JP2001224959A - Method for manufacturing water-absorbent - Google Patents

Method for manufacturing water-absorbent

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JP2001224959A
JP2001224959A JP2000038006A JP2000038006A JP2001224959A JP 2001224959 A JP2001224959 A JP 2001224959A JP 2000038006 A JP2000038006 A JP 2000038006A JP 2000038006 A JP2000038006 A JP 2000038006A JP 2001224959 A JP2001224959 A JP 2001224959A
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Japan
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water
gel
particles
crosslinked
absorbing agent
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JP2000038006A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Kawanaka
聡 川中
Ayako Shimoide
綾子 下出
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Unitika Ltd
Original Assignee
Unitika Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a water-absorbent from polysaccharide. SOLUTION: Particles or powder of dried polysaccharide are added into the solution containing multivalent metal ions to form surface-cross-linked polysaccharide particles by cross-linking the vicinities of the surfaces of the particles or powder of the polysaccharide. The obtained particles are swelled in the solution of a cross-linking agent to form a cross-linked gel body, which is then dried to obtain the objective water-absorbent.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、紙おむつ
(使い捨てオムツ)や生理用ナプキン、失禁パットなど
の衛生材料に好適に用いられる、吸水性ポリマー組成物
の製造方法に関する。詳しくは本発明は生分解性の高い
多糖類と多価金属イオンから成る吸水剤の容易な製造方
法に関するものである。さらに詳しくは、製造プロセス
上簡易性に優れており、トラブルの少ない多糖類と多価
金属イオンから成る吸水剤の製造方法に関する。
The present invention relates to a method for producing a water-absorbing polymer composition suitably used for sanitary materials such as disposable diapers (disposable diapers), sanitary napkins and incontinence pads. More specifically, the present invention relates to a method for easily producing a water absorbing agent comprising a polysaccharide having high biodegradability and a polyvalent metal ion. More specifically, the present invention relates to a method for producing a water-absorbing agent comprising a polysaccharide and a polyvalent metal ion which is excellent in simplicity in the production process and has few troubles.

【0002】[0002]

【従来の技術】[吸水性樹脂の技術的背景]吸水性樹脂
は、自重の数十倍から数千倍の水を吸収できる樹脂であ
り、生理用品、紙おむつ、母乳パット、使い捨て雑巾等
の衛生用品、創傷保護用ドレッシング材、医療用アンダ
ーパット、パップ剤等の医療用品、ペット用シート、携
帯用トイレ、ゲル芳香剤、ゲル消臭剤、吸汗性繊維、使
い捨てカイロ等の生活用品、シャンプー、セット用ジェ
ル剤、保湿剤等のトイレタリー用品、農・園芸用の保水
材、切り花の延命剤、フローラルフォーム(切り花の固
定化材)、育苗用苗床、水耕栽培、植生シート、種子テ
ープ、流体播種、結露防止用農業用シート等の農・園芸
用品、食品用トレー用鮮度保持材、ドリップ吸収性シー
ト等の食品包装材、保冷材、生鮮野菜運搬用吸水性シー
ト等の運搬用資材、結露防止用建築材料、土木・建築用
のシーリング材、シールド工法の逸泥防止剤、コンクリ
ート混和剤、ガスケット・パッキング等の土木建築資
材、光ファイバー等の電子機器のシール材、通信ケーブ
ル用止水材、インクジェット用記録紙等の電気機器関連
資材、汚泥の凝固剤、ガソリン、油類の脱水、水分除去
剤等の水処理剤、捺染用のり、水膨潤性玩具、人工雪等
の幅広い分野に使用されている。また、その薬品徐放性
を利用して、徐放性肥料、徐放性農薬、徐放性薬剤等の
用途にも期待されている。さらにその親水性を利用して
湿度調整材、電荷保持性を利用して帯電防止剤等への使
用も期待される。
2. Description of the Related Art [Technical background of water-absorbent resin] A water-absorbent resin is a resin that can absorb water of several tens to several thousand times its own weight, and is used for sanitary products, disposable diapers, breast milk pads, disposable rags and the like. Supplies, dressings for wound protection, medical supplies such as medical underpads, cataplasms, pet seats, portable toilets, gel fragrances, gel deodorants, sweat-absorbent fibers, disposable warmers and other household items, shampoos, Set gels, toiletries such as moisturizers, water retention materials for agriculture and horticulture, life-extending agents for cut flowers, floral forms (fixed materials for cut flowers), nurseries for raising seedlings, hydroponics, vegetation sheets, seed tapes, fluids Agricultural and horticultural products such as agricultural sheets for preventing sowing and dew condensation, freshness-retaining materials for food trays, food packaging materials such as drip-absorbent sheets, cooling materials, and transport materials such as water-absorbent sheets for transporting fresh vegetables Building materials for preventing dew condensation, sealing materials for civil engineering and construction, anti-sludge agents for shielding methods, concrete admixtures, civil engineering and building materials such as gaskets and packing, sealing materials for electronic devices such as optical fibers, and waterproof materials for communication cables Used in a wide range of fields, including electrical equipment-related materials such as inkjet recording paper, coagulants for sludge, dewatering of gasoline and oils, water treatment agents such as water removers, printing pastes, water-swellable toys, and artificial snow. Have been. In addition, it is expected to be used for sustained-release fertilizers, sustained-release pesticides, sustained-release drugs, and the like by utilizing the sustained-release properties of the chemicals. Further, it is also expected to be used as a humidity control material utilizing its hydrophilicity, and as an antistatic agent utilizing its charge retention.

【0003】[吸水性樹脂に関する先行技術]このよう
な用途に使用されている吸水性樹脂としては、例えば、
架橋ポリアクリル酸部分中和物(特開昭55−8430
4号、米国特許4625001号)、澱粉−アクリロニ
トリル共重合体の部分加水分解物(特開昭46−439
95号)、澱粉−アクリル酸グラフト共重合体(特開昭
51−125468号)、酢酸ビニル−アクリル酸エス
テル共重合体の加水分解物(特開昭52−14689
号)、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホ
ン酸とアクリル酸の共重合架橋物(欧州特許00681
89号)、カチオン性モノマーの架橋体(米国特許49
06717号)、架橋イソブチレン−無水マレイン酸共
重合体(米国特許4389513号)などが知られてい
る。
[Prior art relating to water-absorbing resin] Examples of the water-absorbing resin used in such applications include:
Crosslinked polyacrylic acid partially neutralized product (JP-A-55-8430)
No. 4, U.S. Pat. No. 4,625,001), a partially hydrolyzed starch-acrylonitrile copolymer (JP-A-46-439).
No. 95), a starch-acrylic acid graft copolymer (JP-A-51-125468), and a hydrolyzate of a vinyl acetate-acrylate copolymer (JP-A-52-14689).
No.), copolymerized crosslinked product of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and acrylic acid (European patent 00681)
No. 89), a crosslinked product of a cationic monomer (US Pat.
No. 06717), a crosslinked isobutylene-maleic anhydride copolymer (US Pat. No. 4,389,513) and the like are known.

【0004】ところがこれらの吸水性樹脂組成物は分解
性を有しないため、使用後の廃棄が問題である。現状と
しては、これらの吸水性樹脂は、廃棄時には焼却処理す
る方法と埋め立てする方法が行われているが、焼却炉で
処理する方法では、焼却時に発生する熱による炉材の損
傷のほかに、地球の温暖化や酸性雨の原因となることが
指摘されている。さらに、含水率の高い使用済み紙おむ
つなどを焼却する場合、焼却炉への投入時に炉内燃焼温
度が低下し、炉材の劣化やダイオキシンが発生し易い燃
焼雰囲気となるために後段での排ガス処理設備への負担
が大きくなり、またより性能の高い排ガス処理設備が必
要とされる。埋め立て処理する方法では、プラスチック
は容積がかさばる、腐らないため地盤が安定しない等の
問題があるうえ、埋め立てに適した場所がなくなってき
たことが大きな問題となっている。
However, since these water-absorbent resin compositions do not have degradability, disposal after use is a problem. At present, these water-absorbent resins are incinerated at the time of disposal and landfilled.However, in the incinerator method, in addition to damage to furnace materials due to heat generated during incineration, It has been pointed out that it causes global warming and acid rain. Furthermore, when incinerating used paper diapers with a high water content, the combustion temperature inside the furnace decreases when charged into an incinerator, resulting in a combustion atmosphere in which furnace materials are likely to deteriorate and dioxins are generated. The burden on the equipment increases, and an exhaust gas treatment equipment with higher performance is required. In the landfill method, the plastic has a problem that the volume is bulky, the ground does not stabilize because it does not rot, and a major problem is that there is no longer a place suitable for landfill.

【0005】すなわち、これらの樹脂は分解性に乏し
く、水中や土壌中では半永久的に存在するので、廃棄物
処理における環境保全を考えると非常に重大な問題であ
る。
That is, these resins are poorly decomposable and exist semipermanently in water and soil, which is a very serious problem in view of environmental conservation in waste treatment.

【0006】[生分解性を有する吸水性樹脂の技術的背
景]一方、近年、「地球にやさしい素材」として生分解
性ポリマーが注目されており、これを吸水性樹脂として
使用することも提案されている。このような用途に使用
されている生分解性を有する吸水性樹脂としては、例え
ばポリエチレンオキシド架橋体(特開平6−15779
5号等)、ポリビニルアルコール架橋体、カルボキシメ
チルセルロース架橋体(米国特許4650716号)、
アルギン酸架橋体、澱粉架橋体、ポリアミノ酸架橋体な
どが知られている。
[Technical background of water-absorbing resin having biodegradability] On the other hand, biodegradable polymers have recently attracted attention as "earth-friendly materials", and it has been proposed to use this as a water-absorbing resin. ing. Examples of the biodegradable water-absorbing resin used for such applications include, for example, a polyethylene oxide crosslinked product (JP-A-6-15779).
No. 5, etc.), cross-linked polyvinyl alcohol, cross-linked carboxymethyl cellulose (US Pat. No. 4,650,716),
Alginic acid crosslinked products, starch crosslinked products, polyamino acid crosslinked products, and the like are known.

【0007】多糖類と多価金属イオンから成る吸水剤と
してはガラクトマンナンとチタン又はジルコニウムから
成る吸水剤(米国特許5532350号)やcis-1,2-ジオール
を含む多糖類とホウ酸ナトリウムから成る吸水剤(米国
特許4333461号)がある。
As a water absorbing agent comprising a polysaccharide and a polyvalent metal ion, a water absorbing agent comprising galactomannan and titanium or zirconium (US Pat. No. 5,532,350) or a polysaccharide containing cis-1,2-diol and sodium borate is used. There is a water absorbing agent (US Pat. No. 4,334,461).

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこれらの
多糖類と多価金属イオンから成る吸水剤の製造方法で
は、多糖類粉末を水で溶解し、膨潤したゾルに多価金属
イオンを添加して架橋ゲル体を作成し、乾燥してから破
砕していた。このような方法では吸水能及び紙おむつな
どから漏れないようなゲル強度の高い吸水剤を得るため
には、ある程度強固なゲル架橋体を製造する必要が有
り、強固なゲル体はポンプなどで送液することができな
い。このため連続的な生産が不可能であり、また架橋を
均一にするために架橋剤の添加方法が複雑であったり、
高価な攪拌装置が必要であったり、均一に架橋するため
に長時間が必要であったりして経済的に有用な方法では
なかった。
However, in the method for producing a water-absorbing agent comprising these polysaccharides and polyvalent metal ions, the polysaccharide powder is dissolved in water, and the swollen sol is added with the polyvalent metal ions to crosslink. A gel was prepared, dried and then crushed. In order to obtain a water-absorbing agent having a high gel strength that does not leak from a paper diaper or the like with such a method, it is necessary to produce a somewhat strong gel crosslinked body, and the strong gel body is sent by a pump or the like. Can not do it. For this reason, continuous production is impossible, and the method of adding the crosslinking agent to make the crosslinking uniform is complicated,
It is not an economically useful method because an expensive stirring device is required or a long time is required for uniform crosslinking.

【0009】本発明の目的は、上記のような従来の問題
点を解決し、生分解性を有し、優れた塩化ナトリウム水
溶液吸水能を有する吸水剤を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to provide a water-absorbing agent having biodegradability and excellent water-absorbing ability of an aqueous sodium chloride solution.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
した結果、乾燥した多糖類粒子を多価金属イオンを含有
する溶液中に添加し架橋させて表面架橋多糖類粒子を形
成させ、その粒子を架橋剤溶液中で充分に膨潤させて架
橋ゲル体を形成させてから乾燥する吸水剤の製造方法
が、従来の多糖類を膨潤させてから多価金属イオンで架
橋して架橋ゲル体を形成し乾燥する吸水剤の製造方法に
比べて製造プロセス上簡易で優れており、トラブルも少
なくメンテナンスも容易であること、及び本方法によっ
て得た吸水剤が従来法によって得た吸水剤と同等の性能
を有することを見出し、本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies, the present inventors have found that dried polysaccharide particles are added to a solution containing polyvalent metal ions and crosslinked to form surface crosslinked polysaccharide particles. The method of producing a water-absorbing agent, in which the particles are sufficiently swollen in a cross-linking agent solution to form a cross-linked gel and then dried, is based on the conventional method in which a polysaccharide is swollen and then cross-linked with a polyvalent metal ion to form a cross-linked gel. It is simpler and superior in the manufacturing process compared to the method of manufacturing a water absorbing agent that forms and dries, has less trouble and is easy to maintain, and the water absorbing agent obtained by this method is equivalent to the water absorbing agent obtained by the conventional method The present invention has been found to have the performance described above.

【0011】すなわち、本発明の第一は、乾燥した多糖
類粒子又は粉末を多価金属イオンを含有する溶液中に添
加し、多糖類粒子又は粉末の表面近傍を架橋させて表面
架橋多糖類粒子を形成させ、その粒子を架橋剤溶液中で
膨潤させ架橋ゲル体を形成させてから乾燥することを特
徴とする吸水剤の製造方法を要旨とするものである。ま
た本発明の第二は、乾燥した多糖類粒子又は粉末を多価
金属イオンを含有する溶液中に添加し、多糖類粒子又は
粉末の表面近傍を架橋させて表面架橋多糖類粒子を形成
させ、その粒子を架橋剤溶液中で膨潤させ架橋ゲル体を
形成させ、次いで架橋ゲル体を親水性溶媒中で機械的方
法により破砕した後、多価金属イオンを添加して破砕ゲ
ル粒子の表面近傍を多価金属イオンで架橋し、そのゲル
粒子を回収し、乾燥することを特徴とする吸水剤の製造
方法を要旨とするものである。
That is, the first aspect of the present invention is to add a dried polysaccharide particle or powder to a solution containing a polyvalent metal ion and to crosslink the vicinity of the surface of the polysaccharide particle or powder to form a surface crosslinked polysaccharide particle. And a method for producing a water-absorbing agent, which comprises swelling the particles in a crosslinking agent solution to form a crosslinked gel, and then drying. Further, the second of the present invention is to add the dried polysaccharide particles or powder to a solution containing polyvalent metal ions, to form a cross-linked surface polysaccharide particles by cross-linking near the surface of the polysaccharide particles or powder, The particles are swollen in a cross-linking agent solution to form a cross-linked gel body, and then the cross-linked gel body is crushed by a mechanical method in a hydrophilic solvent. A gist of the present invention is a method for producing a water-absorbing agent, comprising crosslinking with a polyvalent metal ion, collecting the gel particles, and drying the gel particles.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の製造方法は、(a)1種以上の多価金属イオン
を含む架橋剤浴中に溶解性多糖類を供給して多糖類粉末
の表面近傍を架橋すること、(b)前記多糖類表面架橋
粒子と架橋剤を含有した懸濁液中で該多糖類表面架橋粒
子を充分に膨潤させ、架橋ゲル体を形成すること、
(c)前記架橋ゲル体を乾燥すること、の各工程からな
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The production method of the present invention comprises: (a) supplying a soluble polysaccharide into a cross-linking agent bath containing one or more polyvalent metal ions to cross-link the vicinity of the surface of the polysaccharide powder; The polysaccharide surface crosslinked particles are sufficiently swelled in a suspension containing surface crosslinked particles and a crosslinking agent to form a crosslinked gel body,
(C) drying the crosslinked gel body.

【0013】前記工程(a)で用いられる溶解性多糖類
はグルコマンナン、ガラクトマンナン、デンプン、アル
ギン酸ナトリウム、セルロース、キサンタンガム、プル
ラン、デキストラン、カードラン、カラギーナン、アラ
ビアゴム、キトサン及びこれらの誘導体であり、多価金
属と架橋でき、その架橋処理乾燥物が吸水する能力を有
するものであれば特に限定されるものではない。例え
ば、ガラクトマンナン(ローカストビーンガム、グアガ
ム)、カルボキシルメチルガラクトマンナン、カルボキ
シメチルヒドロキシプロピルガラクトマンナンやカルボ
キシルメチルデンプン、カルボキシルメチルセルロー
ス、グルコマンナン、デンプン、カルボキシエチルセル
ロース、キサンタンガム、プルラン、デキストラン、カ
ードラン、カラギーナン、アラビアゴム、キトサン、ア
ルギン酸ナトリウムなどのグループから選ばれる1種以
上の溶解性多糖類が挙げられるが、好ましくはガラクト
マンナン又はその誘導体であり、さらに好ましくはガラ
クトマンナンである。
The soluble polysaccharide used in the step (a) is glucomannan, galactomannan, starch, sodium alginate, cellulose, xanthan gum, pullulan, dextran, curdlan, carrageenan, gum arabic, chitosan and derivatives thereof. It is not particularly limited as long as it can be cross-linked with a polyvalent metal and the cross-linked dried product has the ability to absorb water. For example, galactomannan (locust bean gum, guar gum), carboxymethyl galactomannan, carboxymethyl hydroxypropyl galactomannan or carboxymethyl starch, carboxymethyl cellulose, glucomannan, starch, carboxyethyl cellulose, xanthan gum, pullulan, dextran, curdlan, carrageenan, Examples include one or more soluble polysaccharides selected from the group of gum arabic, chitosan, sodium alginate and the like, preferably galactomannan or a derivative thereof, and more preferably galactomannan.

【0014】本発明である吸水剤の製造方法では、多糖
類を膨潤させないで1種以上の多価金属イオンを含む架
橋剤液中に粉末のまま添加し混合する。吸水速度の向上
やゲル強度の向上の目的で食塩、コロイダルシリカ、ホ
ワイトカーボン、超微粒子状シリカ、酸化チタン粉末等
の無機化合物、キレート剤等の有機化合物を添加しても
構わない。さらに可塑剤、酸化剤、酸化防止剤、還元
剤、紫外線吸収剤、抗菌剤、殺菌剤、防カビ剤、肥料、
香料、消臭剤、顔料等を混合しても構わない。また場合
によっては架橋遅延剤を添加することも可能である。
In the method for producing a water-absorbing agent according to the present invention, a polysaccharide is added to a crosslinking agent liquid containing one or more polyvalent metal ions without swelling and mixed as a powder. For the purpose of improving the water absorption rate and the gel strength, an inorganic compound such as salt, colloidal silica, white carbon, ultrafine silica, titanium oxide powder, or an organic compound such as a chelating agent may be added. In addition, plasticizers, oxidizers, antioxidants, reducing agents, ultraviolet absorbers, antibacterial agents, bactericides, fungicides, fertilizers,
Perfumes, deodorants, pigments, and the like may be mixed. In some cases, a crosslinking retarder may be added.

【0015】本発明に使用される可塑剤としては、各種
の親水性化合物が使用できる。その目的は、吸水剤に柔
軟性を付与することにある。本発明に使用される可塑剤
としては特に限定されないが、水、アルコール、カルボ
ン酸、スルホン酸、グリコール類、水溶性合成ポリマ
ー、アミノアルコール、単糖類、二糖類、三糖類、20
種類の必須アミノ酸、アミノ酸及びアミノ酸誘導体、核
酸及びその誘導体、リン脂質、ビタミン及び補酵素類が
挙げられる。これらの中で分子内に親水基を豊富に持つ
化合物が均一に混合しやすいので好ましい。すなわち、
ソルビトール、ペンタエリスリトール、イズロン酸、ガ
ラクタル酸、α−ガラクツロン酸、グルカル酸、β−グ
ルクロン酸、グルコン酸、グルロン酸、2−デオキシグ
ルコン酸、マンヌロン酸−6,3−ラクトン、α−ガラ
クトサミン塩酸塩、α−マンノサミン塩酸塩、ムラミン
酸、アルギン酸、コンドロイチン−4−硫酸塩、コンド
ロイチン−6−硫酸塩、ヒアルロン酸、ペクナン酸、キ
トサン、キトサン−コハク酸変性物、カチオン化デンプ
ン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセ
ルロース、カチオン化セルロースが好ましく、ソルビト
ール、ペンタエリスリトール、グルコン酸、α−ガラク
トサミン塩酸塩、コンドロイチン−4−硫酸塩、コンド
ロイチン−6−硫酸塩、アルギン酸、ヒアルロン酸、キ
トサン、キトサン−コハク酸変性物、カチオン化デンプ
ン、カルボキシメチルセルロース、カチオン化セルロー
スが特に好ましい。本発明に使用される可塑剤は必要に
より、2種以上の他の可塑剤と混合して用いても良い。
これらの可塑剤の使用量は特に限定されないが、吸水剤
に対して、0.1〜70重量%が好ましく、0.1〜3
0重量%がより好ましい。
As the plasticizer used in the present invention, various hydrophilic compounds can be used. The purpose is to impart flexibility to the water absorbing agent. The plasticizer used in the present invention is not particularly limited, but may be water, alcohol, carboxylic acid, sulfonic acid, glycols, water-soluble synthetic polymer, amino alcohol, monosaccharide, disaccharide, trisaccharide, 20
Types of essential amino acids, amino acids and amino acid derivatives, nucleic acids and their derivatives, phospholipids, vitamins and coenzymes. Of these, compounds having abundant hydrophilic groups in the molecule are preferable because they can be uniformly mixed. That is,
Sorbitol, pentaerythritol, iduronic acid, galactic acid, α-galacturonic acid, glucaric acid, β-glucuronic acid, gluconic acid, guluronic acid, 2-deoxygluconic acid, mannuronic acid-6,3-lactone, α-galactosamine hydrochloride , Α-mannosamine hydrochloride, muramic acid, alginic acid, chondroitin-4-sulfate, chondroitin-6-sulfate, hyaluronic acid, pekunanoic acid, chitosan, chitosan-succinic acid modified product, cationized starch, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose Cationized cellulose is preferred, sorbitol, pentaerythritol, gluconic acid, α-galactosamine hydrochloride, chondroitin-4-sulfate, chondroitin-6-sulfate, alginic acid, hyaluronic acid, chitosan, chitosan-co Particularly preferred are succinic acid modified products, cationized starch, carboxymethyl cellulose, and cationized cellulose. If necessary, the plasticizer used in the present invention may be used as a mixture with two or more other plasticizers.
The use amount of these plasticizers is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 70% by weight based on the water absorbing agent, and 0.1 to 3% by weight.
0% by weight is more preferred.

【0016】架橋剤は少なくとも1種以上の多価金属イ
オンを含むことが必要である。本発明で選ばれる多価金
属イオンとしてはカルシウム、マグネシウム、ホウ素、
チタン、ジルコニウム、セリウム、ランタン、イットリ
ウム、鉄が挙げられるが、好ましくはホウ素、チタン、
ジルコニウム、セリウムであり、さらに好ましくはホウ
素、チタンである。
The crosslinking agent needs to contain at least one or more polyvalent metal ions. As the polyvalent metal ion selected in the present invention, calcium, magnesium, boron,
Titanium, zirconium, cerium, lanthanum, yttrium, iron, but preferably, boron, titanium,
Zirconium and cerium are more preferable, and boron and titanium are more preferable.

【0017】多価金属イオンの形態としては塩化物、硫
酸化物、炭酸化物、酢酸化物、蟻酸化物、乳酸化物、ア
ルコキシドなどが挙げられるが、使用する金属によって
好ましい形態が異なるので適宜選択する必要がある。例
えば、チタンに関しては塩化物、アルコキシドが好まし
く、ホウ素に関してはホウ酸ナトリウムが好ましい。本
発明に用いられる架橋剤は少なくとも1種以上の多価金
属イオンを含むことが必要であるが、吸水能力の低下を
招かない範囲であれば他の架橋剤、例えばグルタルアル
デヒド、グリオキサールなどのアルデヒド化合物、エチ
レンジアミン、ポリアミドレジンなどのアミン化合物、
2,2-ビスヒドロキシメチルブタノールトリ[3-(1-アジリ
ジン)]プロピオン酸などのアジリジン化合物、トリレン
ジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、
トルエンジイソシアナートなどのイソシアナート化合
物、グリセロール、プロピレングリコール、エチレング
リコールなどの多価アルコール、エピクロルヒドリン、
エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレン
グリコールジグリシジルエーテルなどのエポキシ化合物
などと混合して用いることも可能である。
Examples of the form of the polyvalent metal ion include chlorides, sulfates, carbonates, acetates, formic oxides, milk oxides, alkoxides, and the like. There is. For example, chloride and alkoxide are preferable for titanium, and sodium borate is preferable for boron. It is necessary that the crosslinking agent used in the present invention contains at least one or more polyvalent metal ions, but other crosslinking agents such as aldehydes such as glutaraldehyde and glyoxal may be used as long as the water absorbing ability is not reduced. Compounds, amine compounds such as ethylenediamine, polyamide resin,
Aziridine compounds such as 2,2-bishydroxymethylbutanol tri [3- (1-aziridine)] propionic acid, tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate,
Isocyanate compounds such as toluene diisocyanate, glycerol, propylene glycol, polyhydric alcohols such as ethylene glycol, epichlorohydrin,
It is also possible to use a mixture with an epoxy compound such as ethylene glycol diglycidyl ether and diethylene glycol diglycidyl ether.

【0018】多糖類粉末の架橋に用いられる多価金属イ
オン濃度は多糖類粉末の添加量によって適宜選択される
ので特に限定されないが、好ましくは金属イオン濃度と
して0.01mM〜100mMであり、さらに好ましくは
0.1mM〜50mMである。溶解性多糖類粉末の多価金
属イオン表面架橋粒子を形成させるときの温度は特に限
定されないが、反応を促進させるためにも5〜90℃が
好ましく、30〜60℃がさらに好ましい。またこのと
き用いられる溶媒は水でも良いが、アルコール類やケト
ン類など低沸点の親水性溶媒と水との混合物でも良い。
The concentration of the polyvalent metal ion used for crosslinking the polysaccharide powder is not particularly limited because it is appropriately selected depending on the amount of the polysaccharide powder to be added. However, the metal ion concentration is preferably 0.01 mM to 100 mM, and more preferably. Is 0.1 mM to 50 mM. The temperature at which the polyvalent metal ion surface-crosslinked particles of the soluble polysaccharide powder are formed is not particularly limited, but is preferably 5 to 90 ° C, more preferably 30 to 60 ° C, in order to promote the reaction. The solvent used at this time may be water, but may be a mixture of water and a low-boiling hydrophilic solvent such as alcohols and ketones.

【0019】このような方法によると、多糖類粒子は架
橋剤浴に入った瞬間、その粒子表面が架橋剤と接触、反
応し、その粒子表面が架橋される。このような表面架橋
粒子は無架橋粒子に比べて膨潤速度が遅くなるために、
多糖類の膨潤に伴う溶液の粘度上昇が遅延され流動性が
高い。このため、この懸濁液をポンプのような連続的送
液装置で加温槽のような他の装置内へ送ることも容易で
あるし、このあと膨潤によってゲル化させるときの形状
を任意にコントロールできる。この懸濁液はトルクの低
い攪拌機でも充分に攪拌することが可能である。このた
め、連続的に架橋ゲル体及び吸水剤を作成することが可
能である。
According to this method, the surface of the polysaccharide particles contacts and reacts with the cross-linking agent at the moment of entering the cross-linking agent bath, and the particle surface is cross-linked. Because such surface crosslinked particles have a lower swelling speed than non-crosslinked particles,
The viscosity rise of the solution accompanying the swelling of the polysaccharide is delayed, and the fluidity is high. For this reason, it is easy to send this suspension into another device such as a heating tank by a continuous liquid sending device such as a pump, and the shape when gelling by swelling is arbitrary. Can control. This suspension can be sufficiently stirred even with a low-torque stirrer. For this reason, it is possible to continuously produce a crosslinked gel body and a water absorbing agent.

【0020】本発明の前記工程(b)において多糖類の
多価金属イオン表面架橋粒子を架橋剤との懸濁液中で膨
潤させる場合、膨潤速度を高めるためには懸濁液を加温
することが好ましい。この場合の加温温度は30〜10
0℃が好ましく、50〜80℃が好ましい。また加温す
る時間は、多糖類の架橋程度や加温温度によって異なる
ので特に限定されないが、1分〜5時間が好ましく、10分
〜2時間がさらに好ましい。さらに加温して膨潤させる
間、懸濁液を攪拌機などで強制的に攪拌した方が、より
均一な架橋ゲル体を得ることが出来る。
In the step (b) of the present invention, when the polyvalent metal ion surface-crosslinked particles of polysaccharide are swelled in a suspension with a crosslinking agent, the suspension is heated to increase the swelling speed. Is preferred. The heating temperature in this case is 30 to 10
0 ° C is preferred, and 50 to 80 ° C is preferred. The heating time is not particularly limited because it varies depending on the degree of crosslinking of the polysaccharide and the heating temperature, but is preferably 1 minute to 5 hours, more preferably 10 minutes to 2 hours. If the suspension is forcibly stirred with a stirrer or the like during further heating and swelling, a more uniform crosslinked gel can be obtained.

【0021】前記工程(c)において架橋ゲル体を乾燥
するが、乾燥後の吸水能を低下させるような方法でなけ
ればいかなる乾燥方法でも限定されるものではないが、
例えば常温乾燥、加熱乾燥や凍結乾燥、減圧乾燥、真空
乾燥などの方法が挙げられるが、好ましくは凍結乾燥法
である。
In the step (c), the crosslinked gel is dried, and any drying method is not limited as long as the method does not reduce the water absorption after drying.
For example, methods such as room temperature drying, heat drying, freeze drying, reduced pressure drying, and vacuum drying can be mentioned, and the freeze drying method is preferable.

【0022】上記のような工程(c)において架橋ゲル
体を乾燥することでも吸水剤を得ることは出来るが、よ
りゲル強度が高く、吸水速度の速い吸水剤を得るために
は架橋ゲル体を形成した工程(b)のあと、以下の工程
を経ることが好ましい。即ち、(d)前記工程(b)で
得た架橋ゲル体を親水性溶媒中で機械的方法により破砕
すること、(e)破砕ゲル粒子と親水性溶媒との懸濁液
に1種以上の多価金属イオンを添加し、破砕ゲル粒子の
表面近傍を多価金属イオンで架橋すること、(f)その
ゲル粒子を回収し、乾燥して吸水剤を得ること、の各工
程である。
The water-absorbing agent can also be obtained by drying the crosslinked gel in step (c) as described above. However, in order to obtain a water-absorbing agent having a higher gel strength and a high water absorption rate, the crosslinked gel is required to be obtained. After the formed step (b), the following steps are preferably performed. That is, (d) crushing the crosslinked gel obtained in the step (b) by a mechanical method in a hydrophilic solvent, and (e) one or more kinds of suspensions of the crushed gel particles and the hydrophilic solvent. Steps of adding a polyvalent metal ion and crosslinking the vicinity of the surface of the crushed gel particles with the polyvalent metal ion, and (f) collecting the gel particles and drying to obtain a water absorbing agent.

【0023】前記工程(d)において前記工程(b)で
得られた架橋ゲル体を親水性溶媒中で破砕する方法とし
ては、ロールミル、加圧ニーダー、ホモジナイザー、イ
ンターナルミキサー、バンバリーミキサー、セルマスタ
ー、オスターブレンダー、ミル、電動ホモジナイザー、
ディスパーサーなどバッチ式のものや、エクストルーダ
ー、ミートチョッパー、コンティニアスニーダーなど連
続式のものを挙げることが出来る。また親水性溶媒とし
ては単素数1〜5個の一価のアルコール類(メタノー
ル、エタノール、イソプロパノールなど)や単素数3〜
6個のクトン(アセトンなど)又はこれらの混合液のよ
うな吸湿性、揮発性の無水親水性有機溶媒及びこれらと
水との混合液などが挙げられ、経済的及び環境影響の観
点から好ましくはエタノール、イソプロパノールであ
る。このような無水親水性溶媒と内部架橋ゲルを混合す
る割合は重量比で3:7〜7:3が好ましく、4:6〜
6:4がさらに好ましい。水と無水親水性溶媒とを混合
する場合にその比は3:7〜7:3が好ましく、4:6
〜6:4がさらに好ましい。架橋ゲル体の多価金属イオ
ン濃度が高く、ゲル強度が高いゲルを破砕する場合には
この溶媒中の水の割合は高くても良いが、ゲル強度が弱
いゲルを破砕する場合は無水親水性溶媒の混合割合が高
いことが好ましい。ゲル強度が高いゲルの場合は水中で
破砕し、その後前記工程(e)を経てもゲル粒子は粒子
状で存在するが、ゲル強度が弱いゲルを水中或いは水の
割合が高い溶媒中で破砕し、前記工程(e)を経ている
間にゲル粒子同士が付着しあって塊状となり、ゲル粒子
として回収することが出来ない。これらの溶媒の水の割
合及び溶媒とゲルの混合割合はゲル強度によって異なる
ので、適宜選択する必要がある。これらのゲルと親水性
溶媒を混合した後、上記破砕機によって内部架橋ゲルを
破砕してゲル粒子を得るが、そのゲル粒子の大きさは
0.01〜5mmが好ましく、0.1〜2mmがさらに
好ましい。あまり小さいと乾燥したときに粉塵となって
作業環境が悪化するし、あまり大きいと配管の詰まりを
起こしたり、その後の工程中で摩耗して均一な径の乾燥
粒子が得られない。
In the step (d), the crosslinked gel obtained in the step (b) may be crushed in a hydrophilic solvent by a roll mill, a pressure kneader, a homogenizer, an internal mixer, a Banbury mixer, a cell master. , Oster blender, mill, electric homogenizer,
Examples include batch types such as dispersers, and continuous types such as extruders, meat choppers, and continuous kneaders. Examples of the hydrophilic solvent include monovalent monohydric alcohols having 1 to 5 monohydric alcohols (such as methanol, ethanol, and isopropanol) and trivalent monohydric alcohols having 3 to 1 monovalent
Examples thereof include a hygroscopic, volatile anhydrous hydrophilic organic solvent such as six coutones (such as acetone) or a mixture thereof, and a mixture of these and water, and from the viewpoint of economic and environmental effects, Ethanol and isopropanol. The mixing ratio of such an anhydrous hydrophilic solvent and the internally crosslinked gel is preferably 3: 7 to 7: 3 by weight ratio, and 4: 6 to 7: 3.
6: 4 is more preferred. When water and an anhydrous hydrophilic solvent are mixed, the ratio is preferably 3: 7 to 7: 3, preferably 4: 6.
~ 6: 4 is more preferred. The ratio of water in this solvent may be high when crushing a gel with a high gel strength and a high polyvalent metal ion concentration in the crosslinked gel, but when crushing a gel with a low gel strength, anhydrous hydrophilic It is preferable that the mixing ratio of the solvent is high. In the case of a gel having a high gel strength, the gel is crushed in water, and then the gel particles are present in the form of particles even after the step (e), but the gel having a low gel strength is crushed in water or a solvent having a high water content. During the step (e), the gel particles adhere to each other to form a lump and cannot be recovered as gel particles. The ratio of water in these solvents and the mixing ratio of the solvent and the gel differ depending on the gel strength, and must be appropriately selected. After mixing these gels and the hydrophilic solvent, the internally crosslinked gel is crushed by the crusher to obtain gel particles, and the size of the gel particles is preferably 0.01 to 5 mm, and 0.1 to 2 mm. More preferred. If it is too small, it will become dust when dried, and the working environment will deteriorate. If it is too large, it will cause clogging of the piping and will wear in the subsequent process, and dry particles with a uniform diameter cannot be obtained.

【0024】前記工程(e)では前記工程(d)で得ら
れた破砕ゲル粒子を含む親水性有機溶媒懸濁液に多価金
属イオンを添加し、破砕ゲル粒子の表面近傍を再度、架
橋する。この時用いられる多価金属イオンとしてはカル
シウム、マグネシウム、ホウ素、チタン、ジルコニウ
ム、セリウム、ランタン、イットリウム、鉄が挙げられ
るが、好ましくはカルシウム、ホウ素、チタン、ジルコ
ニウム、セリウムであり、さらに好ましくはホウ素、チ
タンである。これらの形態などについては前記工程
(a)中で述べている。ゲル破砕粒子の表面近傍の架橋
に用いられる多価金属イオン濃度は多糖類濃度によって
適宜変更されるので特に限定されないが、好ましくは金
属イオン濃度として0.01mM〜100mMであり、さ
らに好ましくは0.1mM〜50mMである。ゲル破砕粒
子の表面近傍を多価金属イオで架橋する場合の温度は特
に限定されないが、反応を促進させるためにも5〜90
℃が好ましく、30〜60℃がさらに好ましい。またこ
の時の温度、ゲル粒子の大きさ、親水性溶媒とゲルの割
合などの条件によって、多価金属イオンの架橋が表面か
ら内部まで進行する時間が異なってくるので反応時間は
適宜選択する必要が有るが1分〜5時間が好ましく、10
分〜1時間がさらに好ましい。この表面架橋処理によっ
てゲル粒子の表面は、前記工程(a)及び(b)で行わ
れた架橋に加えて多価金属イオンでさらに強固に架橋さ
れることによってゲル強度が向上する。一方、粒子内部
は吸水量が向上するような内部架橋のみでよく、反応時
間、架橋剤濃度などを適宜選ぶことによってゲル粒子の
表面近傍と内部との架橋程度を任意に異ならせることが
出来、吸水能とゲル強度を任意で制御することが出来
る。
In the step (e), a polyvalent metal ion is added to the suspension of the hydrophilic organic solvent containing the crushed gel particles obtained in the step (d), and the vicinity of the surface of the crushed gel particles is crosslinked again. . Polyvalent metal ions used at this time include calcium, magnesium, boron, titanium, zirconium, cerium, lanthanum, yttrium, and iron, preferably calcium, boron, titanium, zirconium, and cerium, and more preferably boron. , Titanium. These modes and the like are described in the step (a). The polyvalent metal ion concentration used for cross-linking near the surface of the crushed gel particles is not particularly limited because it is appropriately changed depending on the polysaccharide concentration, but is preferably 0.01 mM to 100 mM, more preferably 0.1 mM as the metal ion concentration. It is 1 mM to 50 mM. The temperature at which the surface of the gel crushed particles is crosslinked with the polyvalent metal ion is not particularly limited.
C. is preferable, and 30 to 60 C. is more preferable. The time required for the cross-linking of the polyvalent metal ion to proceed from the surface to the inside varies depending on conditions such as the temperature at this time, the size of the gel particles, and the ratio of the hydrophilic solvent to the gel. But 1 minute to 5 hours is preferred, and 10 minutes
Minutes to one hour are more preferred. By this surface cross-linking treatment, the surface of the gel particles is more strongly cross-linked with polyvalent metal ions in addition to the cross-linking performed in the steps (a) and (b), thereby improving the gel strength. On the other hand, the inside of the particles may be only internal cross-linking such that the water absorption is improved, and the reaction time, the degree of cross-linking between the surface vicinity and the inside of the gel particles can be arbitrarily changed by appropriately selecting the cross-linking agent concentration, Water absorption capacity and gel strength can be arbitrarily controlled.

【0025】前記工程(f)において、乾燥後の吸水能
を低下させるような方法でなければいかなる乾燥方法で
も限定されるものではないが、例えば常温乾燥、加熱乾
燥や凍結乾燥、減圧乾燥、真空乾燥などの方法のほか
に、前記工程(d)で用いられたような親水性溶媒で表
面架橋処理ゲル粒子を洗浄し、ゲル中の水分を揮発性の
無水親水性有機溶媒に置換してから熱風乾燥する方法が
ある。好ましくはエネルギー効率の観点から親水性有機
溶媒置換による熱風乾燥方法である。
In the step (f), any drying method is not limited as long as the method does not reduce the water absorption capacity after drying. Examples of the drying method include room temperature drying, heat drying, freeze drying, reduced pressure drying, and vacuum drying. Other than methods such as drying, the surface cross-linked gel particles are washed with the hydrophilic solvent used in the step (d), and the water in the gel is replaced with a volatile anhydrous hydrophilic organic solvent. There is a method of hot air drying. Preferably, a hot air drying method by substitution with a hydrophilic organic solvent is used from the viewpoint of energy efficiency.

【0026】こうして本発明によって製造された吸水剤
に、さらに、必要に応じて、消臭剤、香料、各種の無機
粉末、発泡剤、顔料、染料、抗菌剤、親水性短繊維、可
塑剤、粘着剤、界面活性剤、肥料、酸化剤、還元剤、
水、塩類等を添加し、これにより、吸水剤に種々の機能
を付与してもよい。無機粉末としては、水性液体等に対
して不活性な物質、例えば、各種の無機化合物の微粒
子、粘土鉱物の微粒子等が挙げられる。本発明の吸水剤
に対する無機粉末の使用量は、吸水剤および無機粉体の
組み合わせ等にもよるが、吸水剤100重量部に対し
0.001〜10重量部の範囲内、より好ましくは0.
01〜5重量部の範囲内とすればよい。
The water-absorbing agent thus produced according to the present invention may further contain, if necessary, a deodorant, a fragrance, various inorganic powders, a foaming agent, a pigment, a dye, an antibacterial agent, a hydrophilic short fiber, a plasticizer, Adhesives, surfactants, fertilizers, oxidants, reducing agents,
Water, salts and the like may be added to impart various functions to the water absorbing agent. Examples of the inorganic powder include substances inert to aqueous liquids and the like, for example, fine particles of various inorganic compounds and fine particles of clay minerals. The amount of the inorganic powder used in the water-absorbing agent of the present invention depends on the combination of the water-absorbing agent and the inorganic powder, but is preferably in the range of 0.001 to 10 parts by weight, more preferably 0.1 to 10 parts by weight, per 100 parts by weight of the water-absorbing agent.
It may be in the range of 01 to 5 parts by weight.

【0027】本発明によって製造された吸水剤は、例え
ば、パルプ等の繊維質材料と複合化する(組み合わせ
る)ことにより、吸収物品とされる。吸収物品として
は、例えば、紙オムツや生理用ナプキン、失禁パット、
創傷保護材、創傷治癒材等の衛生材料(体液吸収物
品)、ペット用の尿等の吸収物品、建材や土壌用保水
材、止水材、パッキング材、ゲル水嚢等の土木建築用資
材、ドリップ吸収材や鮮度保持材、保冷材等の食品用物
品、油水分離材、結露防止材、凝固材などの各種産業用
物品、植物や土壌等の保水材等の農園芸用物品等が挙げ
られるが、特に限定されるものではない。なお、例え
ば、紙オムツは、液不透過性の材料からなるバックシー
ト(裏面材)、本発明によって製造された吸水性樹脂を
含むコア層、および液透過性の材料からなるトップシー
ト(表面材)を、この順に積層して互いに固定するとと
もに、この積層物に、ギャザー(弾性部)やいわゆるテ
ープファスナー等を取り付けることにより形成される。
また、紙オムツには、幼児に排尿・排便の躾をする際に
用いられる紙オムツ付きパンツも含まれる。
The water-absorbing agent produced according to the present invention is made into an absorbent article by, for example, compounding (combining) with a fibrous material such as pulp. Examples of absorbent articles include disposable diapers, sanitary napkins, incontinence pads,
Sanitary materials (body fluid absorbing articles) such as wound protection materials, wound healing materials, urine and other absorbent articles for pets, construction materials and soil water retention materials, waterproof materials, packing materials, gel construction materials such as gel sac, Food products such as drip absorbents, freshness preserving materials, cold insulators, etc., various industrial articles such as oil-water separators, anti-condensation materials, and coagulants, and agricultural and horticultural articles such as water retaining materials such as plants and soil. However, there is no particular limitation. For example, a disposable diaper is made of a back sheet (back surface material) made of a liquid-impermeable material, a core layer containing a water-absorbing resin manufactured according to the present invention, and a top sheet (surface material) made of a liquid-permeable material. ) Are laminated in this order and fixed to each other, and a gather (elastic portion), a so-called tape fastener, or the like is attached to the laminate.
Further, the disposable diaper also includes pants with a disposable diaper used when disciplining urination and defecation for infants.

【0028】[0028]

【実施例】以下実施例によって本発明をより具体的に説
明するが、本発明は実施例のみに限定されるものではな
い。 実施例1 脱イオン水200mlにTyzor 131溶液(Du Po
nt社製:原液のチタン含量は6重量%)を脱イオン水で
5倍希釈した溶液0.25mlを添加(チタンとして
0.3mM)、四ホウ酸ナトリウム七水和物水溶液を
2.5ml(ホウ素として6.6mM)し、架橋剤浴を
予め作成した。次いでこの架橋剤浴を50℃に加温し攪
拌させ、グアガム4gを徐々に添加した。このとき、グ
アガムは瞬時に架橋されフレーク状となった。この懸濁
液を50℃で37分間マグネチックスターラーにて緩や
かに攪拌後、80℃で2時間静置したところ塊状のゲル
架橋体が得られた。このゲル架橋体100gとエタノー
ル100mlを混合し、ブレンダーでゲルが1mm大の
大きさになるまで破砕したのち、ろ過して回収し、回収
物を50℃で熱風乾燥し、粉末状吸水剤を得た。得られ
た吸水剤について吸水量及び吸水速度の測定を行った。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the examples. Example 1 Tyzor 131 solution (Du Po
nt: 0.25 ml of a 5 times diluted solution of titanium stock in deionized water (0.3 mM as titanium) and 2.5 ml of an aqueous solution of sodium tetraborate heptahydrate ( (6.6 mM as boron) to prepare a crosslinking agent bath in advance. Then, the crosslinking agent bath was heated to 50 ° C. and stirred, and 4 g of guar gum was gradually added. At this time, the guar gum was instantaneously crosslinked to form flakes. This suspension was gently stirred with a magnetic stirrer at 50 ° C. for 37 minutes, and then allowed to stand at 80 ° C. for 2 hours to obtain a massive gel cross-linked body. 100 g of the crosslinked gel and 100 ml of ethanol are mixed, crushed by a blender until the gel becomes 1 mm in size, collected by filtration, and the collected product is dried with hot air at 50 ° C. to obtain a powdery water-absorbing agent. Was. About the obtained water absorbing agent, the water absorption amount and the water absorption speed were measured.

【0029】吸水量の測定は、ティーバッグ法にて脱イ
オン水及び0.9重量%食塩(塩化ナトリウム)水溶
液、5重量%食塩(塩化ナトリウム)水溶液、人工尿
(1.94重量%尿素、0.8重量%塩化ナトリウム、
840ppm塩化カルシウム、2050ppm硫酸マグ
ネシウム)を対象として行った。すなわち、250メッ
シュのナイロン製ティーバッグに吸水剤1gを入れ、1
Lの脱イオン水又は0.9重量%食塩水、5重量%食塩
水、人工尿にティーバッグを3時間浸し、ティーバッグ
を引き上げ、10分間水切りを行った後、その重量を測
定した。吸水剤の吸水量は、3時間水に浸した吸水剤が
入っていないティーバッグの重量をブランクとし、吸水
して膨潤した吸水剤が入ったティーバッグの重量から、
膨潤前の吸水剤の重量とブランクの重量を減じた値を、
膨潤前の吸水剤の重量で除した値を吸水量(g/g樹
脂)とした。
The amount of water absorption was measured by the tea bag method using deionized water, a 0.9% by weight aqueous solution of sodium chloride (sodium chloride), a 5% by weight aqueous solution of sodium chloride (sodium chloride), artificial urine (1.94% by weight urea, 0.8% by weight sodium chloride,
840 ppm calcium chloride, 2050 ppm magnesium sulfate). That is, 1 g of a water absorbing agent was put into a 250 mesh nylon tea bag,
The tea bag was immersed in L of deionized water, 0.9% by weight saline, 5% by weight saline, and artificial urine for 3 hours. The tea bag was pulled up, drained for 10 minutes, and the weight was measured. The amount of water absorption of the water-absorbing agent was determined by taking the weight of the tea bag containing no water-absorbing agent soaked in water for 3 hours as a blank and calculating the weight of the tea bag containing the water-absorbing agent swollen by absorbing water.
The value obtained by subtracting the weight of the water absorbing agent before swelling and the weight of the blank is
The value obtained by dividing by the weight of the water absorbing agent before swelling was defined as the water absorption (g / g resin).

【0030】その結果、本実施例で得られた吸水剤は脱
イオン水の吸水量が75g/g、0.9重量%食塩水吸
水量が70g/g、5重量%食塩水吸水量が68g/
g、人工尿吸水量が65g/gであった。
As a result, the water-absorbing agent obtained in this example had a water absorption of deionized water of 75 g / g, a water absorption of 0.9% by weight saline solution of 70 g / g, and a water absorption of 5% by weight saline solution of 68 g. /
g, artificial urine water absorption was 65 g / g.

【0031】実施例2 実施例1と同様にグアガム−チタン−ホウ素懸濁液を作
成し、ペリスタリックポンプにて懸濁液をステンレス容
器に送液し、ステンレス容器内で80℃で1時間静置し
て塊状のゲル架橋体を得た。このゲル架橋体をステンレ
ス容器内で50℃で熱風乾燥し、得られた乾燥物を鑢で
1mm大に破砕し、粉末状吸水剤を得た。本実施例で得
られた吸水剤は脱イオン水の吸水量が50g/g、0.
9重量%食塩水吸水量が56g/g、5重量%食塩水吸
水量が52g/g、人工尿吸水量が50g/gであっ
た。
Example 2 A guar gum-titanium-boron suspension was prepared in the same manner as in Example 1, and the suspension was sent to a stainless steel container with a peristaltic pump, and was allowed to stand at 80 ° C. for 1 hour in the stainless steel container. To obtain a massive gel cross-linked body. The crosslinked gel was dried with hot air in a stainless steel container at 50 ° C., and the obtained dried product was crushed to a size of 1 mm with a file to obtain a powdery water-absorbing agent. The water-absorbing agent obtained in this example has a water absorption of 50 g / g of deionized water and a water absorption of 0.5 g / g.
The 9% by weight saline water absorption was 56 g / g, the 5% by weight saline absorption was 52 g / g, and the artificial urine absorption was 50 g / g.

【0032】実施例3 Tyzor131の代わりにTyzor AA(チタニ
ウムIVジイソプロポキシドアセチルアセトネート)溶
液(Du Pont社製:原液のチタン含量は10重量%)を
イソプロパノールで5倍希釈した溶液0.2mlを添加
(チタンとして0.45mM)を用いてホウ素との架橋
剤浴を調整した。この後、実施例1と同様にして粉末状
吸水剤を得た。
Example 3 Instead of Tyzor 131, Tyzor AA (titanium IV diisopropoxide acetylacetonate) solution (manufactured by Du Pont; the titanium content of the stock solution is 10% by weight) diluted 0.2 times with isopropanol in 0.2 ml. Was added (0.45 mM as titanium) to adjust the bath for the crosslinking agent with boron. Thereafter, a powdery water-absorbing agent was obtained in the same manner as in Example 1.

【0033】本実施例で得られた吸水剤は脱イオン水の
吸水量が55g/g、0.9重量%食塩水吸水量が52
g/g、5重量%食塩水吸水量が55g/g、人工尿吸
水量が50g/gであった。
The water absorbing agent obtained in this example has a water absorption of deionized water of 55 g / g and a water absorption of 0.9% by weight of salt solution of 52%.
g / g, 5% by weight saline water absorption was 55 g / g, and artificial urine water absorption was 50 g / g.

【0034】実施例4 実施例1で得たゲル架橋体とエタノールの破砕懸濁液2
00mlを50℃に加温し、さらにTyzorTE(Du
Pont社製:原液のチタン含量は15重量%)をイソプ
ロパノールで5倍希釈した溶液を0.4ml(チタンと
して1.3mM)添加した後30分間攪拌した。この液
をガーゼでろ過して粉砕したゲル架橋体を回収し、50
℃で熱風乾燥した。
Example 4 Suspension 2 of the crosslinked gel obtained in Example 1 and ethanol
00 ml was heated to 50 ° C. and further TyzorTE (Du
Pont: titanium stock in the stock solution was 15% by weight), and 0.4 ml (1.3 mM as titanium) of a solution diluted 5-fold with isopropanol was added, followed by stirring for 30 minutes. This solution was filtered through a gauze to recover a crushed gel crosslinked body,
It dried with hot air at ° C.

【0035】本実施例で得られた吸水剤は脱イオン水の
吸水量が53g/g、0.9重量%食塩水吸水量が50
g/g、5重量%食塩水吸水量が50g/g、人工尿吸
水量が51g/gであった。
The water-absorbing agent obtained in this example has a water absorption of 53 g / g of deionized water and a water absorption of 0.9% by weight of a saline solution of 50%.
g / g, 5% by weight saline water absorption was 50 g / g, and artificial urine water absorption was 51 g / g.

【0036】実施例5 架橋剤として四ホウ酸ナトリウムの代わりに塩化ジルコ
ニウム(ナカライテスク社製)を用い、膨潤後1N水酸
化ナトリウム水溶液をゲルに添加してpHを8.5に調
節した以外は実施例2と同様に操作し、粉末状吸水剤を
得た。本実施例で得られた吸水剤は脱イオン水の吸水量
が35g/g、0.9重量%食塩水吸水量が28g/
g、5重量%食塩水吸水量が25g/g、人工尿吸水量
が27g/gであった。
Example 5 Zirconium chloride (manufactured by Nacalai Tesque) was used instead of sodium tetraborate as a crosslinking agent, and after swelling, a 1N aqueous sodium hydroxide solution was added to the gel to adjust the pH to 8.5. By operating in the same manner as in Example 2, a powdery water-absorbing agent was obtained. The water-absorbing agent obtained in this example has a water absorption of deionized water of 35 g / g and a water absorption of 0.9% by weight of saline solution of 28 g / g.
g, 5% by weight saline water absorption was 25 g / g, and artificial urine water absorption was 27 g / g.

【0037】実施例6 架橋剤として四ホウ酸ナトリウム七水和物の代わりに塩
化ジルコニウム、Tyzor131の代わりに塩化セリ
ウム七水和物(ナカライテスク社製)を用い、膨潤後1
N水酸化ナトリウム水溶液をゲルに添加してpHを8.
5に調節した以外は実施例2と同様に操作し、粉末状吸
水剤を得た。本実施例で得られた吸水剤は脱イオン水の
吸水量が30g/g、0.9重量%食塩水吸水量が32
g/g、5重量%食塩水吸水量が25g/g、人工尿吸
水量が22g/gであった。
Example 6 Zirconium chloride was used instead of sodium tetraborate heptahydrate as a crosslinking agent, and cerium chloride heptahydrate (manufactured by Nacalai Tesque) was used instead of Tyzor 131.
7. An aqueous solution of N sodium hydroxide is added to the gel to adjust the pH to 8.
The same operation as in Example 2 was carried out except that the value was adjusted to 5, to obtain a powdery water-absorbing agent. The water-absorbing agent obtained in this example had a water absorption of 30 g / g of deionized water and a water absorption of 0.9% by weight of a saline solution of 32.
g / g, 5% by weight saline water absorption was 25 g / g, and artificial urine water absorption was 22 g / g.

【0038】比較例1 グアガム(三晶社製 PF-20)2gを50℃に加温した
純水200mlに攪拌しながら添加し、溶解・膨潤させ
ゾル液を作成した。1時間膨潤後、そのゾル液200m
lにTyzor 131溶液(Du Pont社製:原液のチタ
ン含量は6重量%)を脱イオン水で5倍希釈した溶液
0.25mlをゾル液200mlに添加(チタンとして
0.3mM)し、ゲル化させた。次いでこのゲルに5重
量%の四ホウ酸ナトリウム七水和物水溶液を2.5ml
(ホウ素として6.6mM)添加し、ブレンダーで破砕
混合しながら充分に架橋させ、ゲル架橋体を得た。この
ゲル架橋体は塊状でありペリスタリックポンプでゲルを
送液することは不可能であったので容器内のゲル架橋体
を手作業でステンレス容器に入れ替えた。このゲル架橋
体を50℃で熱風乾燥し、乾燥物を鑢で破砕して粉末状
吸水剤を得た。
Comparative Example 1 2 g of guar gum (PF-20, manufactured by Sansei Co., Ltd.) was added to 200 ml of pure water heated to 50 ° C. while stirring, and dissolved and swelled to prepare a sol solution. After swelling for 1 hour, the sol liquid 200m
Then, 0.25 ml of a solution prepared by diluting a Tyzor 131 solution (manufactured by Du Pont; titanium content of the stock solution is 6% by weight) 5 times with deionized water was added to 200 ml of the sol solution (0.3 mM as titanium) to form a gel. I let it. Next, 2.5 ml of a 5% by weight aqueous solution of sodium tetraborate heptahydrate was added to the gel.
(6.6 mM as boron) and sufficiently crosslinked while crushing and mixing with a blender to obtain a crosslinked gel. Since the gel cross-linked body was massive and it was impossible to feed the gel with a peristaltic pump, the gel cross-linked body in the container was manually replaced with a stainless steel container. The crosslinked gel was dried with hot air at 50 ° C., and the dried product was crushed with a file to obtain a powdery water-absorbing agent.

【0039】本比較例で得られた吸水剤は脱イオン水の
吸水量が60g/g、0.9重量%食塩水吸水量が53
g/g、5重量%食塩水吸水量が50g/g、人工尿吸
水量が52g/gであった。
The water-absorbing agent obtained in this comparative example has a water absorption of 60 g / g of deionized water and a water absorption of 0.9% by weight of a saline solution of 53%.
g / g, 5% by weight saline water absorption was 50 g / g, and artificial urine absorption was 52 g / g.

【0040】比較例2 比較例1と同様にしてゲル架橋体100gを得、エタノ
ール100mlと混合してブレンダーにてゲル粒子が1
mm大になるまで破砕し、ガーゼでろ過して破砕ゲルを
回収し、50℃で熱風乾燥して吸水剤を得た。
Comparative Example 2 In the same manner as in Comparative Example 1, 100 g of a crosslinked gel was obtained, mixed with 100 ml of ethanol, and reduced to 1 gel particle with a blender.
The crushed gel was collected by filtration with gauze and dried with hot air at 50 ° C. to obtain a water absorbing agent.

【0041】本比較例で得られた吸水剤は脱イオン水の
吸水量が72g/g、0.9重量%食塩水吸水量が70
g/g、5重量%食塩水吸水量が68g/g、人工尿吸
水量が65g/gであった。
The water absorbing agent obtained in this comparative example has a water absorption of deionized water of 72 g / g and a water absorption of 0.9% by weight of saline solution of 70%.
g / g, 5% by weight saline water absorption was 68 g / g, and artificial urine water absorption was 65 g / g.

【0042】本発明の方法によって作成した実施例2の
吸水剤は、比較例1の吸水剤と比較して、吸水性能につ
いてはほぼ一致し、性能上特に差はないが、その製造プ
ロセス上塊状のゲル架橋体を容器に移しかえる際、流動
性の高い懸濁液状態でポンプなどで容易に送液すること
が出来るので従来の比較例1の方法に比べて非常に有利
であることは明らかである。また実施例1のように、得
られた塊状のゲル架橋体を手作業でブレンダーに移し替
え有機溶媒と破砕し、従来の比較例2のように表面架橋
して粉末状吸水剤を得ることも可能である。
The water-absorbing agent of Example 2 prepared by the method of the present invention substantially matches the water-absorbing performance as compared with the water-absorbing agent of Comparative Example 1, and there is no particular difference in performance. When the crosslinked gel of (1) is transferred to a container, the liquid can be easily sent by a pump or the like in a state of high fluidity, so that it is obviously advantageous compared with the method of the conventional comparative example 1. It is. Further, as in Example 1, the obtained bulk gel cross-linked body is manually transferred to a blender, crushed with an organic solvent, and surface cross-linked as in Conventional Comparative Example 2 to obtain a powdery water-absorbing agent. It is possible.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明によれば、多糖類ゾルを多価金属
イオンで架橋する際、トルクの高い攪拌装置などで強制
的に攪拌しながら均一に架橋させる必要や、生成させた
架橋ゲル体を塊状で移送させる必要もなく、流動性の高
い懸濁溶液状態で容易に他の装置や容器に移送してゲル
化させて生分解性を有する吸水剤が製造できるので、紙
おむつや生理用品などの衛生用品、土木建築資材、凝固
剤などとして利用することができる。
According to the present invention, when a polysaccharide sol is cross-linked with polyvalent metal ions, it is necessary to uniformly cross-link while forcibly stirring with a high-torque stirrer or the like. Does not need to be transported in a lump, and it can be easily transferred to another device or container in the state of a highly fluid suspension solution and gelled to produce a biodegradable water-absorbing agent. It can be used as sanitary goods, civil engineering building materials, coagulants, etc.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // A61F 13/53 A61F 5/44 H 4G066 13/49 A41B 13/02 D 5/44 A61F 13/18 307B 13/15 Fターム(参考) 3B029 BA18 4C003 AA24 4C090 AA05 BA12 BA13 BA19 BA23 BA40 BA47 BA61 BA70 BA72 BA92 BA93 BB67 BD03 CA35 DA01 DA22 4C098 AA09 CC02 DD05 DD29 DD30 4F070 AA01 AA02 AA03 AB01 AB13 AC18 AE08 BA07 BA08 BB02 BB08 GA08 GB06 GB09 4G066 AA38D AA56D AB23D AC01A AC35B BA09 BA28 BA36 CA43 DA11 EA05 FA12 FA21──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) // A61F 13/53 A61F 5/44 H 4G066 13/49 A41B 13/02 D 5/44 A61F 13/18 307B 13/15 F term (reference) 3B029 BA18 4C003 AA24 4C090 AA05 BA12 BA13 BA19 BA23 BA40 BA47 BA61 BA70 BA72 BA92 BA93 BB67 BD03 CA35 DA01 DA22 4C098 AA09 CC02 DD05 DD29 DD30 4F070 AA01 AA02 AA08 BB08 GB06 GB09 4G066 AA38D AA56D AB23D AC01A AC35B BA09 BA28 BA36 CA43 DA11 EA05 FA12 FA21

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 乾燥した多糖類粒子又は粉末を多価金属
イオンを含有する溶液中に添加し、多糖類粒子又は粉末
の表面近傍を架橋させて表面架橋多糖類粒子を形成さ
せ、その粒子を架橋剤溶液中で膨潤させ架橋ゲル体を形
成させてから乾燥することを特徴とする吸水剤の製造方
法。
1. A method of adding dried polysaccharide particles or powder to a solution containing a polyvalent metal ion to form crosslinked particles near the surface of the polysaccharide particles or powder to form surface crosslinked polysaccharide particles. A method for producing a water-absorbing agent, comprising swelling in a crosslinking agent solution to form a crosslinked gel, followed by drying.
【請求項2】 乾燥した多糖類粒子又は粉末を多価金属
イオンを含有する溶液中に添加し、多糖類粒子又は粉末
の表面近傍を架橋させて表面架橋多糖類粒子を形成さ
せ、その粒子を架橋剤溶液中で膨潤させ架橋ゲル体を形
成させ、次いで架橋ゲル体を親水性溶媒中で機械的方法
により破砕した後、多価金属イオンを添加して破砕ゲル
粒子の表面近傍を多価金属イオンで架橋し、そのゲル粒
子を回収し、乾燥することを特徴とする吸水剤の製造方
法。
2. Addition of the dried polysaccharide particles or powder to a solution containing a polyvalent metal ion to crosslink the vicinity of the surface of the polysaccharide particles or powder to form surface crosslinked polysaccharide particles. After swelling in a crosslinking agent solution to form a crosslinked gel body, and then crushing the crosslinked gel body by a mechanical method in a hydrophilic solvent, adding a polyvalent metal ion to add a polyvalent metal to the vicinity of the surface of the crushed gel particles. A method for producing a water-absorbing agent, comprising crosslinking with an ion, collecting the gel particles, and drying.
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