисульфат натрия или калия, которые могут быть использованы в любом требуемом количественном соотношении. Подходящие органические пероксиды предпочтительно представляют собой пероксид ацетилацетона, пероксид метилэтилкетона, пероксид бензоила, пероксид лауроила, пероксид ацетила, пероксид каприлила, изоAs thermal initiators, all compounds known to those skilled in the art that decompose under the action of elevated temperature to form radicals can be used. Thermal polymerization initiators with a half-life of less than 10 s, more preferably less than 5 s at a temperature of less than 180 ° C, more preferably less than 140 ° C, are particularly preferred. Particularly preferred thermal polymerization initiators are peroxides, hydroperoxides, hydrogen peroxide, persulfates and azo compounds. In some cases, it is preferable to use mixtures of various thermal polymerization initiators. Among such mixtures, mixtures containing hydrogen peroxide and sodium or potassium peroxodisulfate are preferred, which can be used in any desired proportion. Suitable organic peroxides are preferably acetylacetone peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, acetyl peroxide, caprylyl peroxide,

- 6 030945 пропилпероксидикарбонат, 2-этилгексилпероксидикарбонат, трет-бутилгидропероксид, гидропероксид кумола и пероксиды трет-амилперпивалата, трет-бутилперпивалата, трет-бутилпернеогексоната, третбутилизобутирата, трет-бутилпер-2-этилгексеноата, трет-бутилперизононаноата, трет-бутилпермалеата, трет-бутилпербензоата, трет-бутил-3,5,5-триметилгексаноата и амилпернеодеканоата. Кроме того, предпочтительны следующие термические инициаторы полимеризации: азосоединения, такие как азо-бис изобутиронитрил, азо-бис-диметилвалеронитрил, азо-бис-амидинопропана дигидрохлорид, 2,2'-азо-бис(Ы,М-диметилен)изобутирамидина дигидрохлорид, 2-(карбамоилазо)изобутиронитрил и 4,4'-азо-бис-(4циановалериановая кислота). Вышеуказанные соединения используют в обычных количествах, предпочтительно от 0,01 до 5 мол.%, предпочтительно от 0,1 до 2 мол.% соответственно относительно количества полимеризуемых мономеров.- 6,090 days per month. , tert-butyl-3,5,5-trimethylhexanoate and amyl perneodecanoate. In addition, the following thermal polymerization initiators are preferred: azo compounds, such as azo-bis isobutyronitrile, azo-bis-dimethylvaleronitrile, azo-bis-amidinopropane dihydrochloride, 2,2'-azo-bis (Y, M-dimethylene) isobutyramidine dihydrochloride, 2 - (carbamoylazo) isobutyronitrile and 4,4'-azo-bis- (4 cyanovaleric acid). The above compounds are used in conventional amounts, preferably from 0.01 to 5 mol.%, Preferably from 0.1 to 2 mol.%, Respectively, relative to the amount of polymerized monomers.

Редокс-катализаторы содержат два или более компонента, обычно одно или более из пероксосоединений, перечисленных выше, и по меньшей мере один восстановительный компонент, предпочтительно аскорбиновую кислоту, глюкозу, сорбозу, маннозу, гидросульфит, сульфат, тиосульфат, гипосульфит или сульфид аммония или щелочного металла, соли металлов, такие как ионы железа(11) или ионы серебра, или гидроксиметилсульфоксилат натрия. Предпочтительно в качестве восстановительного компонента редокс-катализатора используют аскорбиновую кислоту или пиросульфит натрия. Используют от 1х10-5 до 1 мол.% восстановительного компонента редокс-катализатора и от 1х10-5 до 5 мол.% окислительного компонента редокс-катализатора, в каждом случае относительно количества мономеров, используемых в полимеризации. Вместо окислительного компонента редокс-катализатора или в качестве его дополнения может быть использовано одно или более предпочтительно водорастворимых азосоединений.Redox catalysts contain two or more components, usually one or more of the peroxo compounds listed above, and at least one reducing component, preferably ascorbic acid, glucose, sorbose, mannose, hydrosulfite, sulfate, thiosulfate, hyposulfite or ammonium sulfide or an alkali metal , metal salts, such as iron ions (11) or silver ions, or sodium hydroxymethyl sulphoxylate. Preferably, ascorbic acid or sodium pyrosulfite is used as the reducing component of the redox catalyst. From 1x10 -5 to 1 mol.% Of the reducing component of the redox catalyst and from 1x10 -5 to 5 mol.% Of the oxidizing component of the redox catalyst are used, in each case relative to the amount of monomers used in the polymerization. Instead of the oxidative component of the redox catalyst or as its addition, one or more preferably water-soluble azo compounds can be used.

Полимеризацию предпочтительно инициируют действием энергетического излучения, в качестве инициатора обычно используют так называемые фотоинициаторы. Они могут включать, например, так называемые а-расщепители, H-отнимающие системы или также азиды. Примеры таких инициаторов представляют собой производные бензофенона, такие как кетон Михлера, производные фенантрена, производные фтора, производные антрахинона, производные тиоксантона, производные кумарина, бензоиновый эфир и его производные, азосоединения, такие как вышеупомянутые радикалообразующие соединения, замещенные гексаарилбисимидазолы или ацилфосфиноксиды. Примеры азидов представляют собой: 2-(К,Ы-диметиламино)этил-4-азидоциннамат,Polymerization is preferably initiated by the action of energy radiation, so-called photoinitiators are usually used as initiators. These may include, for example, so-called a-splitters, H-depleting systems, or also azides. Examples of such initiators are benzophenone derivatives, such as Michler's ketone, phenanthrene derivatives, fluorine derivatives, anthraquinone derivatives, thioxanthone derivatives, coumarin derivatives, benzoic ester and its derivatives, azo compounds, such as the aforementioned radical-forming compounds, substitute cacidic acid, Icidic acid,. Examples of azides are: 2- (K, N-dimethylamino) ethyl-4-azidocinnamate,

2-(М,Ы-диметиламино)этил-4-азидонафтилкетон, 2-(Ы,Н-диметиламино)этил-4-азидобензоат, 5-азидо-1нафтил-2'-(М,Ы-диметиламино)этилсульфон, Ы-(4-сульфонилазидофенил)малеинимид, Ы-ацетил-4сульфонилазидоанилин, 4-сульфонилазидоанилин, 4-азидоанилин, 4-азидофенацилбромид, п-азидобензойную кислоту, 2,6-бис-(п-азидобензилиден)циклогексанон и 2,6-бис-(п-азидобензилиден)-4метилциклогексанон. Дополнительную группу фотоинициаторов представляют собой диалкоксикетали, такие как 2,2-диметокси-1,2-дифенилэтан-1-он. Фотоинициаторы, при их использовании, обычно применяют в количестве от 0,0001 до 5 мас.% относительно полимеризуемых мономеров.2- (M, N-dimethylamino) ethyl 4-azidonaphthylketone, 2- (S, N-dimethylamino) ethyl 4-azidobenzoate, 5-azido-1naphthyl-2 '- (M, N-dimethylamino) ethylsulfone, Y- (4-sulfonyl azidophenyl) maleinimide, N-acetyl-4 sulfonyl azidoaniline, 4-sulfonyl azidoaniline, 4-azidoaniline, 4-azidophenacyl bromide, p-azidobenzoic acid, 2,6-bis (p-azido benzylidene) cyclohexane-hecanane-benzoic acid; p-azidobenzylidene) -4 methylcyclohexanone. An additional group of photoinitiators are dialkoxyketals, such as 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one. Photoinitiators, when used, are usually used in an amount of from 0.0001 to 5 wt.% Relative to the polymerized monomers.

В соответствии с дополнительным вариантом реализации способа согласно настоящему изобретению предпочтительно, что на технологической стадии (iii) инициатор содержит следующие компоненты:In accordance with an additional embodiment of the method according to the present invention, it is preferable that at the technological stage (iii) the initiator contains the following components:

iiia) пероксодисульфат и iiib) молекулу органического инициатора, содержащую по меньшей мере три атома кислорода или по меньшей мере три атома азота, где указанный инициатор содержит пероксодисульфат и молекулу органического инициатора в молярном соотношении от 20:1 до 50:1.iiia) peroxodisulfate; and iiib) an organic initiator molecule containing at least three oxygen atoms or at least three nitrogen atoms, where said initiator contains peroxodisulfate and an organic initiator molecule in a molar ratio of from 20: 1 to 50: 1.

В одном аспекте данного варианта реализации предпочтительно, что концентрация компонента инициатора (iiia) составляет от 0,05 до 2 мас.% относительно количества полимеризуемых мономеров. В другом аспекте данного варианта реализации предпочтительно, что молекула органического инициатора выбрана из группы, состоящей из 2,2-диметокси-1,2-дифенилэтан-1-она, 2,2-азо-бис-(2амидинопропан)дихлорида, 2,2-азо-бис-(циановалериановой кислоты) или комбинации по меньшей мере двух из них. В дополнительном аспекте данного варианта реализации предпочтительно, что пероксодисульфат имеет общую формулу M2S2O8, где М выбран из группы, состоящей из NH4, Li, Na, K или по меньшей мере двух из них. Описанные выше компоненты особенно подходят для УФ-инициации полимеризации на стадии (vi) способа согласно настоящему изобретению. Применение указанного состава дополнительно приводит к получению низкого количества остаточного мономера и к снижению пожелтения водоабсорбирующей полимерной частицы, которая может быть получена способом согласно настоящему изобретению.In one aspect of this embodiment, it is preferred that the concentration of the initiator component (iiia) is from 0.05 to 2% by weight with respect to the amount of polymerizable monomers. In another aspect of this embodiment, it is preferred that the organic initiator molecule is selected from the group consisting of 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one, 2,2-azo-bis (2amidinopropane) dichloride, 2,2 azo bis (cyanovaleric acid) or a combination of at least two of them. In an additional aspect of this embodiment, it is preferred that the peroxodisulfate has the general formula M 2 S 2 O 8 , where M is selected from the group consisting of NH 4 , Li, Na, K, or at least two of them. The components described above are particularly suitable for UV initiating the polymerization in step (vi) of the process according to the present invention. The use of this composition additionally results in a low amount of residual monomer and a decrease in yellowing of the water-absorbing polymer particle, which can be obtained by the method according to the present invention.

В данном контексте также следует отметить, что стадия (iii), добавление инициатора полимеризации, может быть реализована до стадии (iv), одновременно со стадией (iv) или перекрываться по времени со стадией (iv), т.е. при снижении содержания кислорода в водном растворе мономера. При использовании системы инициатора полимеризации, которая содержит два или более компонента, один или более компонентов такой системы инициатора полимеризации может быть, например, добавлен до технологической стадии (iv), тогда как остальной компонент или остальные компоненты, которые необходимы дляIn this context, it should also be noted that stage (iii), the addition of a polymerization initiator, can be implemented to stage (iv), simultaneously with stage (iv) or overlap in time with stage (iv), i.e. with a decrease in the oxygen content in the aqueous solution of the monomer. When using a polymerization initiator system that contains two or more components, one or more components of such a polymerization initiator system may, for example, be added to the technological stage (iv), while the rest of the component or the remaining components that are necessary for

- 7 030945 завершения активности указанной системы инициатора полимеризации, добавляют после технологической стадии (iv), возможно даже после технологической стадии (v). Независимо от необязательной стадии (iv) снижение содержания кислорода в водном растворе мономера также может быть проведено до технологической стадии (iii) в соответствии с настоящим изобретением.- 7 030945 the completion of the activity of the said polymerization initiator system, is added after the technological stage (iv), possibly even after the technological stage (v). Regardless of the optional step (iv), a decrease in the oxygen content of the aqueous monomer solution can also be carried out before the technological step (iii) in accordance with the present invention.

На технологической стадии (iv) способа согласно настоящему изобретению в водном растворе мономера необязательно снижают содержание кислорода. Независимо от необязательной стадии (iv) снижение содержания кислорода в водном растворе мономера также может быть проведено до, во время или после технологической стадии (ii) в соответствии с настоящим изобретением. Предпочтительно содержание кислорода в водном растворе мономера снижают после добавления мелких частиц на технологической стадии (ii).At the technological stage (iv) of the method according to the present invention in the aqueous monomer solution, the oxygen content is not necessarily reduced. Regardless of the optional step (iv), a decrease in the oxygen content of the aqueous monomer solution can also be carried out before, during or after the process step (ii) in accordance with the present invention. Preferably, the oxygen content in the aqueous solution of the monomer is reduced after the addition of fine particles in the process step (ii).

Когда бы ни происходило снижение содержания кислорода в водном растворе мономера, оно может быть реализовано приведением в контакт водного раствора мономера с инертным газом, таким как азот. Фаза инертного газа, приведенная в контакт с водным раствором мономера, не содержит кислорода и, следовательно, характеризуется очень низким парциальным давлением кислорода. Следовательно, кислород переходит из водного раствора мономера в фазу инертного газа до выравнивания парциального давления кислорода в фазе инертного газа и в водном растворе мономера. Приведение в контакт фазы водного раствора мономера с фазой инертного газа может быть осуществлено, например, пропусканием пузырьков инертного газа через раствор мономера в виде прямого потока, противотока или под промежуточным углом подачи. Хорошее перемешивание может быть достигнуто, например, с использованием форсунок, статических или динамических смесителей или барботажных колонн. Содержание кислорода в растворе мономера до полимеризации предпочтительно снижают до значения менее 1 ppm по массе, более предпочтительно до менее 0,5 ppm по массе относительно массы раствора мономера.Whenever there is a decrease in the oxygen content of an aqueous monomer solution, it can be realized by contacting an aqueous monomer solution with an inert gas, such as nitrogen. The inert gas phase brought into contact with the aqueous monomer solution does not contain oxygen and, therefore, is characterized by a very low partial pressure of oxygen. Consequently, oxygen is transferred from the aqueous solution of the monomer to the inert gas phase before the partial pressure of oxygen in the inert gas phase and in the aqueous monomer solution is equal. The contacting of the aqueous monomer phase with the inert gas phase can be accomplished, for example, by passing inert gas bubbles through the monomer solution in the form of a direct flow, countercurrent or at an intermediate feed angle. Good mixing can be achieved, for example, using nozzles, static or dynamic mixers or bubble columns. The oxygen content in the monomer solution before polymerization is preferably reduced to less than 1 ppm by weight, more preferably less than 0.5 ppm by weight relative to the weight of the monomer solution.

На технологической стадии (v) способа согласно настоящему изобретению водный раствор мономера загружают в реактор полимеризации, предпочтительно на конвейерную ленту, особенно предпочтительно в переднем по ходу положении конвейерной ленты, а на технологической стадии (vi) мономеры в водном растворе мономера полимеризуют в реакторе полимеризации с получением полимерного геля. При проведении полимеризации на конвейерной ленте в качестве реактора полимеризации в задней по ходу части конвейерной ленты получают лист полимерного геля, который перед высушиванием предпочтительно дробят с получением частиц полимерного геля.At the technological stage (v) of the method according to the present invention, an aqueous monomer solution is loaded into a polymerization reactor, preferably on a conveyor belt, particularly preferably in the forward position of the conveyor belt, and at the technological stage (vi) monomers in an aqueous monomer solution are polymerized in a polymerization reactor obtaining a polymer gel. When carrying out polymerization on a conveyor belt, as a polymerization reactor, a sheet of polymer gel is obtained in the rear part of the conveyor belt, which is preferably crushed to obtain particles of polymer gel before drying.

В качестве реактора полимеризации может быть использован любой реактор, который специалисты в данной области техники считают подходящим для непрерывной или периодической полимеризации мономеров типа акриловой кислоты в водном растворе. Пример подходящего реактора полимеризации представляет собой месильный реактор. В месильной машине полимерный гель, образованный при полимеризации водного раствора мономера, непрерывно дробят, например, с помощью вращающихся в противоположных направлениях валов мешалки, как описано в WO 2001/38402. Следовательно, дробление полимерного геля может быть проведено до выгрузки полимерного геля из реактора полимеризации.As a polymerization reactor, any reactor can be used that is considered suitable by those skilled in the art for continuous or batch polymerization of monomers such as acrylic acid in aqueous solution. An example of a suitable polymerization reactor is a kneading reactor. In a kneader, the polymer gel formed during the polymerization of an aqueous monomer solution is continuously crushed, for example, using agitator shafts rotating in opposite directions, as described in WO 2001/38402. Therefore, the crushing of the polymer gel can be carried out before unloading the polymer gel from the polymerization reactor.

Другой пример предпочтительного реактора полимеризации представляет собой конвейерную ленту. В качестве конвейерной ленты, подходящей для способа согласно настоящему изобретению, может быть использована любая конвейерная лента, которую специалисты в данной области техники считают подходящей в качестве поддерживающего материала, на который может быть загружен описанный выше водный раствор мономера, а затем полимеризован с получением гидрогеля.Another example of a preferred polymerization reactor is a conveyor belt. As a conveyor belt suitable for the method according to the present invention, any conveyor belt can be used, which experts in the field of technology consider suitable as a supporting material on which the aqueous monomer solution described above can be loaded and then polymerized to obtain a hydrogel.

Конвейерная лента обычно содержит бесконечно двигающуюся конвейерную ленту, проходящую над опорными элементами, и по меньшей мере два направляющих ролика, из которых по меньшей мере один имеет привод и выполнен с возможностью регулирования. Необязательно, представлена система размотки и подачи антиадгезионного листа, который может быть использован в секциях на верхней поверхности конвейерной ленты. Указанная система содержит систему подачи и дозирования компонентов реакции, а также необязательные средства излучения, расположенные в направлении движения конвейерной ленты после системы подачи и дозирования, вместе с охлаждающими и нагревающими устройствами, а также система съема стренга полимерного геля, расположенная вблизи направляющего ролика обратной ветви конвейерной ленты. Для обеспечения полной полимеризации с максимально возможным выходом продукта за один проход в единицу времени в соответствии с настоящим изобретением вблизи верхней ветви конвейерной ленты с обеих сторон горизонтальных опорных элементов, начиная в зоне подачи и систем дозирования, расположены направленные вверх опорные элементы, продольные оси которых пересекаются в точке, находящейся под верхней ветвью, и которые придают конвейерной ленте, поддерживаемой ими, форму подходящего желоба. Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением конвейерную ленту вблизи системы подачи компонентов реакции поддерживают множество опорных и несущих элементов в форме желоба, которые обеспечивают конфигурацию подаваемых реакционных компонентов в форме глубокого желоба или тарелки. Требуемую форму желоба определяют формой и расположением опорных элементов вдоль всей длины пути верхней ветви. В области введения реакционных компонентов опорные элементы должны быть расположены относительно близко друг к другу, а в следующей области, после инициации полимеризации, опорные элементы могут быть расположены на несколько большем расстоянии друг от друга. Угол наклона опорных элементов и форма поA conveyor belt usually contains an infinitely moving conveyor belt passing over the supporting elements and at least two guide rollers, of which at least one is driven and adjustable. Optionally, a system is provided for unwinding and feeding a release sheet that can be used in sections on the upper surface of a conveyor belt. This system contains a system for supplying and dispensing reaction components, as well as optional radiation means located in the direction of movement of the conveyor belt after the supply and dispensing system, along with cooling and heating devices, as well as a polymer gel strand removal system located near the guide roller of the reverse conveyor branch tapes. In order to ensure complete polymerization with the highest possible product yield in a single pass per unit of time, in accordance with the present invention, upward supporting elements are arranged on both sides of the horizontal support elements, starting up in the delivery zone and dosing systems, support elements with their longitudinal axes intersect are located at a point under the upper branch, and which give the conveyor belt, supported by them, the shape of a suitable gutter. Thus, in accordance with the present invention, a conveyor belt in the vicinity of the reaction component supply system supports a plurality of support and support elements in the form of a gutter, which provide a configuration of the supplied reaction components in the form of a deep trough or plate. The desired shape of the gutter is determined by the shape and location of the supporting elements along the entire length of the path of the upper branch. In the area of introduction of the reaction components, the support elements should be located relatively close to each other, and in the next area, after initiation of the polymerization, the support elements can be located at a somewhat larger distance from each other. The angle of inclination of the supporting elements and the shape of

- 8 030945 перечного сечения опорных элементов могут быть переменными для выравнивания изначально глубокого желоба по мере движения к концу полимеризационной части и повторного приведения его в растянутое состояния. В дополнительном варианте реализации настоящего изобретения каждый опорный элемент предпочтительно образован цилиндрическим или сферическим роликом, способным вращаться относительно его продольной оси. Изменяя поперечное сечение ролика, а также конфигурацию ролика, можно легко добиться требуемой формы поперечного сечения желоба. Для обеспечения надлежащего формования желоба из конвейерной ленты, при ее переходе из плоского состояния в форму желоба и при ее возврате обратно в плоское состояние, предпочтительно использовать конвейерную ленту, гибкую продольном и поперечном направлениях.- 8 030945 cross sections of the supporting elements can be variable to align the initially deep gutter as it moves to the end of the polymerization part and re-bring it into a stretched state. In an additional embodiment, the implementation of the present invention, each support element is preferably formed by a cylindrical or spherical roller, able to rotate about its longitudinal axis. By changing the cross section of the roller, as well as the configuration of the roller, you can easily achieve the desired shape of the cross section of the chute. To ensure proper molding of the gutter from the conveyor belt, when it goes from a flat state to a gutter shape and when it returns back to a flat state, it is preferable to use a conveyor belt in a flexible longitudinal and transverse directions.

Лента может быть изготовлена из различных материалов, хотя они предпочтительно должны соответствовать требованиям хорошей прочности при растяжении и гибкости, хорошей усталостной прочности при многократном напряжении изгиба, хорошей деформируемости и химической стойкости к отдельным компонентам реакции в условиях полимеризации. Один материал обычно не удовлетворяет указанным требованиям. Поэтому в качестве ленты согласно настоящему изобретению обычно используют многослойный материал. Механические требования могут быть удовлетворены с помощью каркаса, например тканых вставок из природных и/или синтетических волокон, или стеклянных волокон, или стального корда. Химическая стойкость может быть достигнута с помощью покрытия, например, из полиэтилена, полипропилена, полиизобутилена, галогенированных полиолефинов, таких как поливинилхлорид или политетрафторэтилен, полиамидов, природных или синтетических каучуков, сложных полиэфирных смол или эпоксидных смол. Предпочтительный материал покрытия представляет собой силиконовый каучук.The tape can be made of various materials, although they should preferably meet the requirements of good tensile strength and flexibility, good fatigue strength at repeated bending stresses, good deformability and chemical resistance to individual components of the reaction under polymerization conditions. One material usually does not meet the specified requirements. Therefore, as the tape according to the present invention is usually used a multilayer material. Mechanical requirements can be met using a skeleton, such as woven inserts made from natural and / or synthetic fibers, or glass fibers, or steel cord. Chemical resistance can be achieved by coating, for example, polyethylene, polypropylene, polyisobutylene, halogenated polyolefins such as polyvinyl chloride or polytetrafluoroethylene, polyamides, natural or synthetic rubbers, polyester resins or epoxy resins. The preferred coating material is silicone rubber.

На технологической стадии (vii) способа согласно настоящему изобретению полимерный гель, полученный в реакторе полимеризации, необязательно дробят с получением частиц полимерного геля. Предпочтительные частицы полимерного геля представляют собой частицы, выбранные из группы, состоящей из стренг полимерного геля, хлопьев полимерного геля и комков полимерного геля или комбинации по меньшей мере двух из них. Дробильное устройство может представлять собой реактор полимеризации или часть реактора полимеризации, или отдельное устройство, или оба варианта. Следовательно, дробление полимерного геля может быть проведено до, во время или после выгрузки полимерного геля из реактора полимеризации. Предпочтительным реактором полимеризации, который представляет собой дробильное устройство, является месильный реактор. При осуществлении дробления в реакторе полимеризации полученные частицы полимерного геля предпочтительно дополнительно дробят после выгрузки из реактора полимеризации. Если реактор полимеризации представляет собой конвейерную ленту, то дробление предпочтительно проводят после выгрузки полимерного геля в виде листа полимерного геля с конвейерной ленты в дробильном устройстве, при этом дробильное устройство представляет собой отдельное устройство. Предпочтительно лист полимерного геля выгружают с конвейерной ленты в виде непрерывного листа, который имеет мягкую, полутвердую консистенцию, а затем направляют на дополнительную обработку, такую как дробление.At the technological stage (vii) of the method according to the present invention, the polymer gel obtained in the polymerization reactor is optionally crushed to obtain particles of the polymer gel. Preferred polymer gel particles are particles selected from the group consisting of polymer gel strands, polymer gel flakes, and polymer gel lumps or a combination of at least two of them. The crushing device may be a polymerization reactor or part of a polymerization reactor, or a separate device, or both. Therefore, the crushing of the polymer gel can be carried out before, during or after unloading the polymer gel from the polymerization reactor. The preferred polymerization reactor, which is a crushing device, is a kneading reactor. When performing crushing in a polymerization reactor, the obtained particles of a polymer gel are preferably further crushed after being discharged from the polymerization reactor. If the polymerization reactor is a conveyor belt, crushing is preferably carried out after unloading the polymer gel in the form of a sheet of polymer gel from the conveyor belt in the crushing device, while the crushing device is a separate device. Preferably, the polymer gel sheet is discharged from the conveyor belt in the form of a continuous sheet that has a soft, semi-solid texture, and then sent to additional processing, such as crushing.

Дробление полимерного геля предпочтительно проводят по меньшей мере в три стадии:Crushing the polymer gel is preferably carried out in at least three stages:

на первой стадии используют режущую установку, предпочтительно нож, например нож, описанный в WO-A-96/36464, для нарезания полимерного геля на плоские полоски геля предпочтительно длиной от 5 до 500 мм, предпочтительно от 10 до 300 мм и особенно предпочтительно от 100 до 200 мм, высотой от 1 до 30 мм, предпочтительно от 5 до 25 мм и особенно предпочтительно от 10 до 20 мм, а также шириной от 1 до 500 мм, предпочтительно от 5 до 250 мм и особенно предпочтительно от 10 до 200 мм;In the first stage, a cutting machine is used, preferably a knife, for example a knife described in WO-A-96/36464, to cut the polymer gel into flat strips of gel, preferably from 5 to 500 mm long, preferably from 10 to 300 mm and particularly preferably from 100 up to 200 mm, height from 1 to 30 mm, preferably from 5 to 25 mm and particularly preferably from 10 to 20 mm, and also from 1 to 500 mm wide, preferably from 5 to 250 mm and particularly preferably from 10 to 200 mm;

на второй стадии используют измельчающее устройство, предпочтительно дробилку, для измельчения полосок геля на кусочки геля предпочтительно длиной от 3 до 100 мм, предпочтительно от 5 до 50 мм, высотой до 1 до 25 мм, предпочтительно от 3 до 20 мм, а также шириной от 1 до 100 мм, предпочтительно от 3 до 20 мм;in the second stage, a grinding device, preferably a crusher, is used to grind the gel strips into gel pieces, preferably from 3 to 100 mm long, preferably from 5 to 50 mm, up to 1 to 25 mm high, preferably from 3 to 20 mm, and also from 1 to 100 mm, preferably from 3 to 20 mm;

на третьей стадии используют (измельчительную) установку волчок, предпочтительно типа куттера, предпочтительно имеющего шнек и пластину с отверстиями, где шнек продавливает продукт через пластину с отверстиями, для измельчения и размалывания кусочков геля на частицы полимерного геля, которые предпочтительно меньше кусочков геля.in the third stage, a (crushing) installation of a top is used, preferably of the cutter type, preferably having an auger and a plate with holes, where the screw pushes the product through the plate with holes to grind and grind the gel pieces for polymer gel particles, which are preferably smaller than the gel pieces.

Тем самым достигают оптимального соотношения площади поверхности к объему, которое оказывает благоприятный эффект на характеристики высушивания на технологической стадии (viii). Гель, дробленый таким способом, особенно подходит для высушивания на ленте. Трехстадийное дробление обеспечивает более качественный доступ воздуха благодаря воздушным каналам, расположенным между частицами гранулята.Thereby, an optimum ratio of surface area to volume is achieved, which has a favorable effect on the drying characteristics at the technological stage (viii). Gel crushed in this way is particularly suitable for drying on tape. Three-stage crushing provides better air access due to air ducts located between the granulate particles.

На технологической стадии (viii) способа согласно настоящему изобретению полимерный гель высушивают.At the technological stage (viii) of the method according to the present invention, the polymer gel is dried.

Высушивание полимерного геля может быть осуществлено в любой сушилке или печи, которые специалисты в данной области техники считают подходящими для высушивания полимерного геля или описанных выше частиц полимерного геля. В качестве примера могут быть упомянуты вращающиеся трубчатые печи, сушилки с псевдоожиженным слоем, тарельчатые сушилки, лопастные сушилки и инThe drying of the polymer gel can be carried out in any dryer or kiln, which is considered suitable by those skilled in the art for drying the polymer gel or the polymer gel particles described above. As an example, rotary tube furnaces, fluidized bed dryers, disc dryers, rotary vane dryers and injectors can be mentioned.

- 9 030945 фракрасные сушилки.- 9 030945 frared red dryers.

Особенно предпочтительны ленточные сушилки. Ленточная сушилка представляет собой конвекционную систему сушки для особенно щадящей обработки продуктов со свободным доступом воздуха. Продукт, подлежащий высушиванию, помещают на бесконечную конвейерную ленту, которая пропускает газ, и обрабатывают потоком нагретого газа, предпочтительно воздуха. Осуществляют рециркуляцию сушильного газа, чтобы он мог стать очень высоконасыщенным в процессе многократных пропусканий через слой продукта. Определенную часть сушильного газа, предпочтительно не менее 10%, более предпочтительно не менее 15% и наиболее предпочтительно не менее 20% и предпочтительно до 50%, более предпочтительно до 40% и наиболее предпочтительно до 30% количества газа за проход, выпускают из сушилки в виде высоконасыщенного пара, уносящего определенное количество воды, испаренной из продукта. Температура нагретого газового потока предпочтительно составляет не менее 50°C, более предпочтительно не менее 100°C и наиболее предпочтительно не менее 150°C и предпочтительно до 250°C, более предпочтительно до 220°C и наиболее предпочтительно до 200°C.Belt dryers are particularly preferred. Belt dryer is a convection drying system for particularly gentle processing of products with free air access. The product to be dried is placed on an endless conveyor belt, which passes the gas, and is treated with a stream of heated gas, preferably air. The drying gas is recirculated so that it can become very highly saturated with multiple passes through the product bed. A certain part of the drying gas, preferably not less than 10%, more preferably not less than 15% and most preferably not less than 20% and preferably up to 50%, more preferably up to 40% and most preferably up to 30% of the gas per pass, is discharged from the dryer in as a highly saturated steam that carries a certain amount of water evaporated from the product. The temperature of the heated gas stream is preferably at least 50 ° C, more preferably at least 100 ° C and most preferably at least 150 ° C and preferably up to 250 ° C, more preferably up to 220 ° C and most preferably up to 200 ° C.

Размер и конструкция сушилок зависят от перерабатываемого продукта, производственной мощности и загрузки при сушке. Ленточная сушилка может быть реализована в виде системы с одной лентой, несколькими лентами, многостадийной или многоярусной системы. Настоящее изобретение предпочтительно осуществляют с применением ленточной сушилки, имеющей по меньшей мере одну ленту. Особенно предпочтительны сушилки из одной ленты. Для обеспечения оптимальных характеристик высушивания на ленте отдельно определяют свойства высушивания водоабсорбирующих полимеров как функции от выбранных технологических параметров. Для конкретного продукта подбирают размер отверстий и размер ячеек ленты. Возможны также некоторые варианты поверхностной оптимизации, такие как электролитическая полировка или покрытие тефлоном.The size and design of the dryers depend on the processed product, production capacity and load during drying. Belt dryer can be implemented as a single belt, multiple belt system, multi-stage or multi-stage system. The present invention is preferably carried out using a belt dryer having at least one belt. Particularly preferred are single-belt dryers. To ensure optimal drying characteristics, the drying properties of water-absorbing polymers are separately determined on the tape as a function of the selected process parameters. For a particular product, choose the size of the holes and the size of the cells of the tape. There are also some options for surface optimization, such as electrolytic polishing or teflon coating.

Частицы полимерного геля, подлежащие высушиванию, предпочтительно наносят на ленту ленточной сушилки с помощью поворотной ленты. Высота подачи, т.е. вертикальное расстояние между поворотной лентой и лентой ленточной сушилки, предпочтительно составляет не менее 10 см, более предпочтительно не менее 20 см и наиболее предпочтительно не менее 30 см и предпочтительно до 200 см, более предпочтительно до 120 см и наиболее предпочтительно до 40 см. Толщина слоя частиц полимерного геля, подлежащих высушиванию, на ленточной сушилке предпочтительно составляет не менее 2 см, более предпочтительно не менее 5 см и наиболее предпочтительно не менее 8 см и предпочтительно не более 20 см, более предпочтительно не более 15 см и наиболее предпочтительно не более 12 см. Скорость ленты ленточной сушилки предпочтительно составляет не менее 0,005 м/с, более предпочтительно не менее 0,01 м/с и наиболее предпочтительно не менее 0,015 м/с и предпочтительно до 0,05 м/с, более предпочтительно до 0,03 м/с и наиболее предпочтительно до 0,025 м/с.The particles of the polymer gel to be dried are preferably applied to the belt of the belt dryer using a rotating belt. Feed height, i.e. the vertical distance between the rotary belt and the belt dryer belt is preferably not less than 10 cm, more preferably not less than 20 cm and most preferably not less than 30 cm and preferably up to 200 cm, more preferably up to 120 cm and most preferably up to 40 cm. Layer thickness Polymer gel particles to be dried on a belt dryer is preferably not less than 2 cm, more preferably not less than 5 cm and most preferably not less than 8 cm and preferably not more than 20 cm, more preferably not more than 15 cm and most preferably not more than 12 cm. The belt speed of the belt dryer is preferably not less than 0.005 m / s, more preferably not less than 0.01 m / s and most preferably not less than 0.015 m / s and preferably up to 0.05 m / s, more preferably up to 0.03 m / s and most preferably up to 0.025 m / s.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением гель предпочтительно высушивают до содержания воды в диапазоне от 0,5 до 25 мас.%, предпочтительно от 1 до 10 мас.% и особенно предпочтительно от 3 до 7 мас.% относительно высушенного полимерного геля.In addition, in accordance with the present invention, the gel is preferably dried to a water content in the range from 0.5 to 25 wt.%, Preferably from 1 to 10 wt.% And particularly preferably from 3 to 7 wt.% Relative to the dried polymer gel.

На технологической стадии (ix) способа согласно настоящему изобретению высушенный полимерный гель или частицы высушенного полимерного геля, или оба варианта, измельчают с получением частиц водоабсорбирующего полимера в виде частиц. Указанное измельчение включает первую стадию измельчения в первом измельчающем устройстве с получением первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц. Затем первые измельченные водоабсорбирующие полимерные частицы подают в выдерживающее устройство. Предпочтительное выдерживающее устройство представляет собой бункер. Указанное измельчение дополнительно включает дополнительную стадию измельчения в дополнительном измельчающем устройстве с получением дополнительных измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц.At the technological stage (ix) of the method according to the present invention, the dried polymer gel or particles of the dried polymer gel, or both, are ground to obtain particles of the water-absorbing polymer in the form of particles. The specified grinding includes the first stage of grinding in the first grinding device with obtaining the first crushed water-absorbing polymer particles. Then, the first ground water-absorbing polymer particles are fed to a holding device. The preferred holding device is a bunker. The specified grinding additionally includes an additional grinding stage in an additional grinding device with obtaining additional ground water-absorbing polymer particles.

Первое измельчающее устройство и дополнительное измельчающее устройство могут представлять собой любые устройства, которые специалисты в данной области техники считают подходящими для измельчения вышеописанного высушенного полимерного геля или частиц высушенного полимерного геля. В качестве примера подходящего первого измельчающего устройства и подходящего дополнительного измельчающего устройства может быть упомянута одностадийная или многостадийная роликовая мельница, предпочтительно двух- или трехстадийная роликовая мельница, штифтовая мельница, молотковая мельница или вибрационная мельница. В указанном процессе первое измельчающее устройство предпочтительно выбрано для обеспечения крупного помола высушенного полимерного геля по сравнению с дополнительным измельчающим устройством, которое предпочтительно выбрано для обеспечения более тонкого помола. Предпочтительно первое измельчающее устройство и дополнительное измельчающее устройство выбраны так, что комбинированное измельчение высушенного полимерного геля в контексте первой стадии измельчения и дополнительной стадии измельчения обеспечивает требуемое распределение по размеру водоабсорбирующих полимерных частиц.The first grinding device and the additional grinding device may be any device that is considered suitable by those skilled in the art for grinding the above-described dried polymer gel or particles of the dried polymer gel. As an example of a suitable first grinding device and a suitable additional grinding device, a single-stage or multi-stage roller mill may be mentioned, preferably a two- or three-stage roller mill, a pin mill, a hammer mill, or a vibratory mill. In this process, the first grinding device is preferably selected to provide coarse grinding of the dried polymer gel compared to the additional grinding device, which is preferably selected to provide a finer grinding. Preferably, the first grinding device and the additional grinding device are selected so that the combined grinding of the dried polymer gel in the context of the first grinding stage and the additional grinding stage provides the required size distribution of the water-absorbing polymer particles.

На технологической стадии (х) способа согласно настоящему изобретению дополнительные измельченные частицы водоабсорбирующего полимера сортируют, преимущественно с применением подходящих сит. В данном контексте особенно предпочтительно, что после сортировки частиц водоабсорбирующего полимера содержание полимерных частиц, имеющих размер частиц менее 150 мкм, составAt the technological stage (x) of the method according to the present invention, the additional ground particles of the water-absorbing polymer are sorted, preferably using suitable sieves. In this context, it is particularly preferable that after sorting the particles of a water-absorbing polymer, the content of polymer particles having a particle size less than 150 microns, the composition

- 10 030945 ляет менее 10 мас.%, предпочтительно менее 8 мас.% и, в частности, менее 6 мас.%, и что содержание полимерных частиц, имеющих размер частиц более 850 мкм, также составляет менее 10 мас.%, предпочтительно менее 8 мас.% и особенно предпочтительно менее 6 мас.%. Предпочтительно также, что после сортировки частиц водоабсорбирующего полимера по меньшей мере 30 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 40 мас.% и наиболее предпочтительно по меньшей мере 50 мас.% частиц имеют размер от 300 до 600 мкм.- 10 030945 less than 10 wt.%, Preferably less than 8 wt.% And, in particular, less than 6 wt.%, And that the content of polymer particles having a particle size of more than 850 microns is also less than 10 wt.%, Preferably less than 8 wt.% And particularly preferably less than 6 wt.%. It is also preferable that after sorting the particles of the water-absorbing polymer, at least 30% by weight, more preferably at least 40% by weight and most preferably at least 50% by weight of the particles are in the range from 300 to 600 microns.

На технологической стадии (xi) способа согласно настоящему изобретению поверхность дополнительных измельченных и отсортированных частиц водоабсорбирующего полимера необязательно обрабатывают. В качестве средства для обработки поверхности частиц водоабсорбирующего полимера может быть использовано любое средство, которое специалисты в данной области техники считают подходящими для указанной цели. Примеры поверхностной обработки включают, например, поверхностное сшивание, обработку поверхности водорастворимыми солями, такими как сульфат алюминия или лактат алюминия, обработку поверхности неорганическими частицами, такими как диоксид кремния, и т.п. Предпочтительно компоненты, используемые для обработки поверхности полимерных частиц (сшивающие агенты, водорастворимые соли) добавляют к частицам водоабсорбирующего полимера в форме водных растворов. После смешивания частиц с указанными водными растворами их нагревают до температуры от 150 до 230°C, предпочтительно от 160 до 200°C для ускорения реакции поверхностного сшивания.At the technological stage (xi) of the method according to the present invention, the surface of the additional crushed and sorted particles of the water-absorbing polymer is not necessarily treated. As a means for treating the surface of particles of a water-absorbing polymer, any means that experts in the art will consider appropriate for this purpose can be used. Examples of surface treatment include, for example, surface crosslinking, surface treatment with water-soluble salts, such as aluminum sulfate or aluminum lactate, surface treatment with inorganic particles, such as silicon dioxide, and the like. Preferably, the components used to treat the surface of the polymer particles (crosslinking agents, water soluble salts) are added to the particles of the water-absorbing polymer in the form of aqueous solutions. After mixing the particles with these aqueous solutions, they are heated to a temperature of from 150 to 230 ° C, preferably from 160 to 200 ° C to accelerate the surface crosslinking reaction.

В одном из вариантов реализации настоящего изобретения второе время пребывания составляет от 120 до 180 мин, предпочтительно от 120 до 175 мин, более предпочтительно от 100 до 170 мин, более предпочтительно от 120 до 165 мин, более предпочтительно о 130 до 160 мин, наиболее предпочтительно от 140 до 155 мин.In one embodiment of the present invention, the second residence time is from 120 to 180 minutes, preferably from 120 to 175 minutes, more preferably from 100 to 170 minutes, more preferably from 120 to 165 minutes, more preferably about 130 to 160 minutes, most preferably 140 to 155 minutes

В одном из вариантов реализации настоящего изобретения произведение D50 диаметра дополнительных измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц и второго времени пребывания составляет от 4х103 до 100х103 мкм-мин, предпочтительно от 5х103 до 100х103 мкм-мин, более предпочтительно от 5х103 до 95х103 мкм-мин, более предпочтительно от 5х103 до 9х103 мкм-мин, более предпочтительно от 5х103 до 85х103 мкм-мин, более предпочтительно от 5х103 до 80х103 мкм-мин, более предпочтительно от 5х103 до 75х103 мкм-мин, наиболее предпочтительно от 54х103 до 72х103 мкм-мин.In one of the embodiments of the present invention, the product D 50 of the diameter of additional crushed water-absorbing polymer particles and the second residence time is from 4x10 3 to 100x10 3 μm-min, preferably from 5x10 3 to 100x10 3 μm-min, more preferably from 5x10 3 to 95x10 3 micron-min, more preferably from 5x10 3 to 9x10 3 micron-min, more preferably from 5x10 3 to 85x10 3 micron-min, more preferably from 5x10 3 to 80x10 3 micron-min, more preferably from 5x10 3 to 75x10 3 micron min, most preferably from 54x10 3 to 72x10 3 μm-min.

В одном из вариантов реализации настоящего изобретение отношение суммы первого времени пребывания и второго времени пребывания к содержанию воды в высушенном полимерном геле до технологической стадии (ix) составляет от 10 до 100 мин/мас.%, предпочтительно от 12 до 90 мин/мас.%, более предпочтительно от 14 до 80 мин/мас.%, более предпочтительно от 16 до 70 мин/мас.%, более предпочтительно от 18 до 60 мин/мас.%, более предпочтительно от 19 до 50 мин/мас.%, наиболее предпочтительно от 20 до 45 мин/мас.%.In one embodiment of the present invention, the ratio of the sum of the first residence time and the second residence time to the water content of the dried polymer gel prior to the process step (ix) is from 10 to 100 min / wt.%, Preferably from 12 to 90 min / wt. , more preferably from 14 to 80 min / wt.%, more preferably from 16 to 70 min / wt.%, more preferably from 18 to 60 min / wt.%, more preferably from 19 to 50 min / wt.%, most preferably from 20 to 45 min. / wt.%.

В одном из вариантов реализации настоящего изобретение отношение D50 диаметра первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц ко второму времени пребывания составляет от 10 до 40 мкм/мин, предпочтительно от 15 до 35 мкм/мин, наиболее предпочтительно от 19 до 29 мкм/мин.In one embodiment of the present invention, the ratio D50 of the diameter of the first ground water-absorbing polymer particles to the second residence time is from 10 to 40 μm / min, preferably from 15 to 35 μm / min, most preferably from 19 to 29 μm / min.

В одном из вариантов реализации настоящего изобретения на технологической стадии (ix) после обработки первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц выдерживанием в выдерживающем устройстве и до обработки, по меньшей мере, первой части первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц на дополнительной стадии измельчения в дополнительном измельчающем устройстве, первые измельченные водоабсорбирующие полимерные частицы сортируют по размеру, отделяя первую часть первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц от дополнительной части первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц; при этом дополнительную часть первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц не подвергают дополнительной стадии измельчения в дополнительном измельчающем устройстве. Предпочтительно дополнительную часть первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц, по меньшей мере, частично подвергают технологическим стадиям (х) или (xi) или обеим. Предпочтительно частицы дополнительной части первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц характеризуются диаметром частиц более 800-900 мкм, предпочтительно более 850 мкм.In one embodiment, the implementation of the present invention at the technological stage (ix) after processing the first crushed water-absorbing polymer particles by holding in a holding device and before processing at least the first part of the first crushed water-absorbing polymer particles at an additional grinding stage in an additional grinding device, the first crushed water-absorbing polymer particles are sorted by size, separating the first part of the first ground water-absorbing polymer parts eggs from an additional part of the first ground water-absorbing polymer particles; however, an additional part of the first ground water-absorbing polymer particles is not subjected to an additional grinding stage in an additional grinding device. Preferably, an additional portion of the first ground water-absorbing polymer particles is at least partially subjected to process steps (x) or (xi), or both. Preferably, the particles of an additional part of the first ground water-absorbing polymer particles are characterized by a particle diameter of more than 800-900 μm, preferably more than 850 μm.

В одном из вариантов реализации настоящего изобретения первое измельчающее устройство представляет собой ударную мельницу. Предпочтительная ударная мельница содержит вращающийся элемент и множество молотков, где каждый молоток соединен с вращающимся элементом. Предпочтительно высушенный полимерный гель измельчают посредством многократного воздействия указанных молотков.In one embodiment of the present invention, the first grinding device is an impact mill. A preferred impact mill contains a rotating element and a plurality of hammers, where each hammer is connected to a rotating element. Preferably, the dried polymer gel is ground by repeated exposure to said hammers.

В одном из вариантов реализации настоящего изобретения первое измельчающее устройство содержит по меньшей мере один, предпочтительно по меньшей мере два, более предпочтительно по меньшей мере три, более предпочтительно по меньшей мере 4, более предпочтительно по меньшей мере 5, более предпочтительно по меньшей мере 6, более предпочтительно по меньшей мере 7, более предпочтительно по меньшей мере 8, более предпочтительно по меньшей мере 9, более предпочтительно по меньшей мере 10, более предпочтительно по меньшей мере 11, более предпочтительно по меньшей мереIn one embodiment of the present invention, the first grinding device comprises at least one, preferably at least two, more preferably at least three, more preferably at least 4, more preferably at least 5, more preferably at least 6, more preferably at least 7, more preferably at least 8, more preferably at least 9, more preferably at least 10, more preferably at least 11, more preferably at least

- 11 030945- 11 030945

12, более предпочтительно по меньшей мере 13, наиболее предпочтительно по меньшей мере 14 вращающихся ножей (нож) и по меньшей мере один, предпочтительно по меньшей мере 2, более предпочтительно по меньшей мере 3, наиболее предпочтительно по меньшей мере 4 неподвижных ножа (нож). Предпочтительно вращающиеся ножи расположены парами. Предпочтительно неподвижные ножи расположены парами.12, more preferably at least 13, most preferably at least 14 rotating knives (knife) and at least one, preferably at least 2, more preferably at least 3, most preferably at least 4 fixed knives (knife) . Preferably the rotating knives are arranged in pairs. Preferably the fixed knives are arranged in pairs.

В одном из вариантов реализации настоящего изобретения выдерживающее устройство представляет собой бункер. Предпочтительный бункер представляет собой накопительную емкость, используемую для подачи гранулярных материалов с помощью наклонного желоба для ограничения потока.In one embodiment of the present invention, the holding device is a bunker. The preferred hopper is a storage tank used to supply granular materials with an inclined chute to restrict flow.

В одном из вариантов реализации настоящего изобретения дополнительное измельчающее устройство представляет собой роликовую мельницу. Предпочтительная роликовая мельница содержит по меньшей мере 2, предпочтительно по меньшей мере 3, более предпочтительно по меньшей мере 4, более предпочтительно по меньшей мере 5, наиболее предпочтительно по меньшей мере 6 роликов. В указанном процессе 2 ролика предпочтительно расположены в виде пары, содержащей ролик и противоположный ролик. Другая предпочтительная роликовая мельница представляет собой трехстадийную роликовую мельницу. Особенно предпочтительная роликовая мельница представляет собой трехстадийную роликовую мельницу, содержащую по одной паре роликов для каждой из трех стадий.In one embodiment, the implementation of the present invention additional grinding device is a roller mill. The preferred roller mill contains at least 2, preferably at least 3, more preferably at least 4, more preferably at least 5, most preferably at least 6 rollers. In said process, the two rollers are preferably arranged as a pair comprising a roller and an opposite roller. Another preferred roller mill is a three-stage roller mill. A particularly preferred roller mill is a three-stage roller mill containing one pair of rollers for each of the three stages.

В одном из вариантов реализации настоящего изобретения полимерный гель, выгружаемый на технологической стадии (vii), содержит воду в количестве 40-60 мас.%, предпочтительно 50-60 мас.%, более предпочтительно 53-56 мас.% относительно полимерного геля.In one embodiment of the present invention, the polymer gel discharged at the technological stage (vii) contains water in an amount of 40-60 wt.%, Preferably 50-60 wt.%, More preferably 53-56 wt.% Relative to the polymer gel.

В одном из вариантов реализации настоящего изобретения полимерный гель, выгружаемый на технологической стадии (vii), представляет собой лист полимерного геля; где указанный лист полимерного геля характеризуется толщиной от 10 до 200 мм, предпочтительно от 10 до 100 мм, более предпочтительно от 15 до 75 мм, наиболее предпочтительно от 15 до 50 мм.In one of the embodiments of the present invention, the polymer gel discharged at the technological stage (vii) is a sheet of polymer gel; where the specified sheet of polymer gel is characterized by a thickness of from 10 to 200 mm, preferably from 10 to 100 mm, more preferably from 15 to 75 mm, most preferably from 15 to 50 mm.

В одном из вариантов реализации настоящего изобретения полимерный гель, выгружаемый на технологической стадии (vii), представляет собой лист полимерного геля; где указанный лист полимерного геля характеризуется шириной от 30 до 300 см, предпочтительно от 50 до 250 см, более предпочтительно от 60 до 200 см, наиболее предпочтительно от 80 до 100 см.In one of the embodiments of the present invention, the polymer gel discharged at the technological stage (vii) is a sheet of polymer gel; where the specified sheet of polymer gel is characterized by a width of from 30 to 300 cm, preferably from 50 to 250 cm, more preferably from 60 to 200 cm, most preferably from 80 to 100 cm

В одном из вариантов реализации настоящего изобретения полимеризацию на стадии (vi) проводят в присутствии вспенивающего агента. Вспенивающий агент может быть добавлен к водному раствору мономера на одной из стадий, выбранных из группы, состоящей из стадии (i), стадии (ii), стадии (iii), стадии (iv), стадии (v) и стадии (iv) или в комбинации по меньшей мере двух из них. Предпочтительно вспенивающий агент добавляют к раствору мономера на стадии (i). Вспенивающий агент должен быть добавлен до или непосредственно после инициации полимеризации на стадии (vi). Особенно предпочтительно, вспенивающий агент добавляют к раствору мономера после или одновременно с добавлением инициатора или компонента системы инициатора. Предпочтительно вспенивающий агент добавляют к раствору мономера в количестве от 500 до 4000 ppm по массе, предпочтительно от 1000 до 3500 ppm по массе, более предпочтительно от 1500 до 3200 ppm по массе, наиболее предпочтительно от 2000 до 3000 ppm по массе от общей массы раствора мономера.In one embodiment of the present invention, the polymerization in step (vi) is carried out in the presence of a blowing agent. A blowing agent may be added to the aqueous monomer solution in one of the stages selected from the group consisting of stage (i), stage (ii), stage (iii), stage (iv), stage (v) and stage (iv) or in a combination of at least two of them. Preferably, a foaming agent is added to the monomer solution in step (i). A blowing agent must be added before or immediately after the initiation of the polymerization in step (vi). Particularly preferably, a blowing agent is added to the monomer solution after or simultaneously with the addition of an initiator or component of the initiator system. Preferably, the foaming agent is added to the monomer solution in an amount of from 500 to 4000 ppm by weight, preferably from 1000 to 3500 ppm by weight, more preferably from 1500 to 3200 ppm by weight, most preferably from 2000 to 3000 ppm by weight of the total weight of monomer solution .

Вспенивающий агент представляет собой вещество, способное образовывать ячеистую структуру или поры, или оба варианта, посредством пенообразования во время полимеризации мономеров. Процесс пенообразования предпочтительно является эндотермическим. Предпочтительный эндотермический процесс пенообразования инициируют теплом, образующимся в экзотермической реакции полимеризации или поперечного сшивания, или в обеих реакциях. Предпочтительный вспенивающий агент представляет собой физических вспенивающий агент, или химический вспенивающий агент, или оба агента. Предпочтительный физический вспенивающий агент представляет собой агент, выбранный из группы, состоящей из CFC, HCFC, углеводорода и CO2 или комбинации по меньшей мере двух из них. Предпочтительный СО2 представляет собой жидкий CO2. Предпочтительный углеводород представляет собой углеводород, выбранный из группы, состоящей из пентана, изопентана и циклопентана или комбинации по меньшей мере двух из них. Предпочтительный химический вспенивающий агент представляет собой агент, выбранный из группы, состоящей из карбонатного вспенивающего агента, нитрита, пероксида, кальцинированной соды, производного щавелевой кислоты, ароматического азосоединения, гидразина, азида, N.N'-динитрозоамида и органического вспенивающего агента или комбинации по меньшей мере двух из них.A foaming agent is a substance capable of forming a cellular structure or pores, or both, by foaming during the polymerization of the monomers. The foaming process is preferably endothermic. The preferred endothermic foaming process is initiated by heat generated in an exothermic polymerization or cross-linking reaction, or in both reactions. A preferred blowing agent is a physical blowing agent, or a chemical blowing agent, or both. A preferred physical blowing agent is an agent selected from the group consisting of CFC, HCFC, hydrocarbon, and CO 2, or a combination of at least two of them. Preferred CO 2 is liquid CO 2 . The preferred hydrocarbon is a hydrocarbon selected from the group consisting of pentane, isopentane and cyclopentane, or a combination of at least two of them. Preferred chemical blowing agent is one selected from the group consisting of carbonate blowing agent, nitrite, peroxide, soda ash, oxalic acid derivative, aromatic azo compound, hydrazine, azide, N.N'-dinitrosoamide and organic blowing agent or a combination of least two of them.

Особенно предпочтительный вспенивающий агент представляет собой карбонатный вспенивающий агент. Карбонатные вспенивающие агенты, которые могут быть использованы в соответствии с настоящим изобретением, описаны в US 5118719 A, включенном в настоящий документ посредством ссылки. Предпочтительный карбонатный вспенивающий агент представляет собой карбонат-содержащую соль или бикарбонат-содержащую соль, или оба варианта. Другой предпочтительный карбонатный вспенивающий агент содержит агент, выбранный из группы, состоящей из СО2 в виде газа, CO2 в виде твердого вещества, этиленкарбоната, карбоната натрия, карбоната калия, карбоната аммония, карбоната магния или гидроксикарбоната магния, карбоната кальция, карбоната бария, бикарбоната, их гидратов, других катионов и природных карбонатов или комбинации по меньшей мере двух из них. ПредпочтительныйA particularly preferred blowing agent is a carbonate blowing agent. Carbonate blowing agents that can be used in accordance with the present invention are described in US 5,118,719 A, incorporated herein by reference. A preferred carbonate blowing agent is a carbonate-containing salt or a bicarbonate-containing salt, or both. Another preferred carbonate blowing agent contains an agent selected from the group consisting of CO 2 as a gas, CO 2 as a solid, ethylene carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, ammonium carbonate, magnesium carbonate or magnesium hydroxycarbonate, calcium carbonate, barium carbonate, bicarbonate, their hydrates, other cations and natural carbonates, or a combination of at least two of them. Preferred

- 12 030945 природный карбонат представляет собой доломит. Вышеуказанные карбонатные вспенивающие агенты, растворенные или диспергированные в растворе мономера, высвобождают CO2 при нагревании. Особенно предпочтительный карбонатный вспенивающий агент представляет собой MgCO3, который также может быть представлен формулой (MgCO3)4-Mg(OH)2-5H2O. Другой предпочтительный карбонатный вспенивающий агент представляет собой (NH4)2CO3. Также могут быть использованы MgCO3 и (NH4)2CO3 в смесях. Предпочтительные карбонатные вспенивающие агенты представляют собой карбонатные соли поливалентных катионов, таких как Mg, Ca, Zn и т. п. Примеры таких карбонатных вспенивающих агентов представляют собой Na2CO3, K2CO3, (NH4)2CO3, MgCO3, CaCO3, NaHCO3, KHCO3, NH4HCO3, Mg(HCO3)2, Са(НСО3)2, ZnCO3 и ВаСО3. Несмотря на то что могут быть использованы некоторые катионы поливалентных переходных металлов, некоторые из них, такие как катион железа(Ш), могут вызывать окрашивание и могут подвергаться реакциям окисления-восстановления или гидролитическому равновесию в воде. Это может приводить к затруднению контролирования качества готового полимерного продукта. Кроме того, другие поливалентные катионы, такие как Ni, Ba, Cd, Hg, могут быть неприемлемыми вследствие потенциально токсического или кожно-сенсибилизирующего действия.- 12 030945 natural carbonate is dolomite. The above carbonate foaming agents, dissolved or dispersed in the monomer solution, release CO 2 when heated. A particularly preferred carbonate blowing agent is MgCO 3 , which can also be represented by the formula (MgCO 3 ) 4 -Mg (OH) 2 -5H 2 O. Another preferred carbonate blowing agent is (NH 4 ) 2 CO 3 . MgCO 3 and (NH4) 2CO3 can also be used in mixtures. Preferred carbonate blowing agents are carbonate salts of polyvalent cations such as Mg, Ca, Zn, etc. Examples of such carbonate blowing agents are Na2CO3, K2CO3, (NH4) 2CO3, MgCO3, CaCO3, NaHCO3, KHCO3, NH4HCO3, Mg (HCO3) 2, Ca (HCO3) 2, ZnCO3, and BaCO3. Although some polyvalent transition metal cations can be used, some of them, such as the iron (III) cation, can cause staining and can undergo oxidation-reduction reactions or hydrolytic equilibrium in water. This can lead to difficulties in controlling the quality of the finished polymer product. In addition, other polyvalent cations, such as Ni, Ba, Cd, Hg, may be unacceptable due to their potentially toxic or skin-sensitizing effects.

Предпочтительный нитрит представляет собой нитрит аммония. Предпочтительный пероксид представляет собой пероксид водорода. Предпочтительное ароматическое азосоединение представляет собой соединение, выбранное из группы, состоящей из триазена, арилазосульфонов, арилазотриарилметанов, гидразосоединения, простого диазоэфира и диазоаминобензола, или комбинации по меньшей мере двух из них. Предпочтительный гидразин представляет собой фенилгидразин.The preferred nitrite is ammonium nitrite. The preferred peroxide is hydrogen peroxide. A preferred aromatic azo compound is a compound selected from the group consisting of triazene, arylazosulfones, arylazotriarylmethanes, hydrazo compounds, diazo ester and diazo aminobenzene, or a combination of at least two of them. The preferred hydrazine is phenylhydrazine.

Предпочтительный азид представляет собой карбонилазид или сульфонилазид, или оба варианта. Предпочтительный N.N'-динитрозоамид представляет собой КИ-диметил-НИ-динитрозотерефталамид.The preferred azide is carbonyl azide or sulfonyl azide, or both. A preferred N.N'-dinitrosoamide is CI-dimethyl-NI-dinitrosoterephthalamide.

Вклад в решение по меньшей мере одной из вышеуказанных задач обеспечивается посредством устройства для получения водоабсорбирующих полимерных частиц в технологическом потоке, содержащего:The contribution to the solution of at least one of the above objectives is provided by means of an apparatus for producing water-absorbing polymer particles in the process stream, comprising:

a) первый контейнер, выполненный с возможностью приема водного раствора мономера, содержащего по меньшей мере один частично нейтрализованный моноэтиленненасыщенный мономер, содержащий группы карбоновой кислоты (а1);a) a first container adapted to receive an aqueous solution of a monomer containing at least one partially neutralized monoethylenically unsaturated monomer containing carboxylic acid groups (a1);

b) дополнительный контейнер, выполненный с возможностью приема по меньшей мере одного сшивающего агента (а3);b) an additional container configured to receive at least one crosslinking agent (a3);

c) смесительное устройство, где смесительное устройство:c) a mixing device, where the mixing device:

i) расположено после первого контейнера и дополнительного контейнера, ii) выполнено с возможностью смешивания раствора мономера и по меньшей мере одного сшивающего агента (а3);i) located after the first container and additional container, ii) made with the possibility of mixing the monomer solution and at least one crosslinking agent (a3);

а) реактор полимеризации, где реактор полимеризации:a) a polymerization reactor, where the polymerization reactor:

i) расположен после первого контейнера и дополнительного контейнера, ii) выполнен с возможностью вмещения водного раствора мономера и по меньшей мере одного сшивающего агента (а3) во время полимеризации мономеров в водном растворе мономера, с образованием полимерного геля;i) is located after the first container and additional container, ii) configured to accommodate the aqueous monomer solution and at least one crosslinking agent (a3) during the polymerization of the monomers in the aqueous monomer solution, to form a polymer gel;

d) дробильное устройство, где дробильное устройство:d) crushing device, where crushing device:

i) расположено после первого контейнера и дополнительного контейнера, ii) выполнено с возможностью дробления полимерного геля с образованием частиц полимерного геля,i) located after the first container and an additional container, ii) made with the possibility of crushing the polymer gel with the formation of particles of polymer gel,

e) ленточную сушилку, где ленточная сушилка:e) belt dryer, where belt dryer:

i) расположена после дробильного устройства, ii) выполнена с возможностью высушивания частиц полимерного геля,i) is located after the crushing device, ii) made with the possibility of drying the particles of the polymer gel,

f) первое измельчающее устройство, где первое измельчающее устройство:f) the first grinding device, where the first grinding device:

i) расположено после ленточной сушилки, ii) выполнено с возможностью обработки частиц высушенного полимерного геля на первой стадии измельчения с получением первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц, iii) выполнено с возможностью вмещения частиц высушенного полимерного геля и первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц, полученных из них, в течение первого времени пребывания;i) located after the belt dryer, ii) made with the possibility of processing the dried polymer gel particles in the first grinding stage to obtain the first crushed water-absorbing polymer particles, iii) made with the possibility of accommodating the dried polymer gel particles and the first crushed water-absorbing polymer particles obtained from them, during the first stay;

g) выдерживающее устройство, где выдерживающее устройство:g) a holding device, where a holding device:

i) расположено после первого измельчающего устройства, ii) выполнено с возможностью вмещения первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц в течение второго времени пребывания;i) located after the first grinding device, ii) configured to accommodate the first crushed water-absorbing polymer particles during the second residence time;

h) дополнительное измельчающее устройство, где дополнительное измельчающее устройство:h) additional grinding device, where additional grinding device:

i) расположено после выдерживающего устройства, ii) выполнено с возможностью обработки, по меньшей мере, первой части первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц на дополнительной стадии измельчения с получением дополнительных измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц;i) located after the holding device, ii) configured to process at least the first part of the first ground water-absorbing polymer particles in an additional grinding stage to produce additional ground water-absorbing polymer particles;

- 13 030945 iii) выполнено с возможностью вмещения, по меньшей мере, первой части первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц и дополнительных измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц, полученных из них, в течение третьего времени пребывания;- 13 030945 iii) configured to accommodate at least the first part of the first ground water-absorbing polymer particles and the additional ground water-absorbing polymer particles obtained from them during the third residence time;

j) первое устройство сортировки по размеру, где первое устройство сортировки по размеру:j) the first sorter by size, where the first sorter by size:

i) расположено после дополнительного измельчающего устройства, ii) выполнено с возможностью сортировки дополнительных измельченных частиц водоабсорбирующего полимера;i) located after the additional grinding device, ii) made with the possibility of sorting additional crushed particles of water-absorbing polymer;

где второе время пребывания больше первого времени пребывания;where the second time is more than the first time;

где второе время пребывания больше третьего времени пребывания.where the second time is more than the third time.

В указанном процессе смесительное устройство может быть идентично реактору полимеризации. Кроме того, реактор полимеризации может быть идентичен дробильному устройству. Следовательно, смесительное устройство, реактор полимеризации и дробильное устройство могут быть идентичными. Предпочтительные компоненты или устройства или оба варианта, оборудования согласно настоящему изобретению выполнены в соответствии со способом согласно настоящему изобретению. Предпочтительное первое измельчающее устройство представляет собой первое измельчающее устройство в соответствии со способом согласно настоящему изобретению. Предпочтительное дополнительное измельчающее устройство представляет собой дополнительное измельчающее устройство в соответствии со способом согласно настоящему изобретению. Предпочтительное выдерживающее устройство представляет собой выдерживающее устройство в соответствии со способом согласно настоящему изобретению. Предпочтительное первое время пребывания представляет собой первое время пребывания в соответствии со способом согласно настоящему изобретению. Предпочтительное второе время пребывания представляет собой второе время пребывания в соответствии со способом согласно настоящему изобретению. Предпочтительное третье время пребывания представляет собой третье время пребывания в соответствии со способом согласно настоящему изобретению. Предпочтительное первое сортировочное устройство представляет собой сито, которое специалисты в данной области техники считают подходящим для просеивания дополнительных измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц.In this process, the mixing device may be identical to the polymerization reactor. In addition, the polymerization reactor may be identical to the crushing device. Therefore, the mixing device, the polymerization reactor and the crushing device may be identical. Preferred components or devices, or both, of the equipment according to the present invention are made in accordance with the method according to the present invention. The preferred first grinding device is the first grinding device in accordance with the method according to the present invention. Preferred additional grinding device is an additional grinding device in accordance with the method according to the present invention. The preferred holding device is a holding device in accordance with the method of the present invention. The preferred first residence time is the first residence time in accordance with the method of the present invention. The preferred second residence time is the second residence time in accordance with the method of the present invention. The preferred third residence time is the third residence time in accordance with the method of the present invention. The preferred first screening device is a sieve that is considered suitable by those skilled in the art for screening additional ground water-absorbing polymer particles.

В одном из вариантов реализации настоящего изобретения устройство дополнительно содержит дополнительное сортировочное устройство, где дополнительное сортировочное устройство:In one embodiment of the present invention, the device further comprises an additional screening device, where the additional screening device:

a) расположено после выдерживающего устройства;a) located after the holding device;

b) выполнено с возможностью сортировки по размеру первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц, отделяя первую часть первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц от дополнительной части первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц.b) made with the possibility of sorting the size of the first crushed water-absorbing polymer particles, separating the first part of the first crushed water-absorbing polymer particles from an additional part of the first crushed water-absorbing polymer particles.

Предпочтительное дополнительное сортировочное устройство представляет собой сито, которое специалисты в данной области техники считают подходящим для отделения первой части первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц от дополнительной части первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц. Предпочтительное дополнительное сортировочное устройство содержит решетку, имеющую размер ячеек от 18 до 25 меш США, предпочтительно 20 меш США. Другое предпочтительное дополнительное сортировочное устройство содержит дополнительную решетку, имеющую размер ячеек от 70 до 140 меш США, предпочтительно 100 меш США.Preferred additional sorting device is a sieve, which specialists in this field of technology is considered suitable for separating the first part of the first ground water-absorbing polymer particles from the additional part of the first ground water-absorbing polymer particles. The preferred additional screening device comprises a grid having a mesh size of 18 to 25 US mesh, preferably 20 US mesh. Another preferred additional screening device comprises an additional grid having a mesh size of from 70 to 140 US mesh, preferably 100 US mesh.

Вклад в решение по меньшей мере одной из указанных выше задач обеспечивают с помощью способа получения частиц водоабсорбирующего полимера в устройстве согласно настоящему изобретению. Предпочтительно указанный процесс включает технологические стадии (i)-(xi) согласно настоящему изобретению.The contribution to the solution of at least one of the above objectives is provided by the method for producing particles of a water-absorbing polymer in the device according to the present invention. Preferably, said process includes process steps (i) - (xi) according to the present invention.

Вклад в решение по меньшей мере одной из указанных выше задач обеспечивают с помощью частицы водоабсорбирующего полимера, которая может быть получена способом согласно настоящему изобретению. Дополнительный аспект настоящего изобретения относится к множеству поверхностно сшитых частиц водоабсорбирующего полимера, содержащих:The contribution to the solution of at least one of the above objectives is provided by using a particle of a water-absorbing polymer, which can be obtained by the method according to the present invention. An additional aspect of the present invention relates to a set of surface-crosslinked particles of a water-absorbing polymer, containing:

a) хелатообразующий агент, в частности ЭДТА, в количестве от 500 до 3000 ppm по массе, предпочтительно от 1000 до 2000 ppm по массе;a) a chelating agent, in particular EDTA, in an amount of from 500 to 3000 ppm by weight, preferably from 1000 to 2000 ppm by weight;

b) полиалкиленгликоль, в частности полиэтиленгликоль, в количестве от 500 до 3000 ppm по массе, предпочтительно от 1000 до 2000 ppm по массе; иb) polyalkylene glycol, in particular polyethylene glycol, in an amount of from 500 to 3000 ppm by weight, preferably from 1000 to 2000 ppm by weight; and

c) SiO2 в количестве от 500 до 3000 ppm по массе, предпочтительно от 1000 до 2000 ppm по массе, каждое значение выражено относительно массы множества поверхностно сшитых частиц водоабсорбирующего полимера.c) SiO 2 in an amount of from 500 to 3000 ppm by weight, preferably from 1000 to 2000 ppm by weight, each value is expressed relative to the mass of the plurality of surface-crosslinked particles of the water-absorbing polymer.

В соответствии с дополнительным аспектом настоящего изобретения множество поверхностно сшитых частиц водоабсорбирующего полимера дополнительно содержат Ag-цеолит, предпочтительно в количестве от 0,0001 до 1 мас.ч., более предпочтительно от 0,001 до 0,5 мас.ч. и наиболее предпочтительно от 0,002 до 0,01 мас.ч., каждое значение выражено относительно общей массы множества поверхностно сшитых частиц водоабсорбирующего полимера.In accordance with a further aspect of the present invention, a plurality of surface-crosslinked particles of a water-absorbing polymer further comprise Ag zeolite, preferably in an amount of from 0.0001 to 1 part by weight, more preferably from 0.001 to 0.5 part by weight. and most preferably from 0.002 to 0.01 parts by weight, each value is expressed relative to the total mass of the plurality of surface-crosslinked particles of the water-absorbing polymer.

Вклад в решение по меньшей мере одной из указанных выше задач обеспечивают с помощью композиционного материала, содержащего частицу водоабсорбирующего полимера, которая может быть получена способом согласно настоящему изобретению.The contribution to the solution of at least one of the above objectives is provided with a composite material containing a particle of a water-absorbing polymer, which can be obtained by the method according to the present invention.

- 14 030945- 14 030945

В одном из вариантов реализации настоящего изобретения композиционный материал согласно настоящему изобретению содержит материал, выбранный из группы, состоящей из пены, профилированного изделия, волокна, фольги, пленки, кабеля, уплотнительного материала, влагопоглощающего гигиенического изделия, носителя для агентов регулирования роста растений и грибков, упаковочного материала, добавки для почвы, строительного материала или комбинации по меньшей мере двух из них. Предпочтительный кабель представляет собой синий подводный кабель. Предпочтительное влагопоглощающее гигиеническое изделие представляет собой изделие, выбранное из группы, состоящей из подгузника, тампона и гигиенической прокладки или комбинации по меньшей мере двух из них. Предпочтительный подгузник представляет собой детский подгузник или подгузник для взрослых, страдающих недержанием, или оба варианта.In one embodiment of the present invention, the composite material according to the present invention comprises a material selected from the group consisting of foam, a shaped article, fiber, foil, film, cable, sealing material, a moisture-absorbing hygienic article, a carrier for plant growth and fungi control agents, packaging material, soil additive, building material, or a combination of at least two of them. The preferred cable is a blue submarine cable. A preferred dehumidifying hygienic article is a product selected from the group consisting of a diaper, a tampon, and a sanitary pad or a combination of at least two of them. A preferred diaper is a baby diaper or a diaper for incontinent adults, or both.

Вклад в решение по меньшей мере одной из указанных выше задач обеспечивают с помощью способа получения композиционного материала, где частицу водоабсорбирующего полимера согласно настоящему изобретению и подложку, а также необязательное вспомогательное вещество приводят в контакт друг с другом.The contribution to the solution of at least one of the above objectives is provided by a method for producing a composite material, where a particle of a water-absorbing polymer according to the present invention and a substrate, as well as an optional adjuvant, are brought into contact with each other.

Вклад в решение по меньшей мере одной из указанных выше задач обеспечивают с помощью композиционного материала, который может быть получен способом согласно настоящему изобретению.The contribution to the solution of at least one of the above problems is provided with a composite material, which can be obtained by the method according to the present invention.

Вклад в решение по меньшей мере одной из указанных выше задач обеспечивают посредством применения частицы водоабсорбирующего полимера согласно настоящему изобретению в пене, профилированном изделии, волокне, фольге, пленке, кабеле, уплотнительном материале, влагопоглощающем гигиеническом изделии, носителе для агентов регулирования роста растений и грибков, упаковочном материале, добавке для почвы, для контролируемого высвобождения активного соединения или в строительном материале.The contribution to the solution of at least one of the above objectives is provided by applying the water-absorbent polymer particle according to the present invention in a foam, a shaped article, a fiber, a foil, a film, a cable, a sealing material, a moisture-absorbing hygienic article, a carrier for plant growth regulators and fungi, packaging material, soil additive, controlled release of active compound or in building material.

Методы испытаний.Test methods.

В настоящем изобретении использовали следующие методы испытаний. В отсутствие метода испытаний использовали метод испытания ISO для измерения характеристики, наиболее близкий к ранней дате подачи заявки на данное изобретение. При отсутствии метода испытания ISO использовали метод испытания EDANA, наиболее близкий к ранней дате подачи заявки на данное изобретение. В отсутствие определенных условий измерения использовали температуру и давление окружающей среды (SATP), т.е. температуру 298,15 К (25°C, 77°F) и абсолютное давление 100 кПа (14,504 psi, 0,986 атм).In the present invention, the following test methods were used. In the absence of a test method, an ISO test method was used to measure the characteristics closest to the early filing date of the application for this invention. In the absence of an ISO test method, the EDANA test method was used that was closest to the early filing date of the application for this invention. In the absence of specific measurement conditions, ambient temperature and pressure (SATP) were used, i.e. temperature 298.15 K (25 ° C, 77 ° F) and an absolute pressure of 100 kPa (14.504 psi, 0.986 atm).

Содержание воды.Water content

Содержание воды в частицах водоабсорбирующего полимера после высушивания определяли по методу Карла-Фишера.The water content of the particles of the water-absorbing polymer after drying was determined by the Karl-Fisher method.

Способ осуществления изобретенияThe method of carrying out the invention

ПримерыExamples

Далее настоящее изобретение объяснено более подробно с помощью примеров и чертежей, приведенных в качестве примера, которые не ограничивают его.Further, the present invention is explained in more detail using the examples and drawings given as an example, which do not limit it.

A) Получение раствора мономера частично нейтрализованной акриловой кислоты.A) Preparation of monomer solution of partially neutralized acrylic acid.

0,4299 мас.ч. воды смешивали в подходящей емкости с 0,27 мас.ч. акриловой кислоты и 0,0001 мас.ч. монометилового эфира гидрохинона (MEHQ). К смеси добавляли 0,2 мас.ч. 48 мас.% раствора гидроксида натрия. Получали раствор натрий-акрилатного мономера со степенью нейтрализации 70 мол.%.0,4299 wt.h. water was mixed in a suitable container with 0.27 wt.h. acrylic acid and 0.0001 wt.h. hydroquinone monomethyl ester (MEHQ). 0.2 wt.h. 48 wt.% Sodium hydroxide solution. A solution of sodium acrylate monomer was obtained with a neutralization degree of 70 mol%.

Раствор натрий-акрилатного мономера необязательно дегазировали азотом.The sodium acrylate monomer solution was optionally degassed with nitrogen.

B) Полимеризация раствора мономера.B) Polymerization of the monomer solution.

В контейнере смешивали 1 мас.ч. раствора мономера, полученного на стадии А), с 0,001 мас.ч. триметилолпропантриакрилата в качестве сшивающего агента, 0,001 мас.ч. пероксодисульфата натрия в качестве первого компонента инициатора, 0,000034 мас.ч. 2,2-диметокси-1,2-дифенилэтан-1-она (Ciba® Irgacure® 651 производства Ciba Specialty Chemicals Inc., Базель, Швейцария) в качестве второго компонента инициатора, до 0,1 мас.ч. частиц акриловой кислоты (с размером частиц менее 150 мкм) с получением перемешанного раствора. При добавлении вспенивающего агента в соответствии с представленными табл. 1-4 к перемешанному раствору добавляли 0,1 мас.ч. карбоната натрия от общей массы перемешанного раствора.In the container were mixed 1 wt.h. the monomer solution obtained in stage A), with 0.001 wt.h. trimethylolpropane triacrylate as a crosslinking agent, 0.001 wt.h. sodium peroxodisulfate as the first component of the initiator, 0,000034 wt.h. 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one (Ciba® Irgacure® 651 manufactured by Ciba Specialty Chemicals Inc., Basel, Switzerland) as the second initiator component, up to 0.1 wt.h. particles of acrylic acid (with a particle size of less than 150 microns) to obtain a mixed solution. When adding a blowing agent in accordance with the presented table. 1-4 to the stirred solution was added 0.1 wt.h. sodium carbonate by weight of the total mixed solution.

Достаточное количество перемешанного раствора подвергали дополнительной обработке для получения полимерного геля, и затем последующих частиц водоабсорбирующего полимера, и затем поверхностно сшитых частиц водоабсорбирующего полимера, и затем дополнительно обработанного водоабсорбирующего продукта. Подробности дополнительной обработки представлены ниже.A sufficient amount of the mixed solution was subjected to additional processing to obtain a polymer gel, and then subsequent particles of a water-absorbing polymer, and then surface-crosslinked particles of a water-absorbing polymer, and then a further processed water-absorbing product. Details of the additional processing are presented below.

Затем перемешанный раствор помещали на ленту конвейерного ленточного реактора и инициировали полимеризацию УФ-излучением. Длина конвейерной ленты составляла по меньшей мере 20 м, а ширина 0,8 м. Конвейерной ленте придавали форму желоба для удерживания раствора на ленте до и во время полимеризации. Размеры конвейерной ленты и скорости транспортировки конвейерной ленты выбирали так, чтобы получать гель полиакриловой кислоты на дальнем конце ленты. По окончании указанной стадии получали гель водоабсорбирующего полимера. Полимерный гель имел содержание водыThen the mixed solution was placed on a belt conveyor belt reactor and initiated the polymerization by UV radiation. The conveyor belt was at least 20 m long and 0.8 m wide. The conveyor belt was shaped like a gutter to hold the solution on the belt before and during the polymerization. The dimensions of the conveyor belt and the transport speed of the conveyor belt were chosen so as to obtain a polyacrylic acid gel at the far end of the belt. At the end of this stage, a water-absorbent polymer gel was obtained. The polymer gel had a water content

- 15 030945 примерно 52 мас.% от общей массы полимерного геля.- 15 030945 approximately 52 wt.% From the total mass of the polymer gel.

C) Дробление и высушивание полимерного геля.C) Crushing and drying the polymer gel.

Полимерный гель образовывал стренг полимерного геля, который выгружали с конвейерной ленты и дробили в три стадии: каучукообразный гель полиакриловой кислоты разрезали на плоские полоски геля с помощью ножа. Полоски геля имели длину от 10 до 20 см, высоту от 10 до 200 м и ширину от 10 до 200 мм, затем использовали дробилку для нарезания полосок на кусочки геля длиной от 5 до 50 мм, высотой от 3 до 20 мм и шириной от 3 до 20 мм, затем кусочки геля продавливали через смеситель с измельчителем для размельчения кусочков геля с получением частиц геля, имеющих длину от 3 до 20 мм, высоту от 3 до 20 мм и ширину от 3 до менее 20 мм.The polymer gel formed strands of polymer gel, which was unloaded from the conveyor belt and crushed in three stages: the rubbery gel of polyacrylic acid was cut into flat strips of gel with a knife. The gel strips had a length of 10 to 20 cm, a height of 10 to 200 m and a width of 10 to 200 mm, then used a crusher to cut the strips into gel pieces with a length of 5 to 50 mm, a height of 3 to 20 mm, and a width of 3 to 20 mm, then the gel pieces were forced through a mixer with a grinder to grind the gel pieces to obtain gel particles having a length of 3 to 20 mm, a height of 3 to 20 mm, and a width of 3 to less than 20 mm.

Дробленый гель высушивали на ленточной сушилке при температуре 180°C до содержания воды 5 мас.% относительно высушенного полимерного геля. Лента ленточной сушилки содержала отверстия, через которые в полимерный гель через форсунки подавали горячий воздух под давлением. Гель на ленте обдували также горячим воздухом сверху.The crushed gel was dried on a belt dryer at a temperature of 180 ° C to a water content of 5 wt.% Relative to the dried polymer gel. The belt of the belt dryer contained holes through which hot air under pressure was injected into the polymer gel through nozzles. The gel on the tape was also blown off with hot air from above.

D) Измельчение и сортировка по размеру.D) Grinding and sorting by size.

Высушенный полимерный гель измельчали в три стадии. Сначала высушенный полимерный гель пропускали через гранулятор Herbold HGM 60/145 (HERBOLD Meckesheim GmbH) в качестве первого измельчающего устройства. Высушенный полимерный гель выдерживали в течение первого времени пребывания в указанном первом измельчающем устройстве. Затем полученные частицы высушенного полимерного геля выдерживали в бункере в течение второго времени пребывания. Затем частицы высушенного полимерного геля дополнительно измельчали в роликовой мельнице в качестве дополнительного измельчающего устройства с получением водоабсорбирующих полимерных частиц. Частицы высушенного полимерного геля/водоабсорбирующие полимерные частицы выдерживали в течение третьего времени пребывания в роликовой мельнице. Тип, т.е. количество стадий роликовой мельницы, представлен ниже. Значения первого, второго и третьего времени пребывания для конкретных примеров и сравнительных примеров представлены ниже.The dried polymer gel was crushed in three stages. First, the dried polymer gel was passed through a Herbold HGM 60/145 granulator (HERBOLD Meckesheim GmbH) as the first grinding device. The dried polymer gel was kept for the first time in a specified first grinding device. Then the obtained particles of the dried polymer gel was kept in the hopper during the second residence time. Then, the particles of the dried polymer gel were additionally crushed in a roller mill as an additional grinding device to form water-absorbing polymer particles. The particles of the dried polymer gel / water-absorbing polymer particles were kept for the third time in a roller mill. Type, i.e. The number of stages of the roller mill is shown below. The values of the first, second and third residence time for specific examples and comparative examples are presented below.

Водоабсорбирующие полимерные частицы просеивали через барабанные сита, имеющие несколько решеток. Использовали следующие размеры ячеек решеток: от 20, 30, 40, 50, 60 до 100 меш США. По меньшей мере 50 мас.% полученных водоабсорбирующих полимерных частиц имели размер частиц от 300 до 600 мкм. Менее 5 мас.% водоабсорбирующих полимерных частиц в примерах согласно настоящему изобретению имели размер менее 150 мкм, менее 5 мас.% водоабсорбирующих полимерных частиц в примерах согласно настоящему изобретению имели размер частиц более 850 мкм. Полученные водоабсорбирующие полимерные частицы назвали предшественником I.Water-absorbing polymer particles were sieved through drum sieves having several grids. The following grid sizes were used: from 20, 30, 40, 50, 60 to 100 US mesh. At least 50 wt.% Of the obtained water-absorbing polymer particles had a particle size of from 300 to 600 microns. Less than 5 wt.% Of water-absorbing polymer particles in the examples according to the present invention had a size of less than 150 microns, less than 5 wt.% Of water-absorbing polymer particles in the examples according to the present invention had a particle size of more than 850 microns. The resulting water-absorbing polymer particles were called the precursor I.

E) Обработка диоксидом кремния.E) Treatment with silica.

На стадии обработки предшественник I смешивали в дисковом смесителе примерно с 0,01 мас.ч. (±10%) диоксида кремния (SiO2) относительно общей массы предшественника I и SiO2. Диоксид кремния использовали в форме Sipemat® 22 производства компании Evonik Industries AG, Эссен, Германия. При смешивании предшественника I с SiO2 температура предшественника все еще была более 80-100°C, предпочтительно 100°C. Получали предшественник II.At the processing stage, the precursor I was mixed in a disk mixer with about 0.01 wt.h. (± 10%) silicon dioxide (SiO 2 ) relative to the total mass of the precursor I and SiO 2 . Silicon dioxide was used in the form of Sipemat® 22 manufactured by Evonik Industries AG, Essen, Germany. When mixing the precursor I with SiO 2, the temperature of the precursor was still more than 80-100 ° C, preferably 100 ° C. Received predecessor II.

F) Поверхностное сшивание.F) Surface stitching.

На следующей стадии 1 мас.ч. предшественника II смешивали с 0,003 мас.ч. (±10%) поверхностного сшивающего агента относительно общей массы смеси предшественника II и сшивающего агента. Поверхностный сшивающий агент состоял из 19 мас.% воды, 40 мас.% диглицидилового эфира этиленгликоля, 1 мас.% Na2SO3, 40 мас.% полиэтиленгликоля с молекулярной массой 400 г/моль, все значения относительно общего количества сшивающего агента. Ингредиенты сшивающего агента смешивали в линейном статическом смесителе. Сшивающий агент смешивали в смесителе кольцевого слоя CoriMix® CM 350 (Gebriider Lodige Mascheninenbau GmbH, Падерборн, Германия) с предшественником II. Смесь нагревали до температуры от 130 до 160°C. Затем смесь высушивали в лопастной сушилке Andritz Gouda Paddle Dryer, предпочтительно типа GPWD12W120 производства компании Andritz AG, Грац, Австрия, в течение 45 мин при температуре от 130 до 160°C. Получали поверхностно сшитые частицы абсорбирующего полимера.In the next stage, 1 wt.h. predecessor II was mixed with 0,003 wt.h. (± 10%) surface cross-linking agent relative to the total mass of the mixture of precursor II and a cross-linking agent. The surface crosslinking agent consisted of 19 wt.% Water, 40 wt.% Ethylene glycol diglycidyl ether, 1 wt.% Na 2 SO 3 , 40 wt.% Polyethylene glycol with a molecular weight of 400 g / mol, all values relative to the total amount of the crosslinking agent. The ingredients of the crosslinking agent were mixed in a linear static mixer. The crosslinking agent was mixed in a CoriMix® CM 350 annular blender (Gebriider Lodige Mascheninenbau GmbH, Paderborn, Germany) with its predecessor II. The mixture was heated to a temperature of from 130 to 160 ° C. The mixture was then dried in a paddle dryer Andritz Gouda Paddle Dryer, preferably of the type GPWD12W120 manufactured by Andritz AG, Graz, Austria, for 45 minutes at a temperature of 130 to 160 ° C. Received surface-linked particles of absorbent polymer.

В охлаждающем устройстве в форме псевдоожиженного слоя температуру поверхностно сшитых частиц абсорбирующего полимера понижали до менее 60°C с получением охлажденных поверхностно сшитых частиц абсорбирующего полимера, названного предшественником III.In the fluidized bed cooler, the temperature of the surface-crosslinked particles of the absorbent polymer was lowered to less than 60 ° C to form cooled, surface-crosslinked particles of the absorbent polymer called precursor III.

G) Дополнительная обработка.G) Additional processing.

Затем 1 мас.ч. предшественника III подвергали смешиванию с 0,005 мас.ч. Ag-цеолита. Затем смесь просеивали. Сито выбирали для отделения агломератов охлажденных поверхностно сшитых частиц абсорбирующего полимера, имеющих размер частиц более 850 мкм. По меньшей мере 50 мас.% поверхностно сшитых частиц абсорбирующего полимера имели размер частиц от 300 до 600 мкм. Менее 5 мас.% поверхностно сшитых абсорбирующих полимерных частиц в примерах согласно настоящему изобретению имели размер менее 150 мкм, менее 5 мас.% поверхностно сшитых абсорбирующих полимерных частиц в примерах согласно настоящему изобретению имели размер частиц более 850 мкм. ПоThen 1 wt.h. the precursor III was mixed with 0.005 wt.h. Ag zeolite. Then the mixture was sieved. The sieve was chosen to separate the agglomerates of cooled, surface-crosslinked particles of absorbent polymer having a particle size greater than 850 microns. At least 50 wt.% Of the surface-crosslinked particles of the absorbent polymer had a particle size of from 300 to 600 microns. Less than 5 wt.% Of the crosslinked absorbent polymer particles in the examples according to the present invention were less than 150 microns, less than 5 wt.% Of the crosslinked absorbent polymer particles in the examples according to the present invention had a particle size of more than 850 microns. By

- 16 030945 лучали дополнительно обработанные поверхностно сшитые частицы водоабсорбирующего полимера.- 16 030945 radiated additionally treated surface-crosslinked particles of a water-absorbing polymer.

Использовали следующую шкалу для сравнения результатов измерения параметров, представленных в табл. 1-4, для примеров и сравнительного примера. В порядке, представленном ниже, результаты измерений улучшаются слева направо: --, -, 0, +, ++, +++, ++++.Used the following scale to compare the measurement results of the parameters presented in table. 1-4, for examples and comparative example. In the order shown below, the measurement results are improved from left to right: -, -, 0, +, ++, +++, ++++.

В сравнительном примере 1 и в примерах 1-4 первое измельчающее устройство представляло собой гранулятор Herbold типа SML 60/145-SX7-2 производства компании Herbold Meckesheim GmbH, Меккесхайм, Германия. Кроме того, первое время пребывания в указанном первом измельчающем устройстве сохраняли постоянным, 1 мин, третье время пребывания в дополнительном измельчающем устройстве сохраняли постоянным, 1 мин, D50 первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц сохраняли постоянным, и содержание воды в высушенном полимерном геле до первого измельчения сохраняли постоянным, при 5 мас.% от высушенного полимерного геля. В каждом случае дополнительное измельчающее устройство представляло собой роликовую мельницу. Количество роликов и, следовательно, количество стадий измельчения в дополнительном измельчающем устройстве (количество роликов, деленное на 2) представлено в табл. 1.In comparative example 1 and in examples 1-4, the first grinding device was a Herbold type granulator SML 60/145-SX7-2 manufactured by Herbold Meckesheim GmbH, Meckesheim, Germany. In addition, the first residence time in said first grinding device was kept constant for 1 minute, the third time in the additional grinding device was kept constant for 1 minute, D50 of the first crushed water-absorbing polymer particles was kept constant, and the water content in the dried polymer gel was kept until the first grinding constant, at 5 wt.% from the dried polymer gel. In each case, the additional grinding device was a roller mill. The number of rollers and, therefore, the number of grinding stages in an additional grinding device (number of rollers divided by 2) are presented in table. one.

Таблица 1 Необходимое техническое обслуживание дополнительного измельчающего устройства и количество образующихся мелких частиц для различных дополнительных измельчающих устройств и различного второго времени пребывания, а также в зависимости от применения вспенивающего агентаTable 1 Required maintenance of additional grinding device and the number of small particles formed for various additional grinding devices and various second residence time, as well as depending on the use of the foaming agent

Второе время пребывания Second stay Дополнительное измельчающее устройство Additional grinding device Вспенивающий агент Blowing agent Рабочее время дополнительного измельчающего устройства до технического обслуживания Work time additional grinding device to maintenance Количество мелких частиц, образующихся при измельчении The amount of fine particles formed during grinding Сравнительный пример 1 Comparative Example 1 30 с 30 s 4-роликовая мельница 4-roller mill нет not ++ ++ Пример 1 Example 1 30 мин. 30 min. 4-роликовая мельница 4-roller mill нет not 0 0 + + Пример 2 Example 2 120 мин. 120 min 4-роликовая мельница 4-roller mill нет not ++ ++ + + Пример 3 Example 3 120 мин. 120 min 4-роликовая мельница 4-roller mill карбонат натрия carbonate sodium +++ +++ Пример 4 Example 4 120 мин. 120 min 6-роликовая мельница* 6-roller mill * карбонат натрия carbonate sodium +++ +++ + +

*Вальцовая дробилка Bauermeister типа SWR 350.1x1800, трехстадийная дробилка производства компании Bauermeister Zerkleinerungstechnik GmbH, Нордерштедт, Германия.* Bauermeister roller crusher type SWR 350.1x1800, three-stage crusher manufactured by Bauermeister Zerkleinerungstechnik GmbH, Norderstedt, Germany.

В сравнительном примере 1 второе время пребывания составляет 30 с, что меньше первого и третьего времени пребывания. В качестве дополнительного измельчающего устройства использовали роликовую мельницу, имеющую 4 ролика для 2 стадий помола. В примере 1 использовали такую же роликовую мельницу. Однако второе время пребывания в бункере устанавливали на 30 мин, что больше первого и третьего времени пребывания. Это привело к существенному увеличению периода эксплуатации до остановки на техническое обслуживание дополнительного измельчающего устройства (4-роликовая мельница). Количество мелких водоабсорбирующих полимерных частиц, имеющих размер менее 150 мкм, полученных после первого и дополнительного измельчения, было немного выше, чем в сравнительном примере 1. В примере 2 второе время пребывания дополнительно увеличивали до 120 мин. Это привело к дополнительному увеличению рабочего времени. Количество образованных мелких частиц было сравнимо с примером 1. Кроме того, в примере 3 использовали вспенивающий агент (карбонат натрия). Это привело к увеличению количества образованных мелких частиц. Однако рабочее время было еще более увеличено. В примере 4 в качестве дополнительного измельчающего устройства использовали 6-роликовую мельницу. Это привело к снижению количества мелких частиц до уровня примеров 1 и 2 при сохранении рабочего времени на уровне примера 3. Следовательно, пример 4 демонстрирует, в целом, наилучшие результаты.In comparative example 1, the second residence time is 30 seconds, which is less than the first and third residence times. A roller mill having 4 rollers for 2 stages of grinding was used as an additional grinding device. In example 1 used the same roller mill. However, the second residence time in the bunker was set at 30 minutes, which is more than the first and third residence times. This led to a significant increase in the period of operation before stopping for the maintenance of an additional grinding device (4-roller mill). The number of small water-absorbing polymer particles having a size of less than 150 microns, obtained after the first and additional grinding, was slightly higher than in comparative example 1. In example 2, the second residence time was further increased to 120 minutes. This led to an additional increase in working time. The amount of fine particles formed was comparable to Example 1. In addition, a blowing agent (sodium carbonate) was used in Example 3. This led to an increase in the number of fine particles formed. However, the working time was further increased. In example 4, a 6-roller mill was used as an additional grinding device. This led to a decrease in the number of fine particles to the level of examples 1 and 2, while maintaining the working time at the level of example 3. Therefore, example 4 shows, in general, the best results.

- 17 030945- 17 030945

Далее X представляет собой отношение D50 первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц ко второму времени пребывания; Y представляет собой произведение D50 дополнительных измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц на второе время пребывания и Z представляет собой отношение суммы первого времени пребывания и второго времени пребывания к содержанию воды в высушенном полимерном геле до измельчения. В следующих примерах 5-13 согласно настоящему изобретению второе время пребывания сохраняли постоянным при 120 мин и первое время пребывания сохраняли постоянным при 1 мин. Кроме того, использовали первое и дополнительное измельчающие устройства согласно примеру 2.Further, X is the ratio of D 50 first ground water-absorbing polymer particles to the second residence time; Y is the product of D 50 additional ground water-absorbing polymer particles for the second residence time and Z is the ratio of the sum of the first residence time and the second residence time to the water content in the dried polymer gel before grinding. In the following examples 5-13 according to the present invention, the second residence time was kept constant at 120 minutes and the first residence time was kept constant at 1 minute. In addition, used the first and additional grinding device according to example 2.

Таблица 2table 2

Рабочее время 4-роликовой мельницы и необходимый объем бункера в зависимости от применения вспенивающего агента и параметра XThe working time of the 4-roller mill and the required volume of the hopper depending on the use of the blowing agent and the parameter X

X [мкм/мин.] X [μm / min.] Вспенивающий агент Foaming agent Рабочее время дополнительного измельчающего устройства до технического обслуживания Work time additional grinding device to maintenance Необходимый объем бункера Required bunker volume Пример 5 Example 5 5 five нет not ++ ++ -- - Пример 6 Example 6 15 15 нет not ++ ++ - - Пример 7 Example 7 20 20 нет not + + + + Пример 8 Example 8 20 20 карбонат натрия carbonate sodium ++ ++ + +

В примере 5 X равен 5. В непрерывном процессе получения водоабсорбирующих полимерных частиц необходимый объем бункера слишком велик. Увеличение X до 15 в примере 6 приводит к уменьшению необходимого объема бункера. Рабочее время до технического обслуживания роликовой мельницы остается постоянным. В примере 7 X равен 20, что приводит к дополнительному уменьшению объема бункера, а также к небольшому уменьшению рабочего времени. Применение вспенивающего агента в дополнение к примеру 7, как сделано в примере 8, приводит к увеличению рабочего времени до уровня примеров 5 и 6.In example 5, X is equal to 5. In the continuous process of obtaining water-absorbing polymer particles, the required volume of the bunker is too large. Increasing X to 15 in Example 6 leads to a decrease in the required bunker volume. The working time until maintenance of the roller mill remains constant. In example 7, X is equal to 20, which leads to an additional decrease in the volume of the bunker, as well as to a small decrease in working time. The use of a blowing agent in addition to example 7, as made in example 8, leads to an increase in working time to the level of examples 5 and 6.

Таблица 3Table 3

Рабочее время 4-роликовой мельницы в зависимости от применения вспенивающего агента и параметра YThe working time of the 4-roller mill, depending on the application of the blowing agent and the parameter Y

Y [мкм· мин.] Y [μm · min.] Вспенивающий агент Blowing agent Рабочее время дополнительного измельчающего устройства до технического обслуживания Work time additional grinding device to maintenance Пример 8 Example 8 20 103 20 10 3 нет not + + Пример 9 Example 9 45103 4510 3 нет not ++ ++ Пример 10 Example 10 60 103 60 10 3 нет not +++ +++ Пример И Example and 60 103 60 10 3 карбонат натрия sodium carbonate ++++ ++++

В табл. 3 показано, что увеличение Y с 20х103 до 60х103 приводит к увеличению рабочего времени до возникновения необходимости в техническом обслуживании 4-роликовой мельницы. Кроме того, применение вспенивающего агента обусловливает дополнительное увеличение указанного рабочего времени.In tab. 3 shows that increasing Y from 20x10 3 to 60x10 3 leads to an increase in working hours before the need arises for maintenance of a 4-roller mill. In addition, the use of a blowing agent causes an additional increase in the specified working time.

- 18 030945- 18 030945

Таблица 4Table 4

Рабочее время 4-роликовой мельницы в зависимости от применения вспенивающего агента и параметра ZThe working time of the 4-roller mill depending on the use of the blowing agent and the parameter Z

Z [ мин/мас.% ] Z [min / wt.%] Вспенивающий агент Foaming agent Рабочее время дополнительного измельчающего устройства до технического обслуживания Work time additional grinding device to maintenance Пример И Example and 4 four нет not + + Пример 12 Example 12 15 15 нет not ++ ++ Пример 13 Example 13 30 thirty нет not +++ +++ Пример 14 Example 14 30 thirty карбонат натрия carbonate sodium ++++ ++++

В табл. 4 показано, что увеличение Z с 4 до 30 приводит к увеличению рабочего времени до возникновения необходимости в техническом обслуживании 4-роликовой мельницы. Кроме того, применение вспенивающего агента обусловливает дополнительное увеличение указанного рабочего времени.In tab. 4 shows that increasing Z from 4 to 30 leads to an increase in working hours before the need for maintenance of a 4-roller mill arises. In addition, the use of a blowing agent causes an additional increase in the specified working time.

На фиг. 1 представлена технологическая схема, иллюстрирующая стадии 101-111 процесса 100 получения водоабсорбирующих полимерных частиц согласно настоящему изобретению. На первой стадии 101 обеспечивают водный раствор мономера, содержащий по меньшей мере один частично нейтрализованный моноэтиленненасыщенный мономер, содержащий группы карбоновой кислоты ((X1), и по меньшей мере один сшивающий агент (а3). Предпочтительно водный раствор мономера представляет собой водный раствор частично нейтрализованной акриловой кислоты, дополнительно содержащий сшивающий агенты. На второй стадии 102 к водному раствору мономера могут быть добавлены мелкие частицы водоабсорбирующего полимера. На третьей стадии 103 к водному раствору мономера добавляют инициатор полимеризации или по меньшей мере один компонент системы инициатора полимеризации, которая содержит два или более компонента. На четвертой стадии 104 снижают содержание кислорода в водном растворе мономера посредством пропускания азота через водный раствор мономера. На пятой стадии 105 раствор мономера загружают на ленту ленточного реактора полимеризации в качестве реактора 604 полимеризации.FIG. 1 is a flow chart illustrating steps 101-111 of process 100 for producing water-absorbing polymer particles according to the present invention. In the first stage 101, an aqueous monomer solution is provided containing at least one partially neutralized monoethylenically unsaturated monomer containing carboxylic acid groups ((X1) and at least one crosslinking agent (a3). Preferably the aqueous monomer solution is an aqueous solution of partially neutralized acrylic acids, additionally containing a crosslinking agent. In the second step 102, fine particles of a water-absorbing polymer can be added to the aqueous solution of the monomer. In the third step 103 to the aqueous A monomer solution is added with a polymerization initiator or at least one component of a polymerization initiator system that contains two or more components. In the fourth stage, the oxygen content in the monomer aqueous solution is reduced by passing nitrogen through the monomer aqueous solution. In the fifth stage, the monomer solution is loaded onto a tape ribbon polymerization reactor as a polymerization reactor 604.

Лента представляет собой бесконечную конвейерную ленту. На шестой стадии 106 водный раствор мономера полимеризуют в полимерный гель. На седьмой стадии 107 полимерный гель выгружают с ленты. Затем полимерный гель дробят с получением частиц полимерного геля. На восьмой стадии 108 частицы полимерного геля загружают на ленту ленточной сушилки, а затем высушивают при температуре примерно 120-150°C. Высушенные частицы 401 полимерного геля выгружают с ленточной сушилки, а затем на девятой стадии 109 измельчают с получением водоабсорбирующих полимерных частиц. Указанное измельчение включает обработку частиц 401 высушенного полимерного геля на первой стадии измельчения в первом измельчающем устройстве 402 с получением первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц 403, выдерживание первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц 403 в течение времени пребывания в выдерживающем устройстве 404 и затем обработку первой части 405 первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц 403 на дополнительной стадии измельчения в дополнительном измельчающем устройстве 406 с получением дополнительных измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц 406. В указанном способе частицы 401 высушенного полимерного геля и первые измельченные водоабсорбирующие полимерные частицы 403, полученные из частиц 401 высушенного полимерного геля, в целом, выдерживают в течение первого времени 407 пребывания в первом измельчающем устройстве 402, первые измельченные водоабсорбирующие полимерные частицы 403 выдерживают в течение второго времени 408 пребывания в выдерживающем устройстве 404, и первую часть 405 первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц 403 и дополнительные измельченные водоабсорбирующие полимерные частицы 406, полученные из первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц 403, в целом, выдерживают в течение третьего времени 409 пребывания в дополнительном измельчающем устройстве 405. В указанном способе второе время 408 пребывания больше первого времени 407 пребывания, и второе время 408 пребывания больше третьего времени 409 пребывания. На десятой стадии 110 дополнительные измельченные водоабсорбирующие полимерные частицы 406 сортируют по размеру с помощью сортировочного устройства 507 с получением дополнительных измельченных и отсортированных водоабсорбирующих полимерных частиц, имеющих четко определенное распределение частиц по размеру. На одиннадцатой стадии 111 поверхность измельченных и отсортированных по размеру водоабсорбирующих полимерных частиц обрабатывают на предмет поверхностного сшивания.The belt is an endless conveyor belt. In the sixth stage 106, the aqueous monomer solution is polymerized into a polymer gel. In the seventh stage 107, the polymer gel is discharged from the belt. Then the polymer gel is crushed to obtain particles of a polymer gel. In the eighth stage 108, particles of a polymer gel are loaded onto a belt of a belt dryer, and then dried at a temperature of about 120-150 ° C. The dried particles 401 of the polymer gel are discharged from the belt dryer, and then, in the ninth stage, 109 are ground to form water-absorbing polymer particles. The specified grinding includes processing the particles 401 of the dried polymer gel in the first grinding stage in the first grinding device 402 to obtain the first crushed water-absorbing polymer particles 403, keeping the first crushed water-absorbing polymer particles 403 during the residence time in the holding device 404 and then processing the first part 405 of the first crushed water-absorbing polymer particles 403 at an additional grinding stage in an additional grinding device 406 to obtain Additional crushed water-absorbing polymer particles 406. In this method, the particles 401 of the dried polymer gel and the first crushed water-absorbing polymer particles 403, obtained from the particles 401 of the dried polymer gel, generally stand 407 for the first time in the first grinding device 402, the first crushed water-absorbing the polymer particles 403 are kept for a second time 408 staying in the holding device 404, and the first part 405 of the first ground water-absorbing polymer particles 403 and additional crushed water-absorbing polymer particles 406, obtained from the first crushed water-absorbing polymer particles 403, generally stand for the third time 409 stays in the additional grinding device 405. In this method, the second time 408 stays longer than the first time 407 stays, and the second time 408 stays longer than the third time 409 stays. At the tenth stage 110, the additional ground water-absorbing polymer particles 406 are sorted by size using a sorting device 507 to produce additional ground and screened water-absorbing polymer particles having a well-defined particle size distribution. At the eleventh stage 111, the surface of crushed and sorted water-absorbing polymer particles is processed for surface stitching.

- 19 030945- 19 030945

На фиг. 2 представлена технологическая схема, иллюстрирующая стадии 101-111 процесса 100 получения водоабсорбирующих полимерных частиц согласно настоящему изобретению. Процесс 100, представленный на фиг. 2, является таким же, как процесс 100 на фиг. 1, при этом третья технологическая стадия 103 и четвертая технологическая стадия 104 перекрываются по времени. При добавлении инициатора полимеризации к водном раствору мономера через водный раствор мономера пропускают азот для снижения содержания в нем кислорода.FIG. 2 is a flow chart illustrating steps 101-111 of process 100 for producing water-absorbing polymer particles according to the present invention. Process 100 shown in FIG. 2 is the same as process 100 of FIG. 1, with the third process stage 103 and the fourth process stage 104 overlapping in time. When a polymerization initiator is added to an aqueous monomer solution, nitrogen is passed through the monomer aqueous solution to reduce its oxygen content.

На фиг. 3 представлена технологическая схема, иллюстрирующая стадии 101, 103, 105-110 процесса 100 получения водоабсорбирующих полимерных частиц согласно настоящему изобретению. Процесс 100, изображенный на фиг. 3, является таким же, как процесс 100 на фиг. 1, при этом вторая стадия 102, четвертая стадия 104 и одиннадцатая стадия 111 отсутствуют в процессе 100 в соответствии с фиг. 3.FIG. 3 is a flow chart illustrating steps 101, 103, 105-110 of process 100 for producing water-absorbing polymer particles according to the present invention. Process 100 depicted in FIG. 3 is the same as process 100 of FIG. 1, with the second stage 102, the fourth stage 104 and the eleventh stage 111 being absent in process 100 in accordance with FIG. 3

На фиг. 4 представлена технологическая схема технологической стадии (ix) 109 согласно настоящему изобретению. Высушенный полимерный гель 401, полученный на ленточной сушилке 506, подают в первое измельчающее устройство 402 на первую стадию измельчения. Первое измельчающее устройство 402 представляет собой гранулятор Herbold (типа SML 60/145-SX7-2 производства компании Herbold Meckesheim GmbH, Меккесхайм, Германия). Таким образом, из высушенного полимерного геля 401 получают первые измельченные водоабсорбирующие полимерные частицы 403. Указанный высушенный полимерный гель 401 и указанные первые измельченные водоабсорбирующие полимерные частицы 403 в целом выдерживают в течение первого времени 408 пребывания в первом измельчающем устройстве 402. Первое время 408 пребывания составляет примерно 3 мин. Затем первые измельченные водоабсорбирующие полимерные частицы 403 подают в выдерживающее устройство 404, которое представляет собой бункер. Первые измельченные водоабсорбирующие полимерные частицы 403 выдерживают в течение второго времени 409 пребывания, составляющего примерно 150 мин, в выдерживающем устройстве 404. Затем первую часть 405 первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц 403 подают в дополнительное измельчающее устройство 406, которое представляет собой вальцовую дробилку Bauermeister (типа SWR 350.1x1800, трехстадийная дробилка производства компании Bauermeister Zerkleinerungstechnik GmbH, Нордерштедт, Германия), где первую часть 405 первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц 403 дополнительно измельчают с получением дополнительных измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц 407, имеющих требуемое распределение частиц по размеру. Первую часть 405 первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц 403 и дополнительные измельченные водоабсорбирующие полимерные частицы 407, в целом, выдерживают в течение третьего времени 410 пребывания, составляющего примерно 3 мин, в дополнительном выдерживающем устройстве 406.FIG. 4 shows a flow sheet of a process step (ix) 109 according to the present invention. The dried polymer gel 401, obtained on a belt dryer 506, is fed to the first grinding device 402 in a first grinding stage. The first grinding device 402 is a Herbold granulator (type SML 60/145-SX7-2 manufactured by Herbold Meckesheim GmbH, Meckesheim, Germany). Thus, the first crushed water-absorbing polymer particles 403 are obtained from the dried polymer gel 401. The said dried polymer gel 401 and the first crushed water-absorbing polymer particles 403 as a whole are kept for the first time 408 of being in the first grinding device 402. The first time 408 of stay is approximately 3 min. Then, the first ground water-absorbing polymer particles 403 are supplied to a holding device 404, which is a bunker. The first crushed water-absorbing polymer particles 403 are kept for a second time of 409 stay of about 150 minutes in a holding device 404. Then the first part 405 of the first crushed water-absorbing polymer particles 403 is fed to an additional grinding device 406, which is a Bauermeister roller crusher (SWR type 350.1x1800, three-stage crusher manufactured by Bauermeister Zerkleinerungstechnik GmbH, Norderstedt, Germany), where the first part of 405 first ground water-absorbing polymer hours egg 403 is further pulverized to obtain additional particulate water-absorbing polymeric particles 407, having the desired particle size distribution. The first part 405 of the first ground water-absorbing polymer particles 403 and the additional ground water-absorbing polymer particles 407 are generally kept for a third residence time of 410 of about 3 minutes in an additional soaking device 406.

На фиг. 5 представлена технологическая схема другой технологической стадии (ix) 109 согласно настоящему изобретению. Технологическая стадия (ix) 109 является такой же, как на фиг. 4, за исключением того, что после выдерживания первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц 403 указанные первые измельченные водоабсорбирующие полимерные частицы 403 подают в дополнительное измельчающее устройство 501, которое представляет собой сито. Просеивая первые измельченные водоабсорбирующие полимерные частицы 403, отделяют первую часть 405 первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц 403 от дополнительной части 502 первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц. Дополнительную часть 502 затем подают на дополнительные технологические стадии, такие как технологическая стадия (х) или (xi) или обе стадии. Дополнительную часть 502 первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц 403 не подвергают дополнительной стадии измельчения в дополнительном измельчающем устройстве 406. Первую часть 405 первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц 403 подают в дополнительное измельчающее устройство 406, как описано для фиг. 4.FIG. 5 is a flow chart of another process step (ix) 109 according to the present invention. Technological stage (ix) 109 is the same as in FIG. 4, except that after keeping the first ground water-absorbing polymer particles 403, said first ground water-absorbing polymer particles 403 are fed to an additional grinding device 501, which is a sieve. Sifting the first crushed water-absorbing polymer particles 403, separating the first part 405 of the first crushed water-absorbing polymer particles 403 from an additional part 502 of the first crushed water-absorbing polymer particles. Additional portion 502 is then fed to additional process steps, such as process step (x) or (xi), or both. The additional part 502 of the first crushed water-absorbing polymer particles 403 is not subjected to an additional grinding step in the additional grinding device 406. The first part 405 of the first crushed water-absorbing polymer particles 403 is fed to the additional grinding device 406, as described for FIG. four.

На фиг. 6 представлена блок-схема устройства 600 для получения водоабсорбирующих полимерных частиц согласно настоящему изобретению. Стрелки показывают направление технологического потока 608 получения водоабсорбирующих полимерных частиц. Устройство 600 содержит первый контейнер 601, дополнительный контейнер 602, нисходящее смесительное устройство 603, нисходящий ленточный реактор полимеризации в качестве реактора 604 полимеризации, нисходящее дробильное устройство 605, нисходящую ленточную сушилку 606, нисходящее измельчающее устройство 402, нисходящее выдерживающее устройство 404, нисходящее дополнительное измельчающее устройство 406 и нисходящее первое сортировочное устройство 607, каждое из которых соответствует настоящему изобретению.FIG. 6 is a block diagram of an apparatus 600 for producing water-absorbent polymer particles according to the present invention. The arrows show the direction of the process stream 608 for the production of water-absorbing polymer particles. The device 600 comprises a first container 601, an additional container 602, a downward mixing device 603, a downstream polymerization ribbon reactor as the polymerization reactor 604, a downstream crushing device 605, a downward belt dryer 606, a downward grinding device 402, a downward holding device 404, a downward additional grinding device 402 406 and a downstream first sorting device 607, each of which corresponds to the present invention.

На фиг. 7 представлена блок-схема другого устройства 600 для получения водоабсорбирующих полимерных частиц согласно настоящему изобретению. Стрелки показывают направление технологического потока 608 получения водоабсорбирующих полимерных частиц. Устройство 600 содержит первый контейнер 601, дополнительный контейнер 602, нисходящее смесительное устройство 603, нисходящий ленточный реактор полимеризации в качестве реактора 604 полимеризации, нисходящее дробильное устройство 605, нисходящую ленточную сушилку 606, нисходящее первое измельчающее устройство 402, нисходящее выдерживающее устройство 404, нисходящее дополнительное измельчающее устройство 501, нисходящее дополнительное измельчающее устройство 406 и нисходящее первое сортировочное устройство 607, каждое из которых соответствует настоящему изобретению.FIG. 7 is a block diagram of another apparatus 600 for preparing water-absorbent polymer particles according to the present invention. The arrows show the direction of the process stream 608 for the production of water-absorbing polymer particles. The device 600 comprises a first container 601, an additional container 602, a downward mixing device 603, a downstream polymerization ribbon reactor as the polymerization reactor 604, a downstream crushing device 605, a downward belt dryer 606, a downward first grinding device 402, a downstream grinding device 404, a downstream grinding mill device 501, downward additional grinding device 406 and downward first sorting device 607, each of which corresponds to us oyaschemu invention.

- 20 030945- 20 030945

Несмотря на то что настоящее изобретение описано в отношении того, что в настоящее время считают практичными иллюстративными вариантами реализации, следует понимать, что настоящее изобретение не ограничено описанными вариантами реализации, а напротив, предназначено для охвата различных модификаций и эквивалентных схем расположения, входящих в общую идею и объем прилагаемой формулы изобретения.Although the present invention is described in relation to what is currently considered practical illustrative implementation options, it should be understood that the present invention is not limited to the described implementation options, but rather, is intended to cover various modifications and equivalent layout patterns that are part of the general idea. and the scope of the attached claims.

Claims (13)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ получения водоабсорбирующих полимерных частиц, включающий следующие технологические стадии:1. A method of obtaining a water-absorbing polymer particles, comprising the following process steps: (i) получение водного раствора мономера, содержащего по меньшей мере один частично нейтрализованный моноэтиленненасыщенный мономер, содержащий карбоксильные группы (а1), и по меньшей мере один сшивающий агент (а3);(i) obtaining an aqueous solution of a monomer containing at least one partially neutralized monoethylenically unsaturated monomer containing carboxyl groups (a1) and at least one crosslinking agent (a3); (ii) добавление инициатора полимеризации или по меньшей мере одного компонента системы инициатора полимеризации, которая содержит два или более компонента, к водному раствору мономера;(ii) adding a polymerization initiator or at least one component of a polymerization initiator system, which contains two or more components, to an aqueous solution of a monomer; (iii) загрузка водного раствора мономера в реактор (604) полимеризации;(iii) loading the aqueous monomer solution into the polymerization reactor (604); (iv) полимеризация мономеров в водном растворе мономера в реакторе (604) полимеризации;(iv) polymerization of monomers in an aqueous solution of monomer in a polymerization reactor (604); (v) выгрузка полимерного геля из реактора (604) полимеризации;(v) discharging the polymer gel from the polymerization reactor (604); (vi) высушивание полимерного геля;(vi) drying the polymer gel; (vii) обработка:(vii) processing: a) высушенного полимерного геля (401) на первой стадии измельчения в первом измельчающем устройстве (402) с получением первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц (403);a) the dried polymer gel (401) in the first grinding stage in the first grinding device (402) to obtain the first crushed water-absorbing polymer particles (403); b) первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц (403) посредством выдерживания в выдерживающем устройстве (404); затемb) first ground water-absorbing polymer particles (403) by keeping in a holding device (404); then c) по меньшей мере, первой части (405) первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц (403) на дополнительной стадии измельчения в дополнительном измельчающем устройстве (406) с получением дополнительных измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц (407);c) at least the first part (405) of the first ground water-absorbing polymer particles (403) at an additional grinding stage in the additional grinding device (406) to produce additional ground water-absorbing polymer particles (407); (viii) сортировка по размеру дополнительных измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц (407), где на технологической стадии (vii) высушенный полимерный гель (401) и первые измельченные водоабсорбирующие полимерные частицы (403), полученные из высушенного полимерного геля (401), выдерживают в течение первого времени (408) пребывания в первом измельчающем устройстве (402);(viii) sorting by size of the additional ground water-absorbing polymer particles (407), where at the technological stage (vii) the dried polymer gel (401) and the first ground water-absorbing polymer particles (403) obtained from the dried polymer gel (401) are kept for first time (408) stay in the first grinding device (402); первые измельченные водоабсорбирующие полимерные частицы (403) выдерживают в течение второго времени (409) пребывания в выдерживающем устройстве (404);the first ground water-absorbing polymer particles (403) are kept for a second time (409) stay in the holding device (404); по меньшей мере, первую часть (405) первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц (403) и дополнительные измельченные водоабсорбирующие полимерные частицы (407), полученные, по меньшей мере, из первой части (405) первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц (403), выдерживают в течение третьего времени (410) пребывания в дополнительном измельчающем устройстве (406), где второе время (409) пребывания больше первого времени (408) пребывания; второе время (409) пребывания больше третьего времени (410) пребывания.at least the first part (405) of the first ground water-absorbing polymer particles (403) and the additional ground water-absorbing polymer particles (407), obtained from at least the first part (405) of the first ground water-absorbing polymer particles (403), are kept in the third time (410) stay in additional grinding device (406), where the second time (409) stay more than the first time (408) stay; the second time (409) stay more than the third time (410) stay. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что второе время (409) пребывания составляет от 120 до 180 мин.2. The method according to claim 1, characterized in that the second time (409) stay ranges from 120 to 180 minutes 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что произведение D50 диаметра дополнительных измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц (407) и второго времени (409) пребывания составляет от 40х103 до 100х103 мкм-мин.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the product D 50 of the diameter of the additional ground water-absorbing polymer particles (407) and the second residence time (409) ranges from 40x10 3 to 100x10 3 μm-min. 4. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что отношение суммы первого времени (408) пребывания и второго времени (409) пребывания к содержанию воды в высушенном полимерном геле (401) до технологической стадии (vii) составляет от 10 до 100 мин/мас.%.4. The method according to any of the preceding paragraphs, characterized in that the ratio of the sum of the first time (408) stay and the second time (409) stay to the water content in the dried polymer gel (401) to the technological stage (vii) is from 10 to 100 minutes /mas.%. 5. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что отношение D50 диаметра первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц (403) ко второму времени (409) пребывания составляет от 10 до 40 мкм/мин.5. The method according to any of the preceding paragraphs, characterized in that the ratio D 50 of the diameter of the first ground water-absorbing polymer particles (403) to the second residence time (409) ranges from 10 to 40 μm / min. 6. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что на технологической стадии (vii) после выдерживания первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц (403) в выдерживающем устройстве (404) и до обработки, по меньшей мере, первой части (405) первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц (403) на дополнительной стадии измельчения в дополнительном измельчающем устройстве (406) первые измельченные водоабсорбирующие полимерные частицы (403) сортируют по размеру, отделяя первую часть (405) первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц (403) от дополнительной части (502) первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц (403), где дополнительную часть (502) первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц (403) не подвергают дополнительной стадии измельчения в дополнительном измельчаю6. The method according to any of the preceding paragraphs, characterized in that at the technological stage (vii) after keeping the first crushed water-absorbing polymer particles (403) in the holding device (404) and before processing at least the first part (405) of the first crushed water-absorbing polymer particles (403) at an additional grinding stage in an additional grinding device (406) the first crushed water-absorbing polymer particles (403) are sorted by size, separating the first part (405) of the first crushed water-absorbing their polymer particles (403) from an additional part (502) of the first ground water-absorbing polymer particles (403), where the additional portion (502) of the first ground water-absorbing polymer particles (403) is not subjected to an additional grinding stage in the additional ground - 21 030945 щем устройстве (406).- 21 030945 common device (406). 7. Устройство для получения водоабсорбирующих полимерных частиц в технологическом потоке (608), содержащее:7. An apparatus for producing water-absorbing polymer particles in a process stream (608), comprising: a) первый контейнер (601), выполненный с возможностью приема водного раствора мономера, содержащего по меньшей мере один частично нейтрализованный моноэтиленненасыщенный мономер, содержащий карбоксильные группы (а1);a) a first container (601) configured to receive an aqueous monomer solution containing at least one partially neutralized monoethylenically unsaturated monomer containing carboxyl groups (a1); b) дополнительный контейнер (602), выполненный с возможностью приема по меньшей мере одного сшивающего агента (а3);b) an additional container (602), configured to receive at least one crosslinking agent (a3); c) смесительное устройство (603), где смесительное устройство (603):c) a mixing device (603), where a mixing device (603): i) расположено после первого контейнера (601) и дополнительного контейнера (602), ii) выполнено с возможностью смешивания раствора мономера и по меньшей мере одного сшивающего агента (а3);i) is located after the first container (601) and the additional container (602), ii) configured to mix the monomer solution and at least one crosslinking agent (a3); d) реактор полимеризации (604), где реактор полимеризации (604):d) a polymerization reactor (604), where the polymerization reactor (604): i) расположен после первого контейнера (601) и дополнительного контейнера (602), ii) выполнен с возможностью вмещения водного раствора мономера и по меньшей мере одного сшивающего агента (а3) во время полимеризации мономеров в водном растворе мономера с образованием полимерного геля;i) is located after the first container (601) and the additional container (602), ii) is adapted to accommodate an aqueous solution of monomer and at least one crosslinking agent (a3) during the polymerization of monomers in an aqueous solution of monomer with the formation of a polymer gel; e) дробильное устройство (605), где дробильное устройство (605):e) crushing device (605), where crushing device (605): i) расположено после первого контейнера (601) и дополнительного контейнера (602), ii) выполнено с возможностью дробления полимерного геля с образованием частиц полимерного геля;i) located after the first container (601) and the additional container (602), ii) made with the possibility of crushing the polymer gel with the formation of particles of the polymer gel; f) ленточную сушилку (606), где ленточная сушилка (606):f) belt dryer (606), where belt dryer (606): i) расположена после дробильного устройства (605), ii) выполнена с возможностью высушивания частиц полимерного геля;i) located after the crushing device (605), ii) made with the possibility of drying the particles of the polymer gel; g) первое измельчающее устройство (402), где первое измельчающее устройство (402):g) the first grinding device (402), where the first grinding device (402): i) расположено после ленточной сушилки (606), ii) выполнено с возможностью обработки частиц (401) высушенного полимерного геля на первой стадии измельчения с получением первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц (403), iii) выполнено с возможностью вмещения частиц (401) высушенного полимерного геля и первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц (403), полученных из них, в течение первого времени (408) пребывания;i) located after the belt dryer (606), ii) configured to process the particles (401) of the dried polymer gel in the first grinding stage to produce the first crushed water-absorbing polymer particles (403), iii) adapted to contain the particles (401) of the dried polymer the gel and the first crushed water-absorbing polymer particles (403) obtained from them, during the first time (408) stay; h) выдерживающее устройство (404), где выдерживающее устройство (404):h) a holding device (404), where a holding device (404): i) расположено после первого измельчающего устройства (402), ii) выполнено с возможностью вмещения первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц (403) в течение второго времени (409) пребывания;i) located after the first grinding device (402), ii) adapted to accommodate the first crushed water-absorbing polymer particles (403) during the second residence time (409); j) дополнительное измельчающее устройство (406), где дополнительное измельчающее устройство (406):j) an additional grinding device (406), where an additional grinding device (406): i) расположено после выдерживающего устройства (404), ii) выполнено с возможностью обработки, по меньшей мере, первой части (405) первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц (403) на дополнительной стадии измельчения с получением дополнительных измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц (407), iii) выполнено с возможностью вмещения, по меньшей мере, первой части (405) первых измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц (403) и дополнительных измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц (407), полученных из них, в течение третьего времени пребывания (410);i) located after the holding device (404), ii) configured to process at least the first part (405) of the first crushed water-absorbing polymer particles (403) at an additional grinding stage with obtaining additional crushed water-absorbing polymer particles (407), iii ) made with the possibility of accommodating at least the first part (405) of the first crushed water-absorbing polymer particles (403) and additional crushed water-absorbing polymer particles (407), obtained from them, for a third his residence time (410); k) первое сортировочное устройство (607), где первое сортировочное устройство (607):k) the first sorting device (607), where the first sorting device (607): i) расположено после дополнительного измельчающего устройства (406), ii) выполнено с возможностью сортировки дополнительных измельченных водоабсорбирующих полимерных частиц (407), где второе время (409) пребывания больше первого времени (408) пребывания; второе время (409) пребывания больше третьего времени (410) пребывания.i) located after the additional grinding device (406), ii) made with the possibility of sorting additional crushed water-absorbing polymer particles (407), where the second time (409) stay more than the first time (408) stay; the second time (409) stay more than the third time (410) stay. 8. Способ получения водоабсорбирующих полимерных частиц по любому из пп.1-6, использующий устройство по п.7.8. The method of obtaining water-absorbing polymer particles according to any one of claims 1 to 6, using the device according to claim 7. 9. Водоабсорбирующая полимерная частица, полученная способом по любому из пп.1-6 или 8.9. Water-absorbing polymer particle obtained by the method according to any one of claims 1 to 6 or 8. 10. Композиционный материал, содержащий водоабсорбирующую полимерную частицу по п.9.10. Composite material containing water-absorbing polymer particle according to claim 9. 11. Способ получения композиционного материала, в котором водоабсорбирующую полимерную частицу по п.9 и подложку приводят в контакт друг с другом.11. A method for producing a composite material in which the water-absorbing polymer particle according to claim 9 and the substrate are brought into contact with each other. 12. Композиционный материал, полученный способом по п.11.12. Composite material obtained by the method according to claim 11. 13. Применение водоабсорбирующей полимерной частицы по п.9 во влагопоглощающем гигиеническом изделии для абсорбирования водных жидкостей.13. The use of a water-absorbing polymer particle according to claim 9 in a moisture-absorbing hygienic article for absorbing aqueous liquids. - 22 030945- 22 030945 Фиг. 1FIG. one Фиг. 2FIG. 2 Фиг. 3FIG. 3 Фиг. 4FIG. four - 23 030945- 23 030945 Фиг. 5FIG. five Фиг. 6FIG. 6 Фиг. 7FIG. 7
EA201691522A 2014-04-25 2014-04-25 Process and device for the preparation of water-absorbent polymer particles, use of particles, composite material and process for the production thereof EA030945B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2014/003670 WO2015163512A1 (en) 2014-04-25 2014-04-25 Multi-stage milling in the production of water-absorbent polymer particles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201691522A1 EA201691522A1 (en) 2017-01-30
EA030945B1 true EA030945B1 (en) 2018-10-31

Family

ID=54332664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201691522A EA030945B1 (en) 2014-04-25 2014-04-25 Process and device for the preparation of water-absorbent polymer particles, use of particles, composite material and process for the production thereof

Country Status (4)

Country Link
KR (1) KR20160149237A (en)
CN (1) CN106232689B (en)
EA (1) EA030945B1 (en)
WO (1) WO2015163512A1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7021116B2 (en) * 2016-05-31 2022-02-16 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア A belt dryer device for drying the aqueous polymer gel and crushing the dried polymer gel to obtain dried polymer particles, and the aqueous polymer gel was dried and the dried polymer gel was crushed and dried. How to get polymer particles
US11022370B2 (en) 2016-07-15 2021-06-01 Basf Se Belt dryer arrangement for drying an aqueous polymer gel and for comminuting the dried polymer gel to form dried polymer particles, and method for drying an aqueous polymer gel and for comminuting the dried polymer gel to form dried polymer particles
CN110832011B (en) * 2017-07-12 2023-03-10 巴斯夫欧洲公司 Method of preparing superabsorbent polymer particles
WO2020101287A1 (en) 2018-11-13 2020-05-22 주식회사 엘지화학 Method for preparing superabsorbent polymer
KR102187931B1 (en) * 2018-11-14 2020-12-07 중앙대학교 산학협력단 Cement binder composition containing cationic superabsorbent polymer having rapid crack self-sealing effect and manufacturing method of cationic superabsorbent polymer
KR20240099870A (en) * 2022-12-22 2024-07-01 주식회사 엘지화학 Preparation method of super absorbent polymer

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120157634A1 (en) * 2009-08-25 2012-06-21 Basf Se Soft Particulate Superabsorbent and Use Thereof
US20120283401A1 (en) * 2011-05-06 2012-11-08 Basf Se Process For Producing Water-Absorbing Polymer Particles
US20130331260A1 (en) * 2012-06-08 2013-12-12 Basf Se Odour-Control Superabsorbent
US20140066584A1 (en) * 2012-08-29 2014-03-06 Basf Se Process for producing water-absorbing polymer particles

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120157634A1 (en) * 2009-08-25 2012-06-21 Basf Se Soft Particulate Superabsorbent and Use Thereof
US20120283401A1 (en) * 2011-05-06 2012-11-08 Basf Se Process For Producing Water-Absorbing Polymer Particles
US20130331260A1 (en) * 2012-06-08 2013-12-12 Basf Se Odour-Control Superabsorbent
US20140066584A1 (en) * 2012-08-29 2014-03-06 Basf Se Process for producing water-absorbing polymer particles

Also Published As

Publication number Publication date
CN106232689A (en) 2016-12-14
CN106232689B (en) 2019-08-23
KR20160149237A (en) 2016-12-27
EA201691522A1 (en) 2017-01-30
WO2015163512A1 (en) 2015-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106232505B (en) Longitudinal shape of polymeric ribbons in the production of water-absorbent polymer particles
US10377057B2 (en) Process for the continuous preparation of water-absorbent polymers
EA030945B1 (en) Process and device for the preparation of water-absorbent polymer particles, use of particles, composite material and process for the production thereof
KR102389682B1 (en) Hydrogel comminuting device comprising discs in the production of water-absorbent polymer particles
EA032127B1 (en) Process and device for the preparation of water-absorbent polymer particles by employing carbonate blowing and belt drying and composite material
EA031991B1 (en) Process and device for the preparation of post-treated surface-crosslinked water-absorbent polymer particles and composite material based thereon
CN106232630B (en) Preparation of monomers with over-neutralization for the production of water-absorbent polymer particles
JP2015511247A (en) Continuous production method of water-absorbing polymer
WO2015163513A1 (en) Process for the production of water- absorbent polymer particles comprising subsequent hydrogel comminuting steps
WO2015163519A1 (en) Recycling of fine particles in the production of water-absorbent polymer particles
KR102403560B1 (en) Classifying fines in the production of water-absorbent polymer particles
EA031422B1 (en) Process and device for the preparation of water-absorbent polymer particles, use of particles, composite material and process for the production thereof
WO2015163523A1 (en) Production of water-absorbent polymer particles employing a blowing agent and surface-crosslinking
WO2015163517A1 (en) Release of polymer gel from polymerization belt in production of water-absorbent polymer particles
WO2015163516A1 (en) Surface-crosslinking and cooling of surface-crosslinked water-absorbent polymer particles in the production thereof
WO2015163518A1 (en) Initiator system for preparation of a water-absorbent polymer by radical polymerization
WO2015163520A1 (en) Transversal concave shape of a polymerization belt in the production of water-absorbent polymer particles

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Registration of transfer of a eurasian patent by assignment
QB4A Registration of a licence in a contracting state