JP2008038128A - Surface crosslinking method for water-absorbing resin and method for producing water-absorbing resin - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a water-absorbing resin by using a stirring apparatus having a specific structure and a surface-crosslinking method for a water-absorbing resin with shortened treating time in heat-treatment. <P>SOLUTION: The surface-crosslinking method for a water-absorbing resin contains (1) a step to obtain a wet mixture, (2) a step to obtain a dried particulate composition and (3) a step to perform surface-crosslinking reaction. The treating time in each step can be shortened by the method and, accordingly, a water-absorbing resin having good physical properties can be produced in a mass. The method for producing the water-absorbing resin contains a modifying step and a cooling step, the modifying step and/or the cooling step are carried out by using a stirring means having a rotary shaft provided with a plurality of stirring boards, and the stirring means is provided with stirring boards having a specific thickness and/or scraping blades having a specific shape. Generation of fine powder in the modifying step and/or cooling step can be suppressed by the method. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、吸水性樹脂の表面架橋方法に関するものであって、特に、物性が良好な吸水性樹脂を工業スケールで製造するのに適した吸水性樹脂の表面架橋方法に関するものである。また、本発明は、吸水性樹脂の製造方法に関するものであり、より詳細には、改質工程および/または冷却工程を特定構造の攪拌装置を用いて行うことにより、微粉量の少ない高品質の吸水性樹脂を製造する方法に関する。   The present invention relates to a surface cross-linking method for a water-absorbing resin, and more particularly to a surface cross-linking method for a water-absorbing resin suitable for producing a water-absorbing resin having good physical properties on an industrial scale. The present invention also relates to a method for producing a water-absorbent resin, and more specifically, by performing a reforming step and / or a cooling step using a stirrer having a specific structure, a high quality product with a small amount of fine powder. The present invention relates to a method for producing a water absorbent resin.

吸水性樹脂は、大量の水を吸収させる特性を有し、紙おむつ、生理用ナプキン、失禁パット等の衛生用品を構成する材料、土壌保水剤、止水剤、結露防止剤、鮮度保持剤、溶剤脱水剤および食品等のドリップシートなどに使用されている。このように吸水性樹脂は産業上幅広い用途があるため、ますます需要が高まっている。   The water-absorbent resin has the property of absorbing a large amount of water, and is a material that constitutes sanitary goods such as disposable diapers, sanitary napkins, incontinence pads, soil water retention agents, water stopping agents, anti-condensation agents, freshness retention agents, solvents Used for dehydrating agents and drip sheets for foods. As described above, since the water-absorbing resin has a wide range of industrial uses, the demand is increasing.

特に、紙おむつ等の衛生用品の用途では、製品の薄型化のために、パルプ量を減らして吸水性樹脂の使用量を増加させている傾向にあり、世界的なおむつの普及に伴い、その需要はますます増加している。   In particular, sanitary products such as disposable diapers tend to reduce the amount of pulp and increase the amount of water-absorbent resin used to reduce the thickness of the product. Is increasing more and more.

吸水性樹脂は、従来、親水性重合体を僅かに架橋(通常は重合時に架橋)することで水不溶性水膨潤性という機能を付与され、通常、粉末状の粒子形態として製造される。吸水性樹脂としては、例えば、ポリアクリル酸部分中和物架橋体、澱粉−アクリロニトリル共重合体の加水分解物、澱粉−アクリル酸グラフト重合体の中和物、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体の鹸化物、アクリロニトリル共重合体もしくはアクリルアミド共重合体の加水分解物またはこれらの架橋体、カルボキシメチルセルロース架橋体、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(AMPS)の共重合架橋体、ポリエチレンオキサイド架橋体、ポリアリルアミン架橋体、ポリエチレンイミン架橋体等が知られている。しかし、近年、おむつの高性能化に伴い、吸水性樹脂の高機能性が求められているため、吸水性樹脂の製造方法についても、様々な改良がなされている。例えば、粉末内部の架橋に加えて、さらに重合後の樹脂を表面架橋(二次架橋)することによって、内部と表面とに架橋密度勾配を付与し、吸水性樹脂に対して吸水速度や通液性、さらに加圧下吸収倍率の改善がなされている。   Conventionally, the water-absorbent resin is given a function of water-insoluble water swellability by slightly cross-linking a hydrophilic polymer (usually cross-linking during polymerization), and is usually produced in a powdery particle form. Examples of the water-absorbing resin include a crosslinked polyacrylic acid partial neutralized product, a hydrolyzate of starch-acrylonitrile copolymer, a neutralized product of starch-acrylic acid graft polymer, and a vinyl acetate-acrylic ester copolymer. Saponified product, hydrolyzate of acrylonitrile copolymer or acrylamide copolymer or cross-linked product thereof, carboxymethylcellulose cross-linked product, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (AMPS) copolymer cross-linked product, polyethylene oxide cross-linked product , Cross-linked polyallylamine, cross-linked polyethyleneimine, and the like are known. However, in recent years, with the improvement in performance of diapers, high functionality of the water-absorbent resin has been demanded, and therefore various improvements have been made to the method for producing the water-absorbent resin. For example, in addition to crosslinking inside the powder, the polymerized resin is further surface-crosslinked (secondary crosslinking) to give a crosslink density gradient between the inside and the surface, so that the water-absorbing resin has a water absorption speed and liquid flow rate. In addition, the absorption capacity under pressure has been improved.

そして、上記紙おむつ等の衛生用品用途では、製品の薄型化のために加圧下吸収倍率の高い吸水性樹脂が望まれている。一般的に吸水性樹脂は150μm以下の粒径を有する微粉の含有量が少ない程好ましい。微粉末はおむつなどの吸水性物品中で目詰まりによって通液性が低下する要因となるからである。このような微粉は吸湿しやすく、おむつの製造工程における詰まりの原因となっているだけでなく、使用者にとって安全衛生上好ましくないものとなっている。   And in sanitary goods uses, such as the said paper diaper, the water absorbing resin with a high absorption capacity under pressure is desired for thickness reduction of a product. In general, the water-absorbent resin is more preferable as the content of fine powder having a particle size of 150 μm or less is smaller. This is because the fine powder becomes a factor that the liquid permeability decreases due to clogging in a water-absorbing article such as a diaper. Such fine powder is easy to absorb moisture and not only causes clogging in the manufacturing process of the diaper, but is also unfavorable for the user in terms of safety and hygiene.

微粉末が少なく、且つ加圧下吸収倍率等に優れた吸水性樹脂の製造方法として、乾燥した吸水性樹脂粉末に架橋剤を添加して、粉砕しながらその表面近傍を架橋する際に、重量平均粒子径が200〜1000μmの吸水性樹脂の粗粒を使用する方法がある(特許文献1)。該発明は、吸水性樹脂が小さな粒子径に形成される場合には、水性液体との接触により吸水性樹脂はママコを形成し吸収速度が低下するため、表面架橋前の吸水性樹脂粉末の粒子径を大きい粗粒に制御し、さらに粒子の少なくとも一部を粉砕しながら表面近傍を架橋して、微粉が少なく高い加圧下吸収倍率や加圧下通液性を示す吸水剤を得る、というものである。   As a method for producing a water-absorbent resin with a small amount of fine powder and excellent absorption capacity under pressure, etc., a cross-linking agent is added to the dried water-absorbent resin powder, and when the vicinity of the surface is cross-linked while grinding, a weight average There is a method of using coarse particles of a water-absorbent resin having a particle diameter of 200 to 1000 μm (Patent Document 1). When the water-absorbing resin is formed into a small particle diameter, the water-absorbing resin forms mamako due to contact with the aqueous liquid and the absorption rate decreases, so the particles of the water-absorbing resin powder before surface crosslinking By controlling the diameter to coarse grains and further cross-linking the vicinity of the surface while pulverizing at least a part of the particles, a water absorbing agent with a small amount of fine powder and a high absorption capacity under pressure and liquid permeability under pressure is obtained. is there.

また、吸水性樹脂の表面架橋を行う際に、水平撹拌乾燥機、ロータリー乾燥機、ディスク乾燥機、混和乾燥機、流動層乾燥機、通気乾燥機、赤外線乾燥機などを使用して、温度90〜250℃で架橋反応を完結させることを特徴とした吸水性樹脂の製造方法(特許文献2)や、篩分けで150〜850μmに調製された内部架橋ポリマーに表面架橋剤を添加しパドルミキサーで加熱して表面架橋を行うことを特徴とした吸水性樹脂の製造方法(特許文献3)もある。   In addition, when performing surface cross-linking of the water-absorbent resin, a horizontal agitation dryer, rotary dryer, disk dryer, kneading dryer, fluidized bed dryer, aeration dryer, infrared dryer, or the like is used. A method for producing a water-absorbent resin characterized by completing a crosslinking reaction at ˜250 ° C. (Patent Document 2), or adding a surface crosslinking agent to an internally crosslinked polymer prepared to 150 to 850 μm by sieving and using a paddle mixer There is also a method for producing a water-absorbent resin (Patent Document 3) characterized in that surface crosslinking is performed by heating.

しかしながら、上記特許文献1〜3に記載の技術では、吸水性樹脂中に粗粒(吸水性樹脂の凝集物)が多く残存するという問題がある。上記粗粒が吸水性樹脂中に含まれたままではオムツ等の製品の使用感を損ねるため、除去する必要があるが、除去するためには分級操作等の手間がかかる。また、分級した粗粒を廃棄すると経済的に不利である。一方、上記粗粒を砕くと微粉が発生してしまう。   However, the techniques described in Patent Documents 1 to 3 have a problem that many coarse particles (aggregates of the water absorbent resin) remain in the water absorbent resin. If the coarse particles are contained in the water-absorbent resin, the feeling of use of a product such as a diaper is impaired. Therefore, it is necessary to remove the diaper, but it takes time and effort to perform classification. Moreover, it is economically disadvantageous to discard the classified coarse particles. On the other hand, when the coarse particles are crushed, fine powder is generated.

そこで、吸水性樹脂と表面架橋剤含有水性溶液との混合物を加熱して表面架橋を完成させる工程において、かきあげ羽根を具備した攪拌盤を有する攪拌乾燥装置や攪拌盤と攪拌盤との間に解砕手段を設けた攪拌乾燥装置を使用して加熱することにより、粗粒の発生を抑制しながら表面架橋を行う方法が開示されている(特許文献4)。   Therefore, in the step of heating the mixture of the water-absorbent resin and the aqueous solution containing the surface cross-linking agent to complete the surface cross-linking, a solution is provided between the stirrer and the stirrer having the stirrer equipped with the scraper blades. A method of performing surface cross-linking while suppressing the generation of coarse particles by heating using a stirring and drying apparatus provided with a crushing means is disclosed (Patent Document 4).

また、攪拌盤を備えた攪拌装置を用いて吸水性樹脂の表面架橋処理を行う方法としては、工業スケールで表面架橋による物性改良効果を十分に発揮することを目的として、攪拌盤を備えた攪拌冷却装置を用い、加熱処理後の吸水性樹脂を気流下で攪拌冷却することを特徴とする吸水性樹脂の製造方法も開示されている(特許文献5)。   In addition, as a method of performing the surface cross-linking treatment of the water-absorbent resin using a stirrer equipped with a stirrer, the stirrer equipped with a stirrer for the purpose of sufficiently exerting the physical property improvement effect by surface cross-linking on an industrial scale There is also disclosed a method for producing a water absorbent resin, characterized in that a water absorbent resin after heat treatment is stirred and cooled under an air stream using a cooling device (Patent Document 5).

さらに特許文献6において、単量体の重合、加熱乾燥、冷却、粉砕などの工程を経て得られた吸水性樹脂粉末に対し、更に表面架橋剤などを含む水性液を添加、加熱、乾燥により表面架橋する方法が開示されている。   Further, in Patent Document 6, an aqueous liquid containing a surface cross-linking agent is further added to the water-absorbent resin powder obtained through the steps of monomer polymerization, heat drying, cooling, pulverization, etc., and the surface is obtained by heating and drying. A method of crosslinking is disclosed.

また、特許文献7には、フリーの水吸収を遅らせるべく、表面処理を施した吸水性樹脂に、さらに複数回、熱を作用させる方法が開示されている。また、特許文献8には、表面処理剤含有液を、吸水性樹脂に混合して加熱するという工程を2回繰り返すことにより、加圧下における膨張強度を高めることができることが開示されている。
特開平11−302391号公報(平成11(1999)年11月2日公開)) 特開平4−214734号公報(平成4(1992)年8月5日公開)) 特表2002−515079号公報(平成14(2002)年5月21日公開)) 特開2004−352941号公報(平成16(2004)年12月16日公開)) 特開2004−300425号公報(平成16(2004)年10月28日公開)) 特開2002−121291号公報(平成14(2002)年4月23日公開)) 特表2003−503554号公報(平成15(2003)年1月28日公表) 特許第2847113号(平成10(1998)年11月6日登録、公表番号:特表平9−502221号公報(平成9(1997)年3月4日公表))
Patent Document 7 discloses a method in which heat is further applied to the water-absorbent resin that has been subjected to surface treatment in order to delay free water absorption. Patent Document 8 discloses that the expansion strength under pressure can be increased by repeating the step of mixing and heating the surface treatment agent-containing liquid with the water-absorbent resin twice.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-302391 (published on November 2, 1999)) JP-A-4-214734 (published on August 5, 1992)) Japanese translation of PCT publication No. 2002-515079 (published on May 21, 2002) Japanese Patent Laying-Open No. 2004-352941 (Released on December 16, 2004)) Japanese Patent Laying-Open No. 2004-300425 (released on October 28, 2004)) JP 2002-121291 A (published April 23, 2002)) Special table 2003-503554 gazette (published January 28, 2003) Japanese Patent No. 2847113 (Registered on November 6, 1998, Publication Number: National Publication No. 9-502221 (announced on March 4, 1997))

上記特許文献4,5に記載されているように、従来、吸水性樹脂の機能性を表面処理によって改良する場合は、混合性を向上させる観点から、攪拌盤を備えた攪拌乾燥装置や、攪拌冷却装置等の攪拌装置を用いることが有効であると考えられてきた。一方、上記特許文献4,5に記載された技術のように、攪拌装置を用いる場合、依然として表面架橋処理中に微粉が多く発生してしまうという問題点が確認されている。微粉が多く発生すると、表面架橋層が破壊される傾向があるため、吸水性樹脂の物性にも悪影響を与えてしまう。   As described in Patent Documents 4 and 5, conventionally, when the functionality of the water-absorbent resin is improved by surface treatment, from the viewpoint of improving the mixing property, a stirring / drying apparatus equipped with a stirring plate, It has been considered effective to use a stirring device such as a cooling device. On the other hand, when using a stirrer like the technique described in the said patent documents 4 and 5, the problem that much fine powder generate | occur | produces still during a surface crosslinking process is confirmed. When a large amount of fine powder is generated, the surface cross-linked layer tends to be destroyed, which also adversely affects the physical properties of the water-absorbent resin.

上記問題点は、攪拌盤の形状が親水性架橋重合体の攪拌にとって適切な形状となっていないことに起因すると考えられる。すなわち、従来技術では、攪拌盤は混合性を向上させるために用いられ、混合性の向上という観点から形状が決められており、攪拌盤を微粉発生抑制のために用いるという発想は従来なされていない。つまり、攪拌盤の形状は、微粉の発生抑制という観点に基づいて決められているものではない。   It is considered that the above problem is caused by the shape of the stirring plate not being an appropriate shape for stirring the hydrophilic cross-linked polymer. That is, in the prior art, the stirrer is used for improving the mixing property, and the shape is determined from the viewpoint of improving the mixing property, and the idea of using the stirrer for suppressing the generation of fine powder has not been made conventionally. . That is, the shape of the stirring board is not determined based on the viewpoint of suppressing the generation of fine powder.

例えば、従来技術で用いられている攪拌盤は、攪拌盤の最大厚さと最少厚さとの差が大きいため、親水性架橋重合体の粉体に食い込む際に粉体に過大な圧力を加えてしまい、粉体が圧縮された結果、粉体の密度が上昇し、表面架橋処理時に吸水性樹脂に機械的なダメージが与えられ、その結果微粉量が増えてしまうと考えられるという問題がある。   For example, the stirrer used in the prior art has a large difference between the maximum thickness and the minimum thickness of the stirrer, so that excessive pressure is applied to the powder when biting into the powder of the hydrophilic crosslinked polymer. As a result of the powder being compressed, there is a problem that the density of the powder is increased, and the water-absorbent resin is mechanically damaged during the surface cross-linking treatment, resulting in an increase in the amount of fine powder.

また、吸水性樹脂の高機能化の一方で、近年の高まる吸水性樹脂の需要に対応するべく、いかにして効率よくかつ性能を落とさずに吸水性樹脂を大量生産するかという課題も生じてきた。しかしながら、上記特許文献7および8のように、機能性を表面処理によって改良する方法は提案されているが、吸水性樹脂製造のスケールアップ時に懸念される、撹拌翼を備えた加熱処理装置による吸水性樹脂へのダメージ等による物性の低下について、これまで表面処理の観点から検討されてこなかった。   In addition, while increasing the functionality of water-absorbent resins, there has also been a problem of how to efficiently mass-produce water-absorbent resins without compromising performance in order to meet the increasing demand for water-absorbent resins in recent years. It was. However, as in Patent Documents 7 and 8, a method for improving functionality by surface treatment has been proposed, but water absorption by a heat treatment apparatus equipped with a stirring blade is a concern at the time of scale-up of water absorbent resin production. The deterioration of physical properties due to damage to the functional resin has not been studied so far from the viewpoint of surface treatment.

ここで、吸水性樹脂の生産量を増大させる方法として、現行の加熱処理装置を単純に大型化した加熱処理装置を用いることが考えられるが、単純に大型化した装置では、有効容積に対する伝熱面積が小さくなる。したがって、吸水性樹脂の温度を一定範囲の温度に保ち、所望の表面架橋反応を起こすためには、上記装置内における吸水性樹脂の滞留時間を長くする必要がある。そして、表面架橋処理時に吸水性樹脂が攪拌盤によって攪拌される時間が長くなると、その分吸水性樹脂に機械的なダメージが与えられてしまう。その結果微粉量が増えてしまい、吸水性樹脂の物性を低下させてしまうという問題が発生する。   Here, as a method of increasing the production amount of the water-absorbent resin, it is conceivable to use a heat treatment device obtained by simply increasing the size of the current heat treatment device. The area becomes smaller. Therefore, in order to maintain the temperature of the water absorbent resin within a certain range and cause a desired surface crosslinking reaction, it is necessary to lengthen the residence time of the water absorbent resin in the apparatus. If the time during which the water-absorbing resin is stirred by the stirrer becomes longer during the surface cross-linking treatment, the water-absorbing resin is mechanically damaged accordingly. As a result, the amount of fine powder increases, causing a problem that the physical properties of the water-absorbent resin are lowered.

すなわち、どのような攪拌装置を用いれば、微粉の発生を抑制し、高性能な吸水性樹脂を製造することができるのかということに関する知見は従来存在していない。   That is, there is no knowledge regarding what kind of stirring device can be used to suppress the generation of fine powder and to produce a high-performance water-absorbent resin.

装置の大型化による微粉の発生、およびそれに由来して物性が低下するという問題を回避するためには、単純には小さな加熱処理装置を並列に複数台並べればよい。しかしながら、複数台の加熱処理装置を並べると、前後の付帯装置数や配管数が増えるため、大きなコストアップとなる。また、複数台の加熱処理装置を制御する手間がかかり、効率が悪くなる。   In order to avoid the generation of fine powder due to the increase in the size of the apparatus and the problem that the physical properties deteriorate due to the generation, it is simply necessary to arrange a plurality of small heat treatment apparatuses in parallel. However, when a plurality of heat treatment apparatuses are arranged, the number of auxiliary devices before and after and the number of pipes increase, resulting in a large cost increase. In addition, it takes time and effort to control a plurality of heat treatment apparatuses, resulting in poor efficiency.

そこで、工業スケールでの吸水性樹脂の大量生産を効率よく行い、かつ性能が維持される吸水性樹脂の表面架橋方法の開発が求められている。   Therefore, development of a method for surface cross-linking of a water-absorbent resin that efficiently performs mass production of water-absorbent resin on an industrial scale and maintains performance is required.

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであって、その目的は、微粉量の少ない良好な物性を持つ吸水性樹脂を製造するために、改質工程および/または冷却工程を特定構造の攪拌装置を用いた吸水性樹脂の製造方法を提供すること、および、微粉量の少ない良好な物性を持つ吸水性樹脂を製造するために、吸水性樹脂製造のスケールアップを行った際に、熱処理での処理時間を短縮した吸水性樹脂の表面架橋方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to stir the reforming step and / or the cooling step with a specific structure in order to produce a water-absorbing resin having good physical properties with a small amount of fine powder. In order to provide a method for producing a water-absorbent resin using an apparatus and to produce a water-absorbent resin having good physical properties with a small amount of fine powder, when the scale-up of the water-absorbent resin production is performed, heat treatment is performed. It is an object of the present invention to provide a surface cross-linking method for a water-absorbent resin in which the treatment time is shortened.

本発明者らは、吸水性樹脂の表面架橋処理に用いられる攪拌装置の構造に着目し鋭意研究を行った結果、改質工程および/または冷却工程を特定構造の攪拌装置を用いて行うことと、吸水性樹脂の表面架橋を行うにあたり、上記改質工程に含まれる撹拌乾燥工程と表面架橋工程とを異なる工程として行うことで、各工程における撹拌条件や温度条件を最適化することが可能となるため、熱処理の処理時間を短縮することができること、そしてその結果、吸水性樹脂へのダメージが軽減され、生産量を落とすことなく、微粉量の少ない吸水性樹脂を製造可能であることとを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies focusing on the structure of the stirring device used for the surface cross-linking treatment of the water-absorbent resin, the inventors have conducted the reforming step and / or the cooling step using a stirring device having a specific structure. When performing surface cross-linking of the water-absorbent resin, it is possible to optimize the stirring conditions and temperature conditions in each step by performing the stirring and drying step and the surface cross-linking step included in the modification step as different steps. Therefore, the treatment time of heat treatment can be shortened, and as a result, damage to the water absorbent resin can be reduced, and a water absorbent resin with a small amount of fine powder can be produced without reducing the production amount. The headline and the present invention were completed.

すなわち、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液との混合物を加熱することによって上記親水性架橋重合体の表面を架橋せしめる工程である改質工程、および表面架橋された上記親水性架橋重合体を冷却する冷却工程を含み、上記改質工程および/または冷却工程は、複数の攪拌盤を備えた回転軸を有する攪拌手段を用いて行われ、上記回転軸の長軸長さ方向と平行な方向をy方向、上記y方向と直交する方向であって、上記回転軸の軸径方向と平行な方向をx方向、上記x方向およびy方向と直交する方向をz方向とした場合に、上記攪拌盤は、上記攪拌手段をy−z平面で切断した断面において、最大厚さの最小厚さに対する比が5以下であることを特徴としている。   That is, the method for producing a water-absorbent resin according to the present invention comprises a mixture of a hydrophilic crosslinked polymer having a carboxyl group and an aqueous solution containing a surface crosslinking agent having two or more functional groups capable of reacting with the carboxyl group. A modification step that is a step of crosslinking the surface of the hydrophilic crosslinked polymer by heating, and a cooling step of cooling the hydrophilic crosslinked polymer that has been surface-crosslinked, and the modification step and / or the cooling step Is performed using a stirring means having a rotating shaft provided with a plurality of stirring plates, the direction parallel to the major axis length direction of the rotating shaft is the y direction, the direction orthogonal to the y direction, When the direction parallel to the axial diameter direction of the rotation axis is the x direction and the direction perpendicular to the x direction and the y direction is the z direction, the stirring plate is a cross section obtained by cutting the stirring means along the yz plane. Maximum thickness It is characterized in that the ratio of the minimum thickness is less than 5%.

上記構成によれば、最大厚さの最小厚さに対する比が5以下という比較的厚みが均一な複数の攪拌盤を用いるので、上記親水性架橋重合体に加えられる攪拌盤の断面積あたりの圧力を非常に少なくすることができ、攪拌盤と上記親水性架橋重合体との間に生じる摩擦を小さくすることができるため、上記親水性架橋重合体に与える機械的なダメージを小さくしつつ、均一に攪拌することができる。したがって、微粉量の少ない吸水性樹脂を製造することができる。   According to the above configuration, since a plurality of stirrers having a relatively uniform thickness with a ratio of the maximum thickness to the minimum thickness of 5 or less are used, the pressure per cross-sectional area of the stirrer applied to the hydrophilic crosslinked polymer Since the friction generated between the stirring plate and the hydrophilic cross-linked polymer can be reduced, the mechanical damage given to the hydrophilic cross-linked polymer is reduced and uniform. Can be stirred. Accordingly, it is possible to produce a water absorbent resin with a small amount of fine powder.

また、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液との混合物を加熱することによって上記親水性架橋重合体の表面を架橋せしめる工程である改質工程、および表面架橋された上記親水性架橋重合体を冷却する冷却工程を含み、上記改質工程および/または冷却工程は、かきあげ羽根を具備する複数の攪拌盤を備えた回転軸を有する攪拌手段を用いて行われ、上記回転軸の長軸長さ方向と平行な方向をy方向、上記y方向と直交する方向であって、上記回転軸の軸径方向と平行な方向をx方向、上記x方向およびy方向と直交する方向をz方向とした場合に、上記攪拌手段をy−z平面で切断した断面における上記かきあげ羽根の断面積が、上記かきあげ羽根を突出させている一つの攪拌盤と、当該攪拌盤と相対して配置される他の攪拌盤との攪拌盤間面積の10%以上50%未満を占め、かつ、上記y−z平面で切断した断面における上記かきあげ羽根のy方向の長さが、上記一つの攪拌盤と上記他の攪拌盤との攪拌盤間距離の50%以上であることを特徴としている。   The method for producing a water-absorbent resin according to the present invention comprises a mixture of a hydrophilic cross-linked polymer having a carboxyl group and an aqueous solution containing a surface cross-linking agent having two or more functional groups capable of reacting with the carboxyl group. A modification step that is a step of crosslinking the surface of the hydrophilic crosslinked polymer by heating, and a cooling step of cooling the hydrophilic crosslinked polymer that has been surface-crosslinked, and the modification step and / or the cooling step Is carried out using a stirring means having a rotating shaft provided with a plurality of stirring plates equipped with scraping blades, and the direction parallel to the longitudinal direction of the rotating shaft is the y direction, and the direction perpendicular to the y direction. In the cross section obtained by cutting the stirring means along the yz plane when the direction parallel to the axial diameter direction of the rotating shaft is the x direction and the direction perpendicular to the x direction and the y direction is the z direction. the above The cross-sectional area of the lifting blade is not less than 10% and less than 50% of the area between the stirring plate of one stirring plate protruding the lifting blade and the other stirring plate disposed relative to the stirring plate. And the length in the y direction of the lifting blade in the section cut along the yz plane is 50% or more of the distance between the stirring plates of the one stirring plate and the other stirring plate. It is a feature.

従来技術で用いられている攪拌乾燥装置や攪拌冷却装置を用いる場合は、上記親水性架橋重合体の攪拌を継続するに連れて上記親水性架橋重合体が過度に圧縮され、上記親水性架橋重合体が機械的ダメージを受け、微粉が発生してしまうという問題があるが、上記構成によれば、攪拌盤に設けられたかきあげ羽根の断面積と長さが、上記範囲に調整されているため、上記親水性架橋重合体を過度に圧縮せずに浮遊状態で攪拌することができ、親水性架橋重合体の凝集および圧迫を防止できるので、親水性架橋重合体と水性溶液との混合物を均一に攪拌することができ、微粉の発生を抑制することができる。   When using a stirring / drying device or a stirring / cooling device used in the prior art, the hydrophilic crosslinked polymer is excessively compressed as the stirring of the hydrophilic crosslinked polymer is continued. There is a problem that the coalescence is mechanically damaged and fine powder is generated, but according to the above configuration, the cross-sectional area and length of the lifting blade provided on the stirring board are adjusted to the above range. The hydrophilic crosslinked polymer can be stirred in a floating state without being excessively compressed, and aggregation and compression of the hydrophilic crosslinked polymer can be prevented, so that the mixture of the hydrophilic crosslinked polymer and the aqueous solution can be uniformly formed. The generation of fine powder can be suppressed.

したがって微粉量の少ない吸水性樹脂を製造することができる。また、上記親水性架橋重合体に圧力をかかりにくくし、上記親水性架橋重合体の圧縮度を減少させることができるため、少ない攪拌動力で上記親水性架橋重合体を攪拌することができ、製造効率を向上させることができる。   Therefore, a water-absorbing resin with a small amount of fine powder can be produced. Further, since it is difficult to apply pressure to the hydrophilic crosslinked polymer and the compressibility of the hydrophilic crosslinked polymer can be reduced, the hydrophilic crosslinked polymer can be stirred with less stirring power, and produced. Efficiency can be improved.

また、本発明に係る吸水性樹脂の表面架橋方法は、表面架橋剤を含む溶液と吸水性樹脂前駆体とを混合し、湿潤混合物を得る工程(1)と、上記湿潤混合物を、撹拌乾燥し、表面架橋剤を含む乾燥粒子状組成物を得る工程(2)と、上記乾燥粒子状組成物を加熱処理して表面架橋反応させる工程(3)とを含み、上記工程(2)で得られる乾燥粒子状組成物の80重量%以上は、目開き10mmの篩を通過する粒子であり、上記工程(2)および工程(3)のそれぞれの工程を、少なくとも1台以上の処理装置を用いて行い、上記工程(2)に用いる処理装置と、上記工程(3)に用いる処理装置とが、直列に連結されていることを特徴としている。   Moreover, the surface cross-linking method of the water-absorbent resin according to the present invention comprises a step (1) of mixing a solution containing a surface cross-linking agent and a water-absorbent resin precursor to obtain a wet mixture, and stirring and drying the wet mixture. And (2) including a step (2) of obtaining a dry particulate composition containing a surface cross-linking agent, and a step (3) of subjecting the dry particulate composition to a surface cross-linking reaction by heat treatment. 80% by weight or more of the dry particulate composition is particles that pass through a sieve having an opening of 10 mm, and each of the steps (2) and (3) is performed using at least one processing apparatus. The processing apparatus used for the step (2) and the processing apparatus used for the step (3) are connected in series.

上記構成によれば、上記湿潤混合物を処理する際に起こる粒子の凝集を抑えるべく、撹拌乾燥することで、得られる乾燥粒子状組成物は流動性のよい粉体となる。よって、上記表面架橋反応させる工程においては、弱い撹拌もしくは撹拌翼のない装置でも表面架橋を所望の程度まで行うことができる。それゆえ、物性の良好な吸水性樹脂を安定して製造できるという効果を奏する。   According to the said structure, in order to suppress the aggregation of the particle | grains which occur when processing the said wet mixture, the dry particulate composition obtained becomes powder with good fluidity | liquidity by stirring and drying. Therefore, in the surface cross-linking reaction step, the surface cross-linking can be performed to a desired level even with an apparatus without weak stirring or stirring blades. Therefore, there is an effect that a water-absorbing resin having good physical properties can be produced stably.

また、本発明に係る吸水性樹脂の表面架橋方法においては、上記工程(2)に用いる処理装置と、上記工程(3)に用いる処理装置とが、種類および/または有効容積が異なる処理装置であることが好ましい。   Moreover, in the surface cross-linking method of the water-absorbent resin according to the present invention, the processing device used in the step (2) and the processing device used in the step (3) are processing devices having different types and / or effective volumes. Preferably there is.

上記構成によれば、製造する吸水性樹脂の性質に最適な処理装置および/または、上記工程(2)と上記工程(3)との各工程にそれぞれ最適な態様の処理装置を選択することができる。   According to the above configuration, it is possible to select a processing apparatus that is optimal for the properties of the water-absorbing resin to be manufactured and / or a processing apparatus that is optimal for each of the steps (2) and (3). it can.

すなわち、例えば、上記工程(2)では、伝熱面積/有効容積が大きい処理装置であって、攪拌力を大きくするために多軸で、該軸に複数の攪拌盤を有するものを用いることができる。また、例えば、上記工程(3)では、伝熱面積/有効容積が小さい処理装置であって、攪拌盤を備えていないことで穏やかな攪拌力であるものを用いることができる。   That is, for example, in the above step (2), a processing apparatus having a large heat transfer area / effective volume and having multiple axes and a plurality of stirring plates on the axis is used in order to increase the stirring force. it can. Further, for example, in the step (3), a processing apparatus having a small heat transfer area / effective volume and having a gentle stirring force because it does not include a stirring board can be used.

その結果、上記工程(2)において、攪拌効率の向上や平均昇温速度が速くなり、上記湿潤混合物の迅速な攪拌乾燥を実現することができる。また、上記工程(3)では、穏やかに攪拌によって吸水性樹脂が受けるダメージも減少し、平均昇温速度を遅くすることで、吸水性樹脂の微粉化を防ぐことや、表面架橋密度をコントロールすることができる。それゆえ、物性の良好な吸水性樹脂を安定して製造できる。   As a result, in the step (2), the stirring efficiency is improved and the average heating rate is increased, and the wet mixture can be rapidly stirred and dried. Moreover, in the said process (3), the damage which a water-absorbent resin receives by gentle stirring also decreases, and it prevents the pulverization of a water-absorbent resin by controlling an average temperature increase rate, and controls a surface crosslinking density. be able to. Therefore, it is possible to stably produce a water absorbent resin having good physical properties.

また、上記吸水性樹脂の表面架橋方法においては、上記工程(2)に用いる処理装置と、上記工程(3)に用いる処理装置とを、異なる加熱条件および/または異なる撹拌条件で運転させることが好ましい。   In the surface cross-linking method for the water-absorbent resin, the processing apparatus used in the step (2) and the processing apparatus used in the step (3) may be operated under different heating conditions and / or different stirring conditions. preferable.

上記構成によれば、加熱条件および/または撹拌条件を、製造する吸水性樹脂の性質に見合った値および/または、上記工程(2)と上記工程(3)との各工程にそれぞれ見合った値に最適に調節することができる。   According to the above configuration, the heating conditions and / or the stirring conditions are values corresponding to the properties of the water-absorbing resin to be produced and / or values corresponding to each of the steps (2) and (3). Can be adjusted optimally.

すなわち、例えば、上記工程(2)では、用いられる処理装置の、熱原の仕様や設定温度を平均昇温速度が速くなるように調節することや、攪拌盤を攪拌力の強いものに調節する。また、例えば、上記工程(3)では、用いられる処理装置を、熱原の仕様や設定温度を平均昇温速度が遅くなるように調節することや、攪拌盤を攪拌力の小さいものに調節する。   That is, for example, in the above step (2), the specifications of the heat source and the set temperature of the processing apparatus to be used are adjusted so as to increase the average rate of temperature rise, and the stirring plate is adjusted to a strong stirring force. . Further, for example, in the step (3), the processing apparatus used is adjusted such that the specifications and set temperature of the heat source are reduced so that the average rate of temperature increase is slow, or the stirring plate is adjusted to a thing with a small stirring force. .

その結果、上記工程(2)において、攪拌効率の向上や平均昇温速度が速くなり、上記湿潤混合物の迅速な攪拌乾燥を実現することができる。また、上記工程(3)では、穏やかに攪拌によって吸水性樹脂が受けるダメージも減少し、平均昇温速度を遅くすることで、吸水性樹脂の微粉化を防ぐことや、表面架橋密度をコントロールすることができる。それゆえ、物性の良好な吸水性樹脂を安定して製造できる。   As a result, in the step (2), the stirring efficiency is improved and the average heating rate is increased, and the wet mixture can be rapidly stirred and dried. Moreover, in the said process (3), the damage which a water-absorbent resin receives by gentle stirring also decreases, and it prevents the pulverization of a water-absorbent resin by controlling an average temperature increase rate, and controls a surface crosslinking density. be able to. Therefore, it is possible to stably produce a water absorbent resin having good physical properties.

また、本発明にかかる吸水性樹脂の表面架橋方法は、上記課題を解決するために、表面架橋剤を含む溶液と吸水性樹脂前駆体とを混合し、湿潤混合物を得る工程(1)と、上記湿潤混合物を、撹拌乾燥し、表面架橋剤を含む乾燥粒子状組成物を得る工程(2)と、上記乾燥粒子状組成物を加熱処理して表面架橋反応させる工程(3)とを含み、上記工程(2)で得られる乾燥粒子状組成物の80重量%以上は、目開き10mmの篩を通過する粒子であり、上記工程(2)および工程(3)を1台の処理装置内で行い、上記工程(2)および工程(3)を、異なる加熱条件および/または異なる撹拌条件で行うことを特徴としている。   Moreover, in order to solve the above-mentioned problem, the surface cross-linking method of the water-absorbent resin according to the present invention includes a step (1) of mixing a solution containing a surface cross-linking agent and a water-absorbent resin precursor to obtain a wet mixture, The wet mixture is stirred and dried to obtain a dry particulate composition containing a surface crosslinking agent (2), and the dry particulate composition is subjected to a surface crosslinking reaction by heat treatment (3), 80% by weight or more of the dry particulate composition obtained in the step (2) is particles that pass through a sieve having an opening of 10 mm, and the steps (2) and (3) are performed in one processing apparatus. And the step (2) and the step (3) are performed under different heating conditions and / or different stirring conditions.

上記構成によれば、上記工程(2)および上記工程(3)を、粉体の性状に見合った攪拌条件、および温度設定することが可能となる。その結果、熱処理の処理時間を短縮することができる。それ故、吸水性樹脂へのダメージが軽減され、生産量を落とすことなく、物性の良好な吸水性樹脂が得られるという効果を奏する。   According to the said structure, it becomes possible to set the stirring conditions and temperature suitable for the property of powder for the said process (2) and the said process (3). As a result, the heat treatment time can be shortened. Therefore, damage to the water absorbent resin is reduced, and an effect is obtained that a water absorbent resin having good physical properties can be obtained without reducing the production amount.

また、上記工程(2)および上記工程(3)を1台の処理装置内で行うことにより、装置数の増加によるコストの増加やスペース拡大というような問題を回避することができる。   Further, by performing the step (2) and the step (3) in one processing apparatus, it is possible to avoid problems such as cost increase and space expansion due to an increase in the number of apparatuses.

また、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液との混合物を加熱することによって上記親水性架橋重合体の表面を架橋せしめる工程であって、上記混合物を、撹拌乾燥し、表面架橋剤を含む乾燥粒子状組成物を得る工程(2)と、上記乾燥粒子状組成物を加熱処理して表面架橋反応させる工程(3)とを含む改質工程、および表面架橋された上記親水性架橋重合体を冷却する冷却工程を含み、上記工程(2)、工程(3)および冷却工程のうち少なくとも1工程以上は、複数の攪拌盤を備えた回転軸を有する攪拌手段を具備する処理装置を用いて行われ、上記回転軸の長軸長さ方向と平行な方向をy方向、上記y方向と直交する方向であって、上記回転軸の軸径方向と平行な方向をx方向、上記x方向およびy方向と直交する方向をz方向とした場合に、上記攪拌盤は、上記攪拌手段をy−z平面で切断した断面において、最大厚さの最小厚さに対する比が5以下であり、上記混合物は、カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液とを混合する工程(1)によって製造される湿潤混合物であり、上記工程(2)で得られる乾燥粒子状組成物の80重量%以上は、目開き10mmの篩を通過する粒子であり、上記工程(2)および工程(3)のそれぞれの工程を、少なくとも1台以上の処理装置を用いて行い、上記工程(2)に用いる処理装置と、工程(3)に用いる上記処理装置とが、直列に連結されていることを特徴としている。   The method for producing a water-absorbent resin according to the present invention comprises a mixture of a hydrophilic cross-linked polymer having a carboxyl group and an aqueous solution containing a surface cross-linking agent having two or more functional groups capable of reacting with the carboxyl group. A step of crosslinking the surface of the hydrophilic crosslinked polymer by heating, wherein the mixture is stirred and dried to obtain a dry particulate composition containing a surface crosslinking agent; and the dried particulate form A modification step including a step (3) of subjecting the composition to a heat treatment to cause a surface cross-linking reaction, and a cooling step of cooling the hydrophilic cross-linked polymer subjected to the surface cross-linking. ) And at least one of the cooling steps is performed using a processing apparatus including a stirring unit having a rotating shaft provided with a plurality of stirring plates, and a direction parallel to the major axis length direction of the rotating shaft is set. y direction, above When the direction perpendicular to the direction and parallel to the axial diameter direction of the rotating shaft is the x direction, and the direction perpendicular to the x direction and the y direction is the z direction, the stirring plate is the stirring means. In the cross section taken along the yz plane, the ratio of the maximum thickness to the minimum thickness is 5 or less, and the above mixture contains a hydrophilic cross-linked polymer having a carboxyl group and a functional group capable of reacting with the carboxyl group. It is a wet mixture produced by the step (1) of mixing with an aqueous solution containing two or more surface cross-linking agents, and 80% by weight or more of the dry particulate composition obtained in the above step (2) A particle that passes through a sieve having an opening of 10 mm, and each of the steps (2) and (3) is performed using at least one processing device, and the processing device used in the step (2); For step (3) That the processing unit and has been characterized by being connected in series.

上記構成によれば、上記工程(2)、工程(3)および冷却工程の中で少なくとも1工程以上に、上記形状の攪拌盤を備えた回転軸を有する攪拌手段を用いることができる。   According to the said structure, the stirring means which has a rotating shaft provided with the stirring board of the said shape can be used for at least 1 process or more in said process (2), process (3), and cooling process.

そのため、上記改質工程および/または冷却工程の過程においては、上記親水性架橋重合体に与える機械的なダメージを小さくしつつ、均一に攪拌することができる。さらに、上記工程(2)では、上記湿潤混合物を処理する際に起こる粒子の凝集を抑えるべく、撹拌乾燥することで、得られる乾燥粒子状組成物は流動性のよい粉体となる。そして、上記工程(3)では、弱い撹拌もしくは撹拌翼のない装置でも表面架橋を所望の程度まで行うことができる。   Therefore, in the process of the said modification | reformation process and / or cooling process, it can stir uniformly, making the mechanical damage given to the said hydrophilic crosslinked polymer small. Furthermore, in the step (2), the dried particulate composition obtained becomes a powder with good fluidity by stirring and drying in order to suppress aggregation of particles that occurs when the wet mixture is processed. And in the said process (3), surface bridge | crosslinking can be performed to a desired grade with the apparatus without weak stirring or a stirring blade.

その結果、機械的なダメージの軽減と熱処理時間の短縮とを実現することができる。   As a result, it is possible to reduce mechanical damage and shorten the heat treatment time.

したがって、微粉量の少ない良好な性質を有する吸水性樹脂を効率よく製造することができる。   Accordingly, it is possible to efficiently produce a water absorbent resin having good properties with a small amount of fine powder.

また、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液との混合物を加熱することによって上記親水性架橋重合体の表面を架橋せしめる工程であって、上記混合物を、撹拌乾燥し、表面架橋剤を含む乾燥粒子状組成物を得る工程(2)と、上記乾燥粒子状組成物を加熱処理して表面架橋反応させる工程(3)とを含む改質工程、および表面架橋された上記親水性架橋重合体を冷却する冷却工程を含み、上記工程(2)、工程(3)および冷却工程のうち少なくとも1工程以上は、かきあげ羽根を具備する複数の攪拌盤を備えた回転軸を有する攪拌手段を具備する処理装置を用いて行われ、上記回転軸の長軸長さ方向と平行な方向をy方向、上記y方向と直交する方向であって、上記回転軸の軸径方向と平行な方向をx方向、上記x方向およびy方向と直交する方向をz方向とした場合に、上記攪拌手段をy−z平面で切断した断面における上記かきあげ羽根の断面積が、上記かきあげ羽根を突出させている一つの攪拌盤と、当該攪拌盤と相対して配置される他の攪拌盤との間の上記y−z平面における面積の10%以上50%未満を占め、かつ、上記y−z平面で切断した断面における上記かきあげ羽根のy方向の長さが、上記一つの攪拌盤と上記他の攪拌盤との間の上記y−z平面における距離の50%以上であって、上記混合物は、カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液とを混合する工程(1)によって製造される湿潤混合物であり、上記工程(2)で得られる乾燥粒子状組成物の80重量%以上は、目開き10mmの篩を通過する粒子であり、上記工程(2)および工程(3)のそれぞれの工程を、少なくとも1台以上の処理装置を用いて行い、上記工程(2)に用いる上記処理装置と、工程(3)に用いる処理装置とが、直列に連結されていることを特徴としている。   The method for producing a water-absorbent resin according to the present invention comprises a mixture of a hydrophilic cross-linked polymer having a carboxyl group and an aqueous solution containing a surface cross-linking agent having two or more functional groups capable of reacting with the carboxyl group. A step of crosslinking the surface of the hydrophilic crosslinked polymer by heating, wherein the mixture is stirred and dried to obtain a dry particulate composition containing a surface crosslinking agent; and the dried particulate form A modification step including a step (3) of subjecting the composition to a heat treatment to cause a surface cross-linking reaction, and a cooling step of cooling the hydrophilic cross-linked polymer subjected to the surface cross-linking. ) And at least one of the cooling steps is performed using a processing apparatus having a stirring means having a rotating shaft provided with a plurality of stirring plates provided with scraping blades, and the major axis length direction of the rotating shaft And flat When the right direction is the y direction, the direction perpendicular to the y direction, the direction parallel to the axial direction of the rotation axis is the x direction, and the direction perpendicular to the x direction and the y direction is the z direction, A cross-sectional area of the lifting blade in a cross section obtained by cutting the stirring means along the yz plane, one stirring plate in which the lifting blade protrudes, and another stirring plate disposed relative to the stirring plate; Occupying 10% or more and less than 50% of the area in the yz plane between and the length in the y direction of the scraping blade in the cross section cut by the yz plane is 50% or more of the distance in the yz plane between the other stirring plates, and the mixture includes a hydrophilic cross-linked polymer having a carboxyl group and two or more functional groups capable of reacting with the carboxyl group. Contains surface cross-linking agent 80% by weight or more of the dry particulate composition obtained in the above step (2) is particles that pass through a sieve having an opening of 10 mm. Each of the steps (2) and (3) is performed using at least one processing apparatus, the processing apparatus used for the step (2), and the processing apparatus used for the step (3). Are connected in series.

上記構成によれば、上記工程(2)、工程(3)および冷却工程の中で少なくとも1工程以上に、上記形状のかきあげ羽根を具備する複数の攪拌盤を備えた回転軸を有する攪拌手段を用いることができる。そのため、上記改質工程および/または冷却工程の過程においては、上記親水性架橋重合体および/または上記吸水性樹脂を均一に浮遊状態で攪拌することができる。さらに、上記工程(2)では、上記湿潤混合物を処理する際に起こる粒子の凝集を抑えるべく、撹拌乾燥することで、得られる乾燥粒子状組成物は流動性のよい粉体となる。そして、上記工程(3)では、弱い撹拌もしくは撹拌翼のない装置でも表面架橋を所望の程度まで行うことができる。   According to the said structure, the stirring means which has a rotating shaft provided with the several stirring board which comprises the said shape raising blade in at least 1 process or more in said process (2), process (3), and cooling process. Can be used. Therefore, in the process of the modification step and / or the cooling step, the hydrophilic cross-linked polymer and / or the water-absorbing resin can be stirred uniformly in a floating state. Furthermore, in the step (2), the dried particulate composition obtained becomes a powder with good fluidity by stirring and drying in order to suppress aggregation of particles that occurs when the wet mixture is processed. And in the said process (3), surface bridge | crosslinking can be performed to a desired grade with the apparatus without weak stirring or a stirring blade.

その結果、機械的なダメージの軽減と、攪拌動力の省エネルギー化と、熱処理時間の短縮とを実現することができる。したがって、微粉量の少ない良好な性質を有する吸水性樹脂を効率よく製造することができる。   As a result, reduction of mechanical damage, energy saving of stirring power, and shortening of heat treatment time can be realized. Accordingly, it is possible to efficiently produce a water absorbent resin having good properties with a small amount of fine powder.

また、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液との混合物を加熱することによって上記親水性架橋重合体の表面を架橋せしめる工程である改質工程、および表面架橋された上記親水性架橋重合体を冷却する冷却工程を含み、上記改質工程および/または冷却工程は、複数の攪拌盤を備えた回転軸を有する攪拌手段を具備した処理装置を用いて行われ、上記回転軸の長軸長さ方向と平行な方向をy方向、上記y方向と直交する方向であって、上記回転軸の軸径方向と平行な方向をx方向、上記x方向およびy方向と直交する方向をz方向とした場合に、上記攪拌盤は、上記攪拌手段をy−z平面で切断した断面において、最大厚さの最小厚さに対する比が5以下であって、上記混合物は、カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液とを混合する工程(1)によって製造される湿潤混合物であり、上記改質工程は上記湿潤混合物を、撹拌乾燥し、表面架橋剤を含む乾燥粒子状組成物を得る工程(2)と、上記乾燥粒子状組成物を加熱処理して表面架橋反応させる工程(3)とを含み、上記工程(2)で得られる乾燥粒子状組成物の80重量%以上は、目開き10mmの篩を通過する粒子であり、上記工程(2)および工程(3)を1台の処理装置内で行い、上記工程(2)および工程(3)を、異なる加熱条件および/または異なる撹拌条件で行うことを特徴としている。   The method for producing a water-absorbent resin according to the present invention comprises a mixture of a hydrophilic cross-linked polymer having a carboxyl group and an aqueous solution containing a surface cross-linking agent having two or more functional groups capable of reacting with the carboxyl group. A modification step that is a step of crosslinking the surface of the hydrophilic crosslinked polymer by heating, and a cooling step of cooling the hydrophilic crosslinked polymer that has been surface-crosslinked, and the modification step and / or the cooling step Is performed using a processing apparatus having a stirring means having a rotating shaft provided with a plurality of stirring plates, and a direction parallel to the major axis length direction of the rotating shaft is the y direction, and a direction orthogonal to the y direction. When the direction parallel to the axial diameter direction of the rotating shaft is the x direction and the direction perpendicular to the x direction and the y direction is the z direction, the stirrer moves the stirring means to the yz plane. In the cross section cut by The ratio of the maximum thickness to the minimum thickness is 5 or less, and the mixture comprises a hydrophilic cross-linked polymer having a carboxyl group and a surface cross-linking agent having two or more functional groups capable of reacting with the carboxyl group. A wet mixture produced by the step (1) of mixing with the aqueous solution containing the step, wherein the modifying step comprises stirring and drying the wet mixture to obtain a dry particulate composition containing a surface cross-linking agent (2 ) And a step (3) of subjecting the dry particulate composition to a surface crosslinking reaction by heat treatment, and 80% by weight or more of the dry particulate composition obtained in the step (2) has an opening of 10 mm. The particles pass through a sieve, and the steps (2) and (3) are performed in one processing apparatus, and the steps (2) and (3) are performed under different heating conditions and / or different stirring conditions. As a feature to do That.

上記構成によれば、上記改質工程および/または冷却工程は、上記形状の攪拌盤を備えた回転軸を有する攪拌手段を用いて行われ、上記改質工程に含まれる上記工程(2)と上記工程(3)とを1台の処理装置で行うことができる。また、上記工程(2)と上記工程(3)とに係る攪拌条件および/または温度条件を、それぞれ各工程に最適なように設定することができる。   According to the said structure, the said modification | reformation process and / or a cooling process are performed using the stirring means which has a rotating shaft provided with the stirring board of the said shape, The said process (2) included in the said modification | reformation process, The above step (3) can be performed by one processing apparatus. Moreover, the stirring conditions and / or temperature conditions relating to the step (2) and the step (3) can be set so as to be optimal for each step.

そのため、上記改質工程および/または冷却工程の過程においては、上記親水性架橋重合体に与える機械的なダメージを小さくしつつ、均一に攪拌することができる。さらに、上記工程(2)および上記工程(3)を、粉体の性状に見合った攪拌条件、および温度設定することが可能となる。   Therefore, in the process of the said modification | reformation process and / or cooling process, it can stir uniformly, making the mechanical damage given to the said hydrophilic crosslinked polymer small. Furthermore, it becomes possible to set the stirring conditions and temperature suitable for the properties of the powder in the step (2) and the step (3).

その結果、機械的なダメージの軽減と熱処理の処理時間の短縮とを実現することができる。それ故、物性の良好な吸水性樹脂が得られるという効果を奏する。   As a result, it is possible to reduce mechanical damage and shorten the heat treatment time. Therefore, there is an effect that a water-absorbing resin having good physical properties can be obtained.

また、1台の処理装置内で行うことにより、装置数の増加に係るコストの増加やスペース拡大というような問題を回避することができる。   Further, by performing the processing within one processing apparatus, it is possible to avoid problems such as an increase in cost and an increase in space due to an increase in the number of apparatuses.

また、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液との混合物を加熱することによって上記親水性架橋重合体の表面を架橋せしめる工程である改質工程、および表面架橋された上記親水性架橋重合体を冷却する冷却工程を含み、上記改質工程および/または冷却工程は、かきあげ羽根を具備する複数の攪拌盤を備えた回転軸を有する攪拌手段を具備した処理装置を用いて行われ、上記回転軸の長軸長さ方向と平行な方向をy方向、上記y方向と直交する方向であって、上記回転軸の軸径方向と平行な方向をx方向、上記x方向およびy方向と直交する方向をz方向とした場合に、上記攪拌手段をy−z平面で切断した断面における上記かきあげ羽根の断面積が、上記かきあげ羽根を突出させている一つの攪拌盤と、当該攪拌盤と相対して配置される他の攪拌盤との間の上記y−z平面における面積の10%以上50%未満を占め、かつ、上記y−z平面で切断した断面における上記かきあげ羽根のy方向の長さが、上記一つの攪拌盤と上記他の攪拌盤との間の上記y−z平面における距離の50%以上であることと、上記混合物は、カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液とを混合する工程(1)によって製造される湿潤混合物であり、上記改質工程は上記湿潤混合物を、撹拌乾燥し、表面架橋剤を含む乾燥粒子状組成物を得る工程(2)と、上記乾燥粒子状組成物を加熱処理して表面架橋反応させる工程(3)とを含み、上記工程(2)で得られる乾燥粒子状組成物の80重量%以上は、目開き10mmの篩を通過する粒子であり、上記工程(2)および工程(3)を1台の処理装置内で行い、上記工程(2)および工程(3)を、異なる加熱条件および/または異なる撹拌条件で行うことを特徴としている。   The method for producing a water-absorbent resin according to the present invention comprises a mixture of a hydrophilic cross-linked polymer having a carboxyl group and an aqueous solution containing a surface cross-linking agent having two or more functional groups capable of reacting with the carboxyl group. A modification step that is a step of crosslinking the surface of the hydrophilic crosslinked polymer by heating, and a cooling step of cooling the hydrophilic crosslinked polymer that has been surface-crosslinked, and the modification step and / or the cooling step Is performed using a processing apparatus having a stirring means having a rotating shaft provided with a plurality of stirring plates each having a scraping blade, wherein the direction parallel to the longitudinal direction of the rotating shaft is the y direction, and the y When the x direction is a direction perpendicular to the axial direction of the rotation axis and the z direction is a direction perpendicular to the x direction and the y direction, the agitating means is a yz plane. Cut with The cross-sectional area of the lifting blade in the cross section is the area in the yz plane between one stirring plate from which the lifting blade protrudes and the other stirring plate disposed relative to the stirring plate. 10% or more and less than 50%, and the length in the y direction of the scraping blade in the cross section cut along the yz plane is the y− between the one stirring plate and the other stirring plate. The mixture is 50% or more of the distance in the z plane, and the mixture includes a hydrophilic cross-linked polymer having a carboxyl group, and an aqueous solution containing a surface cross-linking agent having two or more functional groups capable of reacting with the carboxyl group. A wet mixture produced by the step (1) of mixing the step, wherein the modifying step comprises stirring and drying the wet mixture to obtain a dry particulate composition containing a surface cross-linking agent, and the drying Particulate composition 80% by weight or more of the dry particulate composition obtained in the step (2) is a particle that passes through a sieve having an aperture of 10 mm, The step (2) and the step (3) are performed in one processing apparatus, and the step (2) and the step (3) are performed under different heating conditions and / or different stirring conditions.

上記構成によれば、上記改質工程および/または冷却工程は、上記形状のかきあげ羽根を具備する複数の攪拌盤を備えた回転軸を有する攪拌手段を具備した処理装置を用いて行われ、上記改質工程に含まれる上記工程(2)と上記工程(3)とを1台の処理装置で行うことができる。また、上記工程(2)と上記工程(3)とに係る攪拌条件および/または温度条件を、それぞれ各工程に最適なように設定することができる。   According to the above configuration, the reforming step and / or the cooling step is performed using a processing apparatus including a stirring unit having a rotating shaft including a plurality of stirring plates each including a scraping blade having the shape described above. The step (2) and the step (3) included in the reforming step can be performed with one processing apparatus. Moreover, the stirring conditions and / or temperature conditions relating to the step (2) and the step (3) can be set so as to be optimal for each step.

そのため、上記改質工程および/または冷却工程の過程においては、上記親水性架橋重合体および/または上記吸水性樹脂を均一に浮遊状態で攪拌することができる。さらに、上記工程(2)および上記工程(3)を、文体の正常に見合った攪拌条件、および温度設定することが可能となる。   Therefore, in the process of the modification step and / or the cooling step, the hydrophilic cross-linked polymer and / or the water-absorbing resin can be stirred uniformly in a floating state. Furthermore, it becomes possible to set the stirring conditions and temperature suitable for the normal style of the step (2) and the step (3).

その結果、機械的なダメージの軽減と、攪拌動力の省エネルギー化と、熱処理時間の短縮とを実現することができる。したがって、微粉量の少ない良好な性質を有する吸水性樹脂を効率よく製造することができる。   As a result, reduction of mechanical damage, energy saving of stirring power, and shortening of heat treatment time can be realized. Accordingly, it is possible to efficiently produce a water absorbent resin having good properties with a small amount of fine powder.

また、1台の処理装置内で行うことにより、装置数の増加に係るコストの増加やスペース拡大というような問題を回避することができる。   Further, by performing the processing within one processing apparatus, it is possible to avoid problems such as an increase in cost and an increase in space due to an increase in the number of apparatuses.

また、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、上記工程(2)に用いる処理装置と、上記工程(3)に用いる処理装置とが、種類および/または有効容積が異なる処理装置であることが好ましい。   Moreover, the manufacturing method of the water absorbing resin which concerns on this invention is a processing apparatus from which the processing apparatus used for the said process (2) and the processing apparatus used for the said process (3) differ in kind and / or effective volume. Is preferred.

上記構成によれば、該攪拌手段の攪拌力および/または加える温度、伝熱面積/有効容積の値が各工程に見合ったものである処理装置を選択することができる。   According to the said structure, the processing apparatus with which the value of the stirring force of this stirring means and / or the temperature to add, and a heat-transfer area / effective volume is suitable for each process can be selected.

従って、上記工程(2)における攪拌乾燥効率および/または上記工程(3)における表面架橋効率を向上させることができる。その結果、各工程における親水性架橋重合体および/または、吸水性樹脂へのダメージを軽減と、上記各工程に係る時間の短縮とを実現することができ、良質の吸水性樹脂を製造することができる。   Therefore, the stirring and drying efficiency in the step (2) and / or the surface crosslinking efficiency in the step (3) can be improved. As a result, it is possible to reduce the damage to the hydrophilic cross-linked polymer and / or the water-absorbent resin in each step and to shorten the time required for each step, and to produce a high-quality water-absorbent resin. Can do.

また、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、上記工程(2)に用いる処理装置と、上記工程(3)に用いる処理装置とを、異なる加熱条件および/または異なる撹拌条件で運転させることが好ましい。   Moreover, the manufacturing method of the water absorbing resin which concerns on this invention operates the processing apparatus used for the said process (2), and the processing apparatus used for the said process (3) on different heating conditions and / or different stirring conditions. Is preferred.

上記構成によれば、該攪拌手段の攪拌力および/または加える温度、伝熱面積/有効容積の値が各工程に見合ったものに設定することができる。   According to the said structure, the value of the stirring force of this stirring means and / or the temperature to add, and a heat-transfer area / effective volume can be set according to each process.

従って、上記工程(2)における攪拌乾燥効率および/または上記工程(3)における表面架橋効率を向上させることができる。その結果、各工程における親水性架橋重合体および/または、吸水性樹脂へのダメージを軽減と、上記各工程に係る時間の短縮とを実現することができ、良質の吸水背樹脂を製造することができる。   Therefore, the stirring and drying efficiency in the step (2) and / or the surface crosslinking efficiency in the step (3) can be improved. As a result, it is possible to reduce the damage to the hydrophilic cross-linked polymer and / or the water-absorbent resin in each step and to shorten the time required for each step, and to produce a high-quality water-absorbing back resin. Can do.

また、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法では、カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液との混合物を加熱することによって上記親水性架橋重合体の表面を架橋せしめる工程である改質工程、および表面架橋された上記親水性架橋重合体を冷却する冷却工程を含み、上記改質工程および/または冷却工程は、かきあげ羽根を具備する攪拌盤を備えた回転軸を有する攪拌手段を用いて行われ、上記回転軸の長軸長さ方向と平行な方向をy方向、上記y方向と直交する方向であって、上記回転軸の軸径方向と平行な方向をx方向、上記x方向およびy方向と直交する方向をz方向とした場合に、上記攪拌手段をy−z平面で切断した断面における上記かきあげ羽根の断面積が、上記かきあげ羽根を突出させている一つの攪拌盤と、当該攪拌盤と相対して配置される他の攪拌盤との間の上記y−z平面における面積の10%以上50%未満を占め、かつ、上記y−z平面で切断した断面における上記かきあげ羽根のy方向の長さが、上記一つの攪拌盤と上記他の攪拌盤との間の上記y−z平面における距離の50%以上で上記攪拌盤は、上記攪拌手段をy−z平面で切断した断面において、最大厚さの最小厚さに対する比が5以下であることが好ましい。   In the method for producing a water-absorbent resin according to the present invention, a mixture of a hydrophilic cross-linked polymer having a carboxyl group and an aqueous solution containing a surface cross-linking agent having two or more functional groups capable of reacting with the carboxyl group. A modification step that is a step of crosslinking the surface of the hydrophilic crosslinked polymer by heating, and a cooling step of cooling the hydrophilic crosslinked polymer that has been surface-crosslinked, and the modification step and / or the cooling step Is carried out by using a stirring means having a rotating shaft provided with a stirring plate equipped with scraping blades, and the direction parallel to the longitudinal direction of the rotating shaft is the y direction, and the direction perpendicular to the y direction. Then, when the direction parallel to the axial diameter direction of the rotating shaft is the x direction, and the direction orthogonal to the x direction and the y direction is the z direction, the stirrer is cut in the section taken along the yz plane. 10% or more of the area in the yz plane between the one stirring plate from which the lifting blade protrudes and the other stirring plate disposed relative to the stirring plate. The length in the y direction of the lifting blade in the cross section occupying less than 50% and cut in the yz plane is in the yz plane between the one stirring plate and the other stirring plate. It is preferable that the ratio of the maximum thickness to the minimum thickness is 5 or less in a cross section obtained by cutting the stirring means along the yz plane.

上記構成によれば、攪拌盤に設けられたかきあげ羽根の断面積と長さが、上記範囲に調整されているため、上記親水性架橋重合体を過度に圧縮せずに浮遊状態で攪拌することができ、親水性架橋重合体の凝集と圧迫を防止できる。したがって、微粉の発生を抑制することができる。さらに、最大厚さの最小厚さに対する比が5以下という比較的厚みが均一な攪拌盤を用いるので、攪拌盤の断面積あたりの上記親水性架橋重合体に加えられる圧縮および解放を非常に少なくすることができ、上記親水性架橋重合体に与える機械的なダメージを減少させることができる。したがって、より一層微粉量の少ない吸水性樹脂を製造することができる。   According to the above configuration, since the cross-sectional area and the length of the lifting blade provided on the stirring board are adjusted to the above range, the hydrophilic crosslinked polymer is stirred in a floating state without being excessively compressed. It is possible to prevent aggregation and compression of the hydrophilic cross-linked polymer. Therefore, generation of fine powder can be suppressed. Further, since a stirrer having a relatively uniform thickness with a ratio of maximum thickness to minimum thickness of 5 or less is used, the compression and release applied to the hydrophilic cross-linked polymer per cross-sectional area of the stirrer is very small. The mechanical damage given to the hydrophilic crosslinked polymer can be reduced. Therefore, it is possible to produce a water-absorbent resin with a smaller amount of fine powder.

また、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法では、かきあげ羽根が、複数の攪拌盤に跨っており、上記かきあげ羽根のうち、隣接する位置に存在するかきあげ羽根同士は、上記攪拌手段をy−z平面で切断した断面において、上記回転軸を挟んで互い違いに配置または平行に連結されることが好ましい。   Further, in the method for producing a water-absorbent resin according to the present invention, the scraping blades straddle a plurality of stirring boards, and among the scraping blades, the scraping blades that are present at adjacent positions make the stirring means y- In a cross section cut along the z plane, it is preferable that the rotating shafts are alternately arranged or connected in parallel.

上記構成によれば、かきあげ羽根の断面積を、上記かきあげ羽根を突出または連結させている一つの攪拌盤と、当該攪拌盤と相対して配置される他の攪拌盤との間の上記y−z平面における面積(以下「攪拌盤間面積」という)に対して大きくすることや、かきあげ羽根の長さを長くすることができる。   According to the above-described configuration, the cross-sectional area of the lifting blade is determined by the y-between one stirring plate projecting or connecting the lifting blade and the other stirring plate disposed relative to the stirring plate. It is possible to increase the area in the z plane (hereinafter referred to as “the area between the stirring plates”) and to increase the length of the scraping blade.

また、かきあげ羽根が攪拌盤に強固に固定されるため、かきあげ羽根の耐久性を増すことができる。そのため、攪拌効率や粉体搬送性を向上させることができ、均一な表面架橋を施すことができる。したがって、より一層微粉量の少ない吸水性樹脂を製造することができる。   Further, since the scraping blade is firmly fixed to the stirring board, the durability of the scraping blade can be increased. Therefore, stirring efficiency and powder transportability can be improved, and uniform surface crosslinking can be performed. Therefore, it is possible to produce a water-absorbent resin with a smaller amount of fine powder.

また、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法では、上記攪拌盤が円盤状または一部が欠落した円盤状であることが好ましい。   Moreover, in the manufacturing method of the water absorbing resin which concerns on this invention, it is preferable that the said stirring disk is a disk shape or the disk shape from which one part was missing.

上記構成によれば、例えば攪拌盤が楔形である場合に比べて、親水性架橋重合体を攪拌する際に親水性架橋重合体に加わる圧力を減少させることができるので、親水性架橋重合体の粉体密度を低減することができる。したがって、より効率的に微粉量の少ない吸水性樹脂を製造することができる。   According to the above configuration, for example, the pressure applied to the hydrophilic crosslinked polymer when stirring the hydrophilic crosslinked polymer can be reduced as compared with the case where the stirring plate is wedge-shaped. The powder density can be reduced. Therefore, a water-absorbing resin with a small amount of fine powder can be produced more efficiently.

また、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法では、上記攪拌手段が、伝熱手段としても作用することが好ましい。   In the method for producing a water absorbent resin according to the present invention, it is preferable that the agitation means also acts as a heat transfer means.

上記親水性架橋重合体の表面を架橋せしめるためには、カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液との混合物を加熱する必要がある。   In order to crosslink the surface of the hydrophilic crosslinked polymer, a mixture of a hydrophilic crosslinked polymer having a carboxyl group and an aqueous solution containing a surface crosslinking agent having two or more functional groups capable of reacting with the carboxyl group. Need to be heated.

上記構成によれば、攪拌手段が上記親水性架橋重合体に機械的ダメージを与えずに攪拌することや、均一に攪拌することが可能な構成となっているところ、さらに伝熱手段としても作用するため、微粉の発生を抑制しつつ、上記混合物に対して、架橋反応に必要な熱を均一に伝導することができる。したがって、架橋反応を効率的に行うことができるとともに、改質時間の短縮を図ることができるため、微粉量の少ない吸水性樹脂を効率よく製造することができる。   According to the above configuration, the stirring unit is configured to be able to stir without causing mechanical damage to the hydrophilic crosslinked polymer, or to be stirred uniformly, and further acts as a heat transfer unit. Therefore, heat required for the crosslinking reaction can be uniformly conducted to the mixture while suppressing generation of fine powder. Accordingly, the crosslinking reaction can be efficiently performed and the modification time can be shortened, so that a water-absorbing resin with a small amount of fine powder can be efficiently produced.

また、攪拌盤が円盤状または一部が欠落した円盤状である場合は、例えば攪拌盤が楔形である場合に比べて、伝熱面積を大きくすることができるので、架橋反応の効率を向上させることができる。   In addition, when the stirrer is disk-shaped or partly missing, the heat transfer area can be increased compared to, for example, a case where the stirrer is wedge-shaped, so that the efficiency of the crosslinking reaction is improved. be able to.

さらに、伝熱手段を別途設ける必要がないため、吸水性樹脂製造装置の小型化に寄与することができる。   Furthermore, since it is not necessary to provide a heat transfer means separately, it can contribute to size reduction of a water absorbing resin manufacturing apparatus.

また、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法では、上記攪拌手段が冷却手段としても作用することが好ましい。   In the method for producing a water-absorbent resin according to the present invention, it is preferable that the agitation means also acts as a cooling means.

上記構成によれば、攪拌手段が、表面架橋された親水性架橋重合体に機械的ダメージを与えずに、均一に攪拌しながら冷却することができるので、冷却工程における微粉の発生を抑制することができるとともに、上記親水性架橋重合体の全体を均一に冷却することができる。したがって、表面架橋を過剰に進行させることなく、微粉量の少ない吸水性樹脂を製造することができる。また、冷却手段を別途設ける必要がないため、吸水性樹脂製造装置の小型化に寄与することができる。   According to the above configuration, the stirring means can be cooled while stirring uniformly without causing mechanical damage to the surface-crosslinked hydrophilic cross-linked polymer, thereby suppressing the generation of fine powder in the cooling step. And the entire hydrophilic crosslinked polymer can be uniformly cooled. Therefore, a water-absorbing resin with a small amount of fine powder can be produced without excessive surface crosslinking. Moreover, since it is not necessary to provide a cooling means separately, it can contribute to size reduction of a water absorbing resin manufacturing apparatus.

本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、以上のように、カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液との混合物を加熱することによって上記親水性架橋重合体の表面を架橋せしめる工程である改質工程、および表面架橋された上記親水性架橋重合体を冷却する冷却工程を含み、上記改質工程および/または冷却工程は、複数の攪拌盤を備えた回転軸を有する攪拌手段を用いて行われ、上記回転軸の長軸長さ方向と平行な方向をy方向、上記y方向と直交する方向であって、上記回転軸の軸径方向と平行な方向をx方向、上記x方向およびy方向と直交する方向をz方向とした場合に、上記攪拌盤は、上記攪拌手段をy−z平面で切断した断面において、最大厚さの最小厚さに対する比が5以下である、という構成である。   As described above, the method for producing a water-absorbent resin according to the present invention includes a hydrophilic cross-linked polymer having a carboxyl group, and an aqueous solution containing a surface cross-linking agent having two or more functional groups capable of reacting with the carboxyl group. A step of cross-linking the surface of the hydrophilic cross-linked polymer by heating the mixture, and a step of cooling the cross-linked hydrophilic cross-linked polymer. Alternatively, the cooling step is performed by using a stirring means having a rotating shaft provided with a plurality of stirring plates, and the direction parallel to the major axis length direction of the rotating shaft is a direction perpendicular to the y direction. When the direction parallel to the axial diameter direction of the rotating shaft is the x direction and the direction orthogonal to the x direction and the y direction is the z direction, the stirring plate cuts the stirring means along the yz plane. In the cross section The ratio to the minimum thickness of the thickness is 5 or less, a configuration called.

それゆえ、攪拌盤の断面積あたりの上記親水性架橋重合体に加えられる圧縮および解放を非常に少なくすることができ、上記親水性架橋重合体に与える機械的なダメージを小さくしつつ、均一に攪拌することができるので、微粉量の少ない吸水性樹脂を製造することができるという効果を奏する。   Therefore, the compression and release applied to the hydrophilic cross-linked polymer per cross-sectional area of the stirring plate can be greatly reduced, and the mechanical damage given to the hydrophilic cross-linked polymer is reduced while being uniform. Since it can stir, there exists an effect that water-absorbing resin with little amount of fine powder can be manufactured.

また、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、以上のように、カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液との混合物を加熱することによって上記親水性架橋重合体の表面を架橋せしめる工程である改質工程、および表面架橋された上記親水性架橋重合体を冷却する冷却工程を含み、上記改質工程および/または冷却工程は、かきあげ羽根を具備する複数の攪拌盤を備えた回転軸を有する攪拌手段を用いて行われ、上記回転軸の長軸長さ方向と平行な方向をy方向、上記y方向と直交する方向であって、上記回転軸の軸径方向と平行な方向をx方向、上記x方向およびy方向と直交する方向をz方向とした場合に、上記攪拌手段をy−z平面で切断した断面における上記かきあげ羽根の断面積が、上記かきあげ羽根を突出させている一つの攪拌盤と、当該攪拌盤と相対して配置される他の攪拌盤との間の上記y−z平面における面積の10%以上50%未満を占め、かつ、上記y−z平面で切断した断面における上記かきあげ羽根のy方向の長さが、上記一つの攪拌盤と上記他の攪拌盤との間の上記y−z平面における距離の50%以上であるという構成である。   In addition, as described above, the method for producing a water-absorbent resin according to the present invention includes a hydrophilic cross-linked polymer having a carboxyl group and a surface cross-linking agent having two or more functional groups capable of reacting with a carboxyl group. A modification step that is a step of crosslinking the surface of the hydrophilic crosslinked polymer by heating the mixture with the solution, and a cooling step of cooling the hydrophilic crosslinked polymer that has been surface-crosslinked, and the modification step And / or the cooling step is performed using a stirring means having a rotating shaft provided with a plurality of stirring plates equipped with scraping blades, and the direction parallel to the longitudinal direction of the rotating shaft is the y direction, and the y When the x direction is a direction perpendicular to the axial direction of the rotation axis and the z direction is a direction perpendicular to the x direction and the y direction, the agitating means is a yz plane. Disconnected with The cross-sectional area of the lifting blade is 10 of the area in the yz plane between one stirring plate from which the lifting blade protrudes and the other stirring plate disposed relative to the stirring plate. % In the cross-section cut by the yz plane, the length in the y direction of the lifting blade is the yz between the one stirring plate and the other stirring plate. The configuration is that it is 50% or more of the distance in the plane.

それゆえ、上記親水性架橋重合体を過度に圧縮せずに均一に攪拌することができ、改質工程で発生しやすい、微粉の発生を効率的に防止できるため、微粉量の少ない吸水性樹脂を製造することができるという効果を奏する。   Therefore, the hydrophilic cross-linked polymer can be uniformly stirred without being excessively compressed, and the water-absorbent resin having a small amount of fine powder can be efficiently prevented from being generated in the reforming step and can be efficiently prevented. There is an effect that can be manufactured.

また、本発明にかかる吸水性樹脂の表面架橋方法は、表面架橋剤を含む溶液と吸水性樹脂前駆体とを混合し、湿潤混合物を得る工程(1)と、上記湿潤混合物を、撹拌乾燥し、表面架橋剤を含む乾燥粒子状組成物を得る工程(2)と、上記乾燥粒子状組成物を加熱処理して表面架橋反応させる工程(3)とを含み、上記工程(2)で得られる乾燥粒子状組成物の80重量%以上は、目開き10mmの篩を通過する粒子であり、上記工程(2)および工程(3)のそれぞれの工程を、少なくとも1台以上の処理装置を用いて行い、上記工程(2)に用いる処理装置と、上記工程(3)に用いる処理装置とが、直列に連結されている、という構成である。   Further, the surface cross-linking method of the water-absorbent resin according to the present invention includes a step (1) of mixing a solution containing a surface cross-linking agent and a water-absorbent resin precursor to obtain a wet mixture, and stirring and drying the wet mixture. And (2) including a step (2) of obtaining a dry particulate composition containing a surface cross-linking agent, and a step (3) of subjecting the dry particulate composition to a surface cross-linking reaction by heat treatment. 80% by weight or more of the dry particulate composition is particles that pass through a sieve having an opening of 10 mm, and each of the steps (2) and (3) is performed using at least one processing apparatus. The processing apparatus used in the step (2) and the processing apparatus used in the step (3) are connected in series.

上記湿潤混合物を処理する際に起こる粒子の凝集を抑えるべく、撹拌乾燥することで、得られる乾燥粒子状組成物は流動性のよい粉体となる。よって、上記表面架橋反応させる工程においては、弱い撹拌もしくは撹拌翼のない装置でも表面架橋を所望の程度まで行うことができる。それゆえ、本発明にかかる吸水性樹脂の表面架橋方法は、物性の良好な吸水性樹脂を安定して製造できるという効果を奏する。   In order to suppress the aggregation of particles that occurs when the wet mixture is treated, the resulting dried particulate composition becomes a powder having good fluidity by stirring and drying. Therefore, in the surface cross-linking reaction step, the surface cross-linking can be performed to a desired level even with an apparatus without weak stirring or stirring blades. Therefore, the surface cross-linking method for a water-absorbent resin according to the present invention has an effect that a water-absorbent resin having good physical properties can be produced stably.

また、本発明にかかる吸水性樹脂の表面架橋方法は、各工程において効率のよい加熱条件および/または撹拌条件を選択できるため、加熱処理装置内での滞留時間が短くなる。それゆえ、吸水性樹脂の生産性を向上させるという効果を奏する。   Moreover, since the surface crosslinking method of the water absorbent resin according to the present invention can select efficient heating conditions and / or stirring conditions in each step, the residence time in the heat treatment apparatus is shortened. Therefore, there is an effect of improving the productivity of the water absorbent resin.

また、本発明にかかる吸水性樹脂の表面架橋方法は、表面架橋剤を含む溶液と吸水性樹脂前駆体とを混合し、湿潤混合物を得る工程(1)と、上記湿潤混合物を、撹拌乾燥し、表面架橋剤を含む乾燥粒子状組成物を得る工程(2)と、上記乾燥粒子状組成物を加熱処理して表面架橋反応させる工程(3)とを含み、上記工程(2)で得られる乾燥粒子状組成物の80重量%以上は、目開き10mmの篩を通過する粒子であり、上記工程(2)および工程(3)を1台の処理装置内で行い、上記工程(2)および工程(3)を、異なる加熱条件および/または異なる撹拌条件で行うという構成である。   Further, the surface cross-linking method of the water-absorbent resin according to the present invention includes a step (1) of mixing a solution containing a surface cross-linking agent and a water-absorbent resin precursor to obtain a wet mixture, and stirring and drying the wet mixture. And (2) including a step (2) of obtaining a dry particulate composition containing a surface cross-linking agent, and a step (3) of subjecting the dry particulate composition to a surface cross-linking reaction by heat treatment. 80% by weight or more of the dry particulate composition is particles that pass through a sieve having an opening of 10 mm, and the above steps (2) and (3) are performed in one processing apparatus, and the above steps (2) and (2) are performed. It is the structure of performing a process (3) on different heating conditions and / or different stirring conditions.

上記湿潤混合物を処理する際に起こる粒子の凝集を抑えるべく、撹拌乾燥することで、得られる乾燥粒子状組成物は流動性のよい粉体となる。よって、上記表面架橋反応させる工程においては、弱い撹拌もしくは撹拌翼のない装置でも表面架橋を所望の程度まで行うことができる。それゆえ、本発明にかかる吸水性樹脂の表面架橋方法は、物性の良好な吸水性樹脂を安定して製造できるという効果を奏する。   In order to suppress the aggregation of particles that occurs when the wet mixture is treated, the resulting dried particulate composition becomes a powder having good fluidity by stirring and drying. Therefore, in the surface cross-linking reaction step, the surface cross-linking can be performed to a desired level even with an apparatus without weak stirring or stirring blades. Therefore, the surface cross-linking method for a water-absorbent resin according to the present invention has an effect that a water-absorbent resin having good physical properties can be produced stably.

また、上記工程(2)および上記工程(3)を、粉体の性状に見合った攪拌条件、および温度設定することが可能となる。その結果、熱処理の処理時間を短縮することができる。それ故、吸水性樹脂へのダメージが軽減され、生産量を落とすことなく、物性の良好な吸水性樹脂が得られるという効果を奏する。   Moreover, it becomes possible to set the stirring conditions and temperature suitable for the properties of the powder in the step (2) and the step (3). As a result, the heat treatment time can be shortened. Therefore, damage to the water absorbent resin is reduced, and an effect is obtained that a water absorbent resin having good physical properties can be obtained without reducing the production amount.

また、上記工程(2)および上記工程(3)を1台の処理装置内で行うことにより、装置数の増加によるコストの増加やスペース拡大というような問題を回避することができる。   Further, by performing the step (2) and the step (3) in one processing apparatus, it is possible to avoid problems such as cost increase and space expansion due to an increase in the number of apparatuses.

また、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液との混合物を加熱することによって上記親水性架橋重合体の表面を架橋せしめる工程であって、上記混合物を、撹拌乾燥し、表面架橋剤を含む乾燥粒子状組成物を得る工程(2)と、上記乾燥粒子状組成物を加熱処理して表面架橋反応させる工程(3)とを含む改質工程、および表面架橋された上記親水性架橋重合体を冷却する冷却工程を含み、上記工程(2)、工程(3)および冷却工程のうち少なくとも1工程以上は、複数の攪拌盤を備えた回転軸を有する攪拌手段を具備する処理装置を用いて行われ、上記回転軸の長軸長さ方向と平行な方向をy方向、上記y方向と直交する方向であって、上記回転軸の軸径方向と平行な方向をx方向、上記x方向およびy方向と直交する方向をz方向とした場合に、上記攪拌盤は、上記攪拌手段をy−z平面で切断した断面において、最大厚さの最小厚さに対する比が5以下であり、上記混合物は、カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液とを混合する工程(1)によって製造される湿潤混合物であり、上記工程(2)で得られる乾燥粒子状組成物の80重量%以上は、目開き10mmの篩を通過する粒子であり、上記工程(2)および工程(3)のそれぞれの工程を、少なくとも1台以上の処理装置を用いて行い、上記工程(2)に用いる処理装置と、工程(3)に用いる上記処理装置とが、直列に連結されている、という構成である。   The method for producing a water-absorbent resin according to the present invention comprises a mixture of a hydrophilic cross-linked polymer having a carboxyl group and an aqueous solution containing a surface cross-linking agent having two or more functional groups capable of reacting with the carboxyl group. A step of crosslinking the surface of the hydrophilic crosslinked polymer by heating, wherein the mixture is stirred and dried to obtain a dry particulate composition containing a surface crosslinking agent; and the dried particulate form A modification step including a step (3) of subjecting the composition to a heat treatment to cause a surface cross-linking reaction, and a cooling step of cooling the hydrophilic cross-linked polymer subjected to the surface cross-linking. ) And at least one of the cooling steps is performed using a processing apparatus including a stirring unit having a rotating shaft provided with a plurality of stirring plates, and a direction parallel to the major axis length direction of the rotating shaft is set. y direction, above When the direction perpendicular to the direction and parallel to the axial diameter direction of the rotating shaft is the x direction, and the direction perpendicular to the x direction and the y direction is the z direction, the stirring plate is the stirring means. In the cross section taken along the yz plane, the ratio of the maximum thickness to the minimum thickness is 5 or less, and the above mixture contains a hydrophilic cross-linked polymer having a carboxyl group and a functional group capable of reacting with the carboxyl group. It is a wet mixture produced by the step (1) of mixing with an aqueous solution containing two or more surface cross-linking agents, and 80% by weight or more of the dry particulate composition obtained in the above step (2) A particle that passes through a sieve having an opening of 10 mm, and each of the steps (2) and (3) is performed using at least one processing device, and the processing device used in the step (2); For step (3) That the processing unit and is coupled in series, a configuration called.

上記構成によれば、上記工程(2)、工程(3)および冷却工程の中で少なくとも1工程以上に、上記形状の攪拌盤を備えた回転軸を有する攪拌手段を用いることができる。   According to the said structure, the stirring means which has a rotating shaft provided with the stirring board of the said shape can be used for at least 1 process or more in said process (2), process (3), and cooling process.

そのため、上記改質工程および/または冷却工程の過程においては、上記親水性架橋重合体に与える機械的なダメージを小さくしつつ、均一に攪拌することができる。さらに、上記工程(2)では、上記湿潤混合物を処理する際に起こる粒子の凝集を抑えるべく、撹拌乾燥することで、得られる乾燥粒子状組成物は流動性のよい粉体となる。そして、上記工程(3)では、弱い撹拌もしくは撹拌翼のない装置でも表面架橋を所望の程度まで行うことができる。   Therefore, in the process of the said modification | reformation process and / or cooling process, it can stir uniformly, making the mechanical damage given to the said hydrophilic crosslinked polymer small. Furthermore, in the step (2), the dried particulate composition obtained becomes a powder with good fluidity by stirring and drying in order to suppress aggregation of particles that occurs when the wet mixture is processed. And in the said process (3), surface bridge | crosslinking can be performed to a desired grade with the apparatus without weak stirring or a stirring blade.

その結果、機械的なダメージの軽減と熱処理時間の短縮とを実現することができる。   As a result, it is possible to reduce mechanical damage and shorten the heat treatment time.

したがって、微粉量の少ない良好な性質を有する吸水性樹脂を効率よく製造することができるという効果を奏する。   Therefore, there is an effect that it is possible to efficiently produce a water absorbent resin having good properties with a small amount of fine powder.

また、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液との混合物を加熱することによって上記親水性架橋重合体の表面を架橋せしめる工程であって、上記混合物を、撹拌乾燥し、表面架橋剤を含む乾燥粒子状組成物を得る工程(2)と、上記乾燥粒子状組成物を加熱処理して表面架橋反応させる工程(3)とを含む改質工程、および表面架橋された上記親水性架橋重合体を冷却する冷却工程を含み、上記工程(2)、工程(3)および冷却工程のうち少なくとも1工程以上は、かきあげ羽根を具備する複数の攪拌盤を備えた回転軸を有する攪拌手段を具備する処理装置を用いて行われ、上記回転軸の長軸長さ方向と平行な方向をy方向、上記y方向と直交する方向であって、上記回転軸の軸径方向と平行な方向をx方向、上記x方向およびy方向と直交する方向をz方向とした場合に、上記攪拌手段をy−z平面で切断した断面における上記かきあげ羽根の断面積が、上記かきあげ羽根を突出させている一つの攪拌盤と、当該攪拌盤と相対して配置される他の攪拌盤との間の上記y−z平面における面積の10%以上50%未満を占め、かつ、上記y−z平面で切断した断面における上記かきあげ羽根のy方向の長さが、上記一つの攪拌盤と上記他の攪拌盤との間の上記y−z平面における距離の50%以上であって、上記混合物は、カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液とを混合する工程(1)によって製造される湿潤混合物であり、上記工程(2)で得られる乾燥粒子状組成物の80重量%以上は、目開き10mmの篩を通過する粒子であり、上記工程(2)および工程(3)のそれぞれの工程を、少なくとも1台以上の処理装置を用いて行い、上記工程(2)に用いる上記処理装置と、工程(3)に用いる処理装置とが、直列に連結されているという構成である。   The method for producing a water-absorbent resin according to the present invention comprises a mixture of a hydrophilic cross-linked polymer having a carboxyl group and an aqueous solution containing a surface cross-linking agent having two or more functional groups capable of reacting with the carboxyl group. A step of crosslinking the surface of the hydrophilic crosslinked polymer by heating, wherein the mixture is stirred and dried to obtain a dry particulate composition containing a surface crosslinking agent; and the dried particulate form A modification step including a step (3) of subjecting the composition to a heat treatment to cause a surface cross-linking reaction, and a cooling step of cooling the hydrophilic cross-linked polymer subjected to the surface cross-linking. ) And at least one of the cooling steps is performed using a processing apparatus having a stirring means having a rotating shaft provided with a plurality of stirring plates provided with scraping blades, and the major axis length direction of the rotating shaft And flat When the right direction is the y direction, the direction perpendicular to the y direction, the direction parallel to the axial direction of the rotation axis is the x direction, and the direction perpendicular to the x direction and the y direction is the z direction, A cross-sectional area of the lifting blade in a cross section obtained by cutting the stirring means along the yz plane, one stirring plate in which the lifting blade protrudes, and another stirring plate disposed relative to the stirring plate; Occupying 10% or more and less than 50% of the area in the yz plane between and the length in the y direction of the scraping blade in the cross section cut by the yz plane is 50% or more of the distance in the yz plane between the other stirring plates, and the mixture includes a hydrophilic cross-linked polymer having a carboxyl group and two or more functional groups capable of reacting with the carboxyl group. Contains surface cross-linking agent 80% by weight or more of the dry particulate composition obtained in the above step (2) is particles that pass through a sieve having an opening of 10 mm. Each of the steps (2) and (3) is performed using at least one processing apparatus, the processing apparatus used for the step (2), and the processing apparatus used for the step (3). Are connected in series.

上記構成によれば、上記工程(2)、工程(3)および冷却工程の中で少なくとも1工程以上に、上記形状のかきあげ羽根を具備する複数の攪拌盤を備えた回転軸を有する攪拌手段を用いることができる。そのため、上記改質工程および/または冷却工程の過程においては、上記親水性架橋重合体および/または上記吸水性樹脂を均一に浮遊状態で攪拌することができる。さらに、上記工程(2)では、上記湿潤混合物を処理する際に起こる粒子の凝集を抑えるべく、撹拌乾燥することで、得られる乾燥粒子状組成物は流動性のよい粉体となる。そして、上記工程(3)では、弱い撹拌もしくは撹拌翼のない装置でも表面架橋を所望の程度まで行うことができる。   According to the said structure, the stirring means which has a rotating shaft provided with the several stirring board which comprises the said shape raising blade in at least 1 process or more in said process (2), process (3), and cooling process. Can be used. Therefore, in the process of the modification step and / or the cooling step, the hydrophilic cross-linked polymer and / or the water-absorbing resin can be stirred uniformly in a floating state. Furthermore, in the step (2), the dried particulate composition obtained becomes a powder with good fluidity by stirring and drying in order to suppress aggregation of particles that occurs when the wet mixture is processed. And in the said process (3), surface bridge | crosslinking can be performed to a desired grade with the apparatus without weak stirring or a stirring blade.

その結果、機械的なダメージの軽減と、攪拌動力の省エネルギー化と、熱処理時間の短縮とを実現することができる。したがって、微粉量の少ない良好な性質を有する吸水性樹脂を効率よく製造することができるという効果を奏する。   As a result, reduction of mechanical damage, energy saving of stirring power, and shortening of heat treatment time can be realized. Therefore, there is an effect that it is possible to efficiently produce a water absorbent resin having good properties with a small amount of fine powder.

また、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液との混合物を加熱することによって上記親水性架橋重合体の表面を架橋せしめる工程である改質工程、および表面架橋された上記親水性架橋重合体を冷却する冷却工程を含み、上記改質工程および/または冷却工程は、複数の攪拌盤を備えた回転軸を有する攪拌手段を具備した処理装置を用いて行われ、上記回転軸の長軸長さ方向と平行な方向をy方向、上記y方向と直交する方向であって、上記回転軸の軸径方向と平行な方向をx方向、上記x方向およびy方向と直交する方向をz方向とした場合に、上記攪拌盤は、上記攪拌手段をy−z平面で切断した断面において、最大厚さの最小厚さに対する比が5以下であって、上記混合物は、カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液とを混合する工程(1)によって製造される湿潤混合物であり、上記改質工程は上記湿潤混合物を、撹拌乾燥し、表面架橋剤を含む乾燥粒子状組成物を得る工程(2)と、上記乾燥粒子状組成物を加熱処理して表面架橋反応させる工程(3)とを含み、上記工程(2)で得られる乾燥粒子状組成物の80重量%以上は、目開き10mmの篩を通過する粒子であり、上記工程(2)および工程(3)を1台の処理装置内で行い、上記工程(2)および工程(3)を、異なる加熱条件および/または異なる撹拌条件で行う、という構成である。   The method for producing a water-absorbent resin according to the present invention comprises a mixture of a hydrophilic cross-linked polymer having a carboxyl group and an aqueous solution containing a surface cross-linking agent having two or more functional groups capable of reacting with the carboxyl group. A modification step that is a step of crosslinking the surface of the hydrophilic crosslinked polymer by heating, and a cooling step of cooling the hydrophilic crosslinked polymer that has been surface-crosslinked, and the modification step and / or the cooling step Is performed using a processing apparatus having a stirring means having a rotating shaft provided with a plurality of stirring plates, and a direction parallel to the major axis length direction of the rotating shaft is the y direction, and a direction orthogonal to the y direction. When the direction parallel to the axial diameter direction of the rotating shaft is the x direction and the direction perpendicular to the x direction and the y direction is the z direction, the stirrer moves the stirring means to the yz plane. In the cross section cut by The ratio of the maximum thickness to the minimum thickness is 5 or less, and the mixture comprises a hydrophilic cross-linked polymer having a carboxyl group and a surface cross-linking agent having two or more functional groups capable of reacting with the carboxyl group. A wet mixture produced by the step (1) of mixing with the aqueous solution containing the step, wherein the modifying step comprises stirring and drying the wet mixture to obtain a dry particulate composition containing a surface cross-linking agent (2 ) And a step (3) of subjecting the dry particulate composition to a surface crosslinking reaction by heat treatment, and 80% by weight or more of the dry particulate composition obtained in the step (2) has an opening of 10 mm. The particles pass through a sieve, and the steps (2) and (3) are performed in one processing apparatus, and the steps (2) and (3) are performed under different heating conditions and / or different stirring conditions. To do .

上記構成によれば、上記改質工程および/または冷却工程は、上記形状の攪拌盤を備えた回転軸を有する攪拌手段を用いて行われ、上記改質工程に含まれる上記工程(2)と上記工程(3)とを1台の処理装置で行うことができる。また、上記工程(2)と上記工程(3)とに係る攪拌条件および/または温度条件を、それぞれ各工程に最適なように設定することができる。   According to the said structure, the said modification | reformation process and / or a cooling process are performed using the stirring means which has a rotating shaft provided with the stirring board of the said shape, The said process (2) included in the said modification | reformation process, The above step (3) can be performed by one processing apparatus. Moreover, the stirring conditions and / or temperature conditions relating to the step (2) and the step (3) can be set so as to be optimal for each step.

そのため、上記改質工程および/または冷却工程の過程においては、上記親水性架橋重合体に与える機械的なダメージを小さくしつつ、均一に攪拌することができる。さらに、上記工程(2)および上記工程(3)を、粉体の性状に見合った攪拌条件、および温度設定することが可能となる。   Therefore, in the process of the said modification | reformation process and / or cooling process, it can stir uniformly, making the mechanical damage given to the said hydrophilic crosslinked polymer small. Furthermore, it becomes possible to set the stirring conditions and temperature suitable for the properties of the powder in the step (2) and the step (3).

その結果、機械的なダメージの軽減と熱処理の処理時間の短縮とを実現することができる。それ故、物性の良好な吸水性樹脂が得られるという効果を奏する。   As a result, it is possible to reduce mechanical damage and shorten the heat treatment time. Therefore, there is an effect that a water-absorbing resin having good physical properties can be obtained.

また、1台の処理装置内で行うことにより、装置数の増加に係るコストの増加やスペース拡大というような問題を回避することができるという効果を奏する。   In addition, by performing the processing within one processing apparatus, there is an effect that problems such as an increase in cost and an increase in space due to an increase in the number of apparatuses can be avoided.

また、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液との混合物を加熱することによって上記親水性架橋重合体の表面を架橋せしめる工程である改質工程、および表面架橋された上記親水性架橋重合体を冷却する冷却工程を含み、上記改質工程および/または冷却工程は、かきあげ羽根を具備する複数の攪拌盤を備えた回転軸を有する攪拌手段を具備した処理装置を用いて行われ、上記回転軸の長軸長さ方向と平行な方向をy方向、上記y方向と直交する方向であって、上記回転軸の軸径方向と平行な方向をx方向、上記x方向およびy方向と直交する方向をz方向とした場合に、上記攪拌手段をy−z平面で切断した断面における上記かきあげ羽根の断面積が、上記かきあげ羽根を突出させている一つの攪拌盤と、当該攪拌盤と相対して配置される他の攪拌盤との間の上記y−z平面における面積の10%以上50%未満を占め、かつ、上記y−z平面で切断した断面における上記かきあげ羽根のy方向の長さが、上記一つの攪拌盤と上記他の攪拌盤との間の上記y−z平面における距離の50%以上であることと、上記混合物は、カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液とを混合する工程(1)によって製造される湿潤混合物であり、上記改質工程は上記湿潤混合物を、撹拌乾燥し、表面架橋剤を含む乾燥粒子状組成物を得る工程(2)と、上記乾燥粒子状組成物を加熱処理して表面架橋反応させる工程(3)とを含み、上記工程(2)で得られる乾燥粒子状組成物の80重量%以上は、目開き10mmの篩を通過する粒子であり、上記工程(2)および工程(3)を1台の処理装置内で行い、上記工程(2)および工程(3)を、異なる加熱条件および/または異なる撹拌条件で行う、という構成である。   The method for producing a water-absorbent resin according to the present invention comprises a mixture of a hydrophilic cross-linked polymer having a carboxyl group and an aqueous solution containing a surface cross-linking agent having two or more functional groups capable of reacting with the carboxyl group. A modification step that is a step of crosslinking the surface of the hydrophilic crosslinked polymer by heating, and a cooling step of cooling the hydrophilic crosslinked polymer that has been surface-crosslinked, and the modification step and / or the cooling step Is performed using a processing apparatus having a stirring means having a rotating shaft provided with a plurality of stirring plates each having a scraping blade, wherein the direction parallel to the longitudinal direction of the rotating shaft is the y direction, and the y When the x direction is a direction perpendicular to the axial direction of the rotation axis and the z direction is a direction perpendicular to the x direction and the y direction, the agitating means is a yz plane. Cut with The cross-sectional area of the lifting blade in the cross section is the area in the yz plane between one stirring plate from which the lifting blade protrudes and the other stirring plate disposed relative to the stirring plate. 10% or more and less than 50%, and the length in the y direction of the scraping blade in the cross section cut along the yz plane is the y− between the one stirring plate and the other stirring plate. The mixture is 50% or more of the distance in the z plane, and the mixture includes a hydrophilic cross-linked polymer having a carboxyl group, and an aqueous solution containing a surface cross-linking agent having two or more functional groups capable of reacting with the carboxyl group. A wet mixture produced by the step (1) of mixing the step, wherein the modifying step comprises stirring and drying the wet mixture to obtain a dry particulate composition containing a surface cross-linking agent, and the drying Particulate composition 80% by weight or more of the dry particulate composition obtained in the step (2) is a particle that passes through a sieve having an aperture of 10 mm, Step (2) and step (3) are performed in one processing apparatus, and step (2) and step (3) are performed under different heating conditions and / or different stirring conditions.

上記構成によれば、上記改質工程および/または冷却工程は、上記形状のかきあげ羽根を具備する複数の攪拌盤を備えた回転軸を有する攪拌手段を具備した処理装置を用いて行われ、上記改質工程に含まれる上記工程(2)と上記工程(3)とを1台の処理装置で行うことができる。また、上記工程(2)と上記工程(3)とに係る攪拌条件および/または温度条件を、それぞれ各工程に最適なように設定することができる。   According to the above configuration, the reforming step and / or the cooling step is performed using a processing apparatus including a stirring unit having a rotating shaft including a plurality of stirring plates each including a scraping blade having the shape described above. The step (2) and the step (3) included in the reforming step can be performed with one processing apparatus. Moreover, the stirring conditions and / or temperature conditions relating to the step (2) and the step (3) can be set so as to be optimal for each step.

そのため、上記改質工程および/または冷却工程の過程においては、上記親水性架橋重合体および/または上記吸水性樹脂を均一に浮遊状態で攪拌することができる。さらに、上記工程(2)および上記工程(3)を、文体の正常に見合った攪拌条件、および温度設定することが可能となる。   Therefore, in the process of the modification step and / or the cooling step, the hydrophilic cross-linked polymer and / or the water-absorbing resin can be stirred uniformly in a floating state. Furthermore, it becomes possible to set the stirring conditions and temperature suitable for the normal style of the step (2) and the step (3).

その結果、機械的なダメージの軽減と、攪拌動力の省エネルギー化と、熱処理時間の短縮とを実現することができる。したがって、微粉量の少ない良好な性質を有する吸水性樹脂を効率よく製造することができるという効果を奏する。   As a result, reduction of mechanical damage, energy saving of stirring power, and shortening of heat treatment time can be realized. Therefore, there is an effect that it is possible to efficiently produce a water absorbent resin having good properties with a small amount of fine powder.

また、1台の処理装置内で行うことにより、装置数の増加に係るコストの増加やスペース拡大というような問題を回避することができるという効果を奏する。   In addition, by performing the processing within one processing apparatus, there is an effect that problems such as an increase in cost and an increase in space due to an increase in the number of apparatuses can be avoided.

本発明の一実施形態について説明すると、以下の通りであるが、本発明はこれに限定されるものではない。 An embodiment of the present invention will be described as follows, but the present invention is not limited to this.

〔本発明に係る吸水性樹脂の製造方法において、改質工程及び/または冷却工程で用いられる攪拌装置(攪拌手段)の態様〕
<攪拌盤の厚さ>
一実施形態において、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液との混合物を加熱することによって上記親水性架橋重合体の表面を架橋せしめる工程である改質工程、および表面架橋された上記親水性架橋重合体を冷却する冷却工程を含み、上記改質工程および/または冷却工程は、複数の攪拌盤を備えた回転軸を有する攪拌手段を用いて行われ、上記回転軸の長軸長さ方向と平行な方向をy方向、上記y方向と直交する方向であって、上記回転軸の軸径方向と平行な方向をx方向、上記x方向およびy方向と直交する方向をz方向とした場合に、上記攪拌盤は、上記攪拌手段をy−z平面で切断した断面において、最大厚さの最小厚さに対する比が5以下である。
[Aspect of Stirring Device (Agitating Means) Used in Reforming Step and / or Cooling Step in Manufacturing Method of Water Absorbent Resin According to the Present Invention]
<Thickness of stirring plate>
In one embodiment, a method for producing a water-absorbent resin according to the present invention includes a hydrophilic crosslinked polymer having a carboxyl group, and an aqueous solution containing a surface crosslinking agent having two or more functional groups capable of reacting with a carboxyl group. A step of cross-linking the surface of the hydrophilic cross-linked polymer by heating the mixture, and a step of cooling the cross-linked hydrophilic cross-linked polymer. Alternatively, the cooling step is performed by using a stirring means having a rotating shaft provided with a plurality of stirring plates, and the direction parallel to the major axis length direction of the rotating shaft is a direction perpendicular to the y direction. When the direction parallel to the axial diameter direction of the rotating shaft is the x direction and the direction orthogonal to the x direction and the y direction is the z direction, the stirring plate cuts the stirring means along the yz plane. Scented cross section , The ratio of the minimum thickness of the maximum thickness is 5 or less.

本実施形態では、攪拌盤の厚さが所定の範囲にある攪拌手段を用い、改質工程および/または冷却工程を行う。   In the present embodiment, the reforming step and / or the cooling step are performed using a stirring unit having a thickness of the stirring plate in a predetermined range.

図1は、本実施の形態において用いられる攪拌装置(攪拌手段)100の構成の一例を示す断面図である。また、本明細書において、攪拌盤と攪拌翼とは同義である。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a stirring device (stirring means) 100 used in the present embodiment. Moreover, in this specification, a stirring board and a stirring blade are synonymous.

図1に示すように、攪拌装置100は、駆動装置10、横型ドラム20、原料供給口30、熱媒および冷媒入口40,40´、熱媒および冷媒出口45、45´、吸水性樹脂排出口50およびキャリアーガス導入口81、排気口85を有し、横型ドラム20内部には、駆動装置10によって回転する回転軸70に攪拌盤80が配設され、攪拌盤80にはかきあげ羽根90が配設される。   As shown in FIG. 1, the stirring device 100 includes a driving device 10, a horizontal drum 20, a raw material supply port 30, a heat medium and refrigerant inlet 40, 40 ′, a heat medium and refrigerant outlet 45, 45 ′, and a water absorbent resin discharge port. 50, a carrier gas introduction port 81, and an exhaust port 85. Inside the horizontal drum 20, a stirring plate 80 is disposed on a rotating shaft 70 that is rotated by a driving device 10, and a stirring blade 90 is disposed on the stirring plate 80. Established.

なお、図1では、攪拌盤80にかきあげ羽根90が配設されているが、本実施の形態においては、攪拌盤80はかきあげ羽根90を有していても有していなくても良い。かきあげ羽根の詳細については後述する。   In FIG. 1, the scraping blade 90 is disposed on the stirring plate 80. However, in the present embodiment, the stirring plate 80 may or may not have the scraping blade 90. Details of the scraping blade will be described later.

攪拌盤80の形状は、原料供給口30から横型ドラム20に供給された上記混合物を攪拌することが可能であれば特に限定されるものではない。例えば、円盤状であってもよいし、一部が欠落した円盤状であってもよい。また、円盤状の攪拌盤の一部を欠く扇形であってもよい。ただし、親水性架橋重合体の粉体密度を低減するという観点からは、円盤状、特に平面円盤状であることが好ましい。「円盤状」とは、攪拌盤をx−z平面において切断したときの断面形状が円形であることを言うが、必ずしも完全な円形である必要はない。「平面円盤状」とは、円盤状の攪拌盤の表面が平面となっている状態をいう。また、「一部が欠落した円盤状」とは、攪拌盤をx−z平面において切断したときの断面形状が円形でかつ、その一部が欠落した状態をいう。上記の欠落部位は、特に限定されることはなく、例えば、円盤状の外周でも良いし円盤状の内部でもよい。円盤状の内部が欠落している場合は、例えば、欠落が攪拌盤を貫通して攪拌盤に穴が空いた状態も含む。   The shape of the stirring board 80 is not particularly limited as long as the mixture supplied to the horizontal drum 20 from the raw material supply port 30 can be stirred. For example, a disk shape may be sufficient, and the disk shape from which one part was missing may be sufficient. Moreover, the fan shape which lacks a part of disk shaped stirring board may be sufficient. However, from the viewpoint of reducing the powder density of the hydrophilic cross-linked polymer, a disc shape, particularly a flat disc shape is preferable. The “disc shape” means that the cross-sectional shape when the stirrer is cut in the xz plane is a circle, but it is not necessarily a complete circle. “Planar disk shape” means a state in which the surface of the disk-shaped stirring disk is a flat surface. The “disc shape with a part missing” refers to a state in which the cross-sectional shape when the stirrer is cut in the xz plane is circular and a part thereof is missing. The missing part is not particularly limited, and may be, for example, a disk-shaped outer periphery or a disk-shaped inside. In the case where the disk-shaped interior is missing, for example, this includes a state in which the lack penetrates the stirring board and the stirring board is perforated.

扇形の攪拌盤を用いる場合、扇の内角は15〜75°であることが好ましく、より好ましくは30〜60°である。15°を下回る場合および75°を超える場合は微粉発生抑制効果が少なくなる。   When using a fan-shaped stirring board, it is preferable that the internal angle of a fan is 15-75 degrees, More preferably, it is 30-60 degrees. When the angle is less than 15 ° and exceeds 75 °, the effect of suppressing the generation of fine powder is reduced.

図2(A)は、攪拌盤が楔形である攪拌盤80aを用いた場合において、y−z平面で切断した攪拌装置(攪拌手段)100の断面図、図2(B)は、攪拌盤が楔形である攪拌盤80aを用いた場合において、x−z平面で切断した攪拌装置(攪拌手段)100の断面図を表す。   FIG. 2A is a cross-sectional view of a stirring device (stirring means) 100 cut along a yz plane when a stirring plate 80a having a wedge-shaped stirring plate is used, and FIG. A cross-sectional view of a stirring device (stirring means) 100 cut along an xz plane when a wedge-shaped stirring board 80a is used is shown.

また、図3(A)は、攪拌盤が平面円盤状(扇形)である攪拌盤80bを用いた場合において、y−z平面で切断した攪拌装置(攪拌手段)100の断面図、図3(B)は、攪拌盤が平面円盤状(扇形)である攪拌盤80bを用いた場合において、x−z平面で切断した攪拌装置(攪拌手段)100の断面図を表す。なお、図2、3においては、攪拌盤80a,80b、回転軸70、かきあげ羽根90a,90bのみを表し、その他の部材は省略している。   FIG. 3A is a cross-sectional view of the stirring device (stirring means) 100 cut along the yz plane when the stirring plate 80b having a flat disk shape (fan shape) is used as the stirring plate. B) represents a cross-sectional view of the stirring device (stirring means) 100 cut along the xz plane when the stirring plate 80b having a flat disk shape (fan shape) is used as the stirring plate. 2 and 3, only the stirring plates 80a and 80b, the rotary shaft 70, and the scraping blades 90a and 90b are shown, and other members are omitted.

攪拌盤80は、上記攪拌装置(攪拌手段)100をy−z平面で切断した断面において、最大厚さの最小厚さに対する比が5以下であることが必要である。最大厚さの最小厚さに対する比とは、上記攪拌手段をy−z平面で切断した断面における攪拌盤の厚さの最大値と最小値との比を意味する。例えば図2(A)において、上記比はT/Tで表すことができ、図3(A)において上記比はT´/T´で表すことができる。 The stirrer 80 needs to have a ratio of the maximum thickness to the minimum thickness of 5 or less in a cross section obtained by cutting the stirrer (stirring means) 100 along the yz plane. The ratio of the maximum thickness to the minimum thickness means the ratio between the maximum value and the minimum value of the thickness of the stirring plate in a cross section obtained by cutting the stirring means along the yz plane. For example, in FIG. 2A, the ratio can be expressed as T 1 / T 2 , and in FIG. 3A, the ratio can be expressed as T 1 ′ / T 2 ′.

最大厚さの最小厚さに対する比が5以下とすることにより、攪拌盤80の厚さが比較的均一となるので、上記親水性架橋重合体に加えられる攪拌盤80の断面積あたりの圧力を非常に少なくすることができ、攪拌盤80と上記親水性架橋重合体との間に生じる摩擦を小さくすることができる。そのため、上記親水性架橋重合体に与える機械的なダメージを小さくしつつ、均一に攪拌することができ、微粉の発生を抑制することができる。上記最大厚さの最小厚さに対する比は、5以下であれば特に限定されるものではないが、4以下であることが好ましく、3以下であることがより好ましく、2以下であることがさらに好ましく、1であることが最も好ましい。また、粉体層への切り込みを良くする為に、攪拌盤80は、先端部にRを有していても良い。   By setting the ratio of the maximum thickness to the minimum thickness to 5 or less, the thickness of the stirring plate 80 becomes relatively uniform. Therefore, the pressure per cross-sectional area of the stirring plate 80 applied to the hydrophilic cross-linked polymer is set. The friction between the stirring plate 80 and the hydrophilic crosslinked polymer can be reduced. Therefore, it can stir uniformly, making the mechanical damage given to the said hydrophilic crosslinked polymer small, and can suppress generation | occurrence | production of a fine powder. The ratio of the maximum thickness to the minimum thickness is not particularly limited as long as it is 5 or less, but is preferably 4 or less, more preferably 3 or less, and further preferably 2 or less. 1 is most preferable. Further, in order to improve the cutting into the powder layer, the stirring plate 80 may have R at the tip.

これまでにも、例えば特許文献4のように、攪拌盤を用いた攪拌手段については開示されているが、攪拌盤の厚さに関する検討は全くなされておらず、微粉の発生を十分に抑制することはできていなかった。本発明は、微粉量の抑制に最適な攪拌盤の厚さについて鋭意検討の結果完成されたものである。   So far, for example, as disclosed in Patent Document 4, stirring means using a stirring plate has been disclosed, but no investigation has been made regarding the thickness of the stirring plate, and generation of fine powder is sufficiently suppressed. It wasn't possible. The present invention has been completed as a result of intensive studies on the thickness of the stirrer optimal for suppressing the amount of fine powder.

攪拌盤80の最大厚さの最小厚さに対する比が1に近づくほど、最大厚さと最小厚さの差が小さくなる。すなわち、上記攪拌装置(攪拌手段)100をy−z平面で切断した断面における攪拌盤80の傾斜が小さくなるため、攪拌時に上記親水性架橋重合体に加わる圧力や摩擦力がより小さくなり、微粉が発生するのを抑制できる。反対に、攪拌盤80の最大厚さの最小厚さに対する比が5を上回ると攪拌盤80の傾斜が大きくなり、攪拌時に上記親水性架橋重合体に加わる圧力や摩擦力が大きくなる。その結果、上記親水性架橋重合体が圧縮されて粉体密度が上昇し、破壊されやすくなるため、微粉化を抑制することが困難となる。   The closer the ratio of the maximum thickness to the minimum thickness of the stirring plate 80 approaches 1, the smaller the difference between the maximum thickness and the minimum thickness. That is, since the inclination of the stirring board 80 in the cross section obtained by cutting the stirring device (stirring means) 100 along the yz plane is reduced, the pressure and frictional force applied to the hydrophilic crosslinked polymer during stirring are further reduced, resulting in fine powder. Can be prevented from occurring. On the contrary, if the ratio of the maximum thickness of the stirring plate 80 to the minimum thickness exceeds 5, the inclination of the stirring plate 80 increases, and the pressure and friction force applied to the hydrophilic crosslinked polymer during stirring increase. As a result, the hydrophilic cross-linked polymer is compressed to increase the powder density and easily break down, so that it is difficult to suppress pulverization.

上記攪拌盤80は、上記親水性架橋重合体を十分に攪拌し、表面架橋を効率的に行うため複数備えられている。ただし、複数であれば攪拌盤80の数は特に限定されるものではなく、攪拌装置(攪拌手段)100の大きさや、製造スケールに応じて適宜設定すればよい。上記最大厚さの最小厚さに対する比は、全ての攪拌盤において5以下であることが必要であるが、5以下であれば、各攪拌盤の厚さは同じであってもよいし、異なっていてもよい。   A plurality of the stirring boards 80 are provided in order to sufficiently stir the hydrophilic crosslinked polymer and efficiently perform the surface crosslinking. However, the number of stirring plates 80 is not particularly limited as long as it is plural, and may be appropriately set according to the size of the stirring device (stirring means) 100 and the manufacturing scale. The ratio of the maximum thickness to the minimum thickness needs to be 5 or less in all the stirring boards, but if it is 5 or less, the thickness of each stirring board may be the same or different. It may be.

また、攪拌盤80の大きさは、上記最大厚さの最小厚さに対する比が5以下であれば特に限定されるものではなく、攪拌装置(攪拌手段)100の大きさに応じて適宜設定すればよい。また、攪拌盤の直径は9.0cm以上であることが好ましく、40cm以上であることがより好ましく、60cm以上であることが特に好ましい。   Further, the size of the stirring board 80 is not particularly limited as long as the ratio of the maximum thickness to the minimum thickness is 5 or less, and is appropriately set according to the size of the stirring device (stirring means) 100. That's fine. Further, the diameter of the stirring plate is preferably 9.0 cm or more, more preferably 40 cm or more, and particularly preferably 60 cm or more.

<かきあげ羽根>
一実施形態において、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液との混合物を加熱することによって上記親水性架橋重合体の表面を架橋せしめる工程である改質工程、および表面架橋された上記親水性架橋重合体を冷却する冷却工程を含み、上記改質工程および/または冷却工程は、かきあげ羽根を具備する複数の攪拌盤を備えた回転軸を有する攪拌手段を用いて行われ、上記回転軸の長軸長さ方向と平行な方向をy方向、上記y方向と直交する方向であって、上記回転軸の軸径方向と平行な方向をx方向、上記x方向およびy方向と直交する方向をz方向とした場合に、上記攪拌手段をy−z平面で切断した断面における上記かきあげ羽根の断面積が、上記かきあげ羽根を突出させている一つの攪拌盤と、当該攪拌盤と相対して配置される他の攪拌盤との間の上記y−z平面における面積の10%以上50%未満を占め、かつ、上記y−z平面で切断した断面における上記かきあげ羽根のy方向の長さが、上記一つの攪拌盤と上記他の攪拌盤との間の上記y−z平面における距離の50%以上である。
<Kakiage feather>
In one embodiment, a method for producing a water-absorbent resin according to the present invention includes a hydrophilic crosslinked polymer having a carboxyl group, and an aqueous solution containing a surface crosslinking agent having two or more functional groups capable of reacting with a carboxyl group. A step of cross-linking the surface of the hydrophilic cross-linked polymer by heating the mixture, and a step of cooling the cross-linked hydrophilic cross-linked polymer. Alternatively, the cooling step is performed using stirring means having a rotating shaft provided with a plurality of stirring plates equipped with scraping blades, and the direction parallel to the major axis length direction of the rotating shaft is defined as the y direction and the y direction. The stirring means is cut along the yz plane when the direction perpendicular to the axis direction of the axis of rotation is the x direction and the direction perpendicular to the x and y directions is the z direction. Cut off The cross-sectional area of the lifting blade is 10 of the area in the yz plane between one stirring plate from which the lifting blade protrudes and the other stirring plate disposed relative to the stirring plate. % In the cross-section cut by the yz plane, the length in the y direction of the lifting blade is the yz between the one stirring plate and the other stirring plate. It is 50% or more of the distance in the plane.

かきあげ羽根とは、攪拌盤に固定された盤状体である。その材質は特に限定されるものではない。これまでにも、例えば特許文献4のように、かきあげ羽根を用いた攪拌手段については開示されているが、微粉発生を抑制するためのかきあげ羽根の形状について詳細な検討はなされていない。例えば、特許文献4においても、かきあげ羽根の攪拌盤からの突出幅について記載されているだけである。   The scraping blade is a disk-like body fixed to the stirring board. The material is not particularly limited. So far, for example, as in Patent Document 4, a stirring means using a scraping blade has been disclosed, but a detailed study has not been made on the shape of the scraping blade for suppressing the generation of fine powder. For example, also in patent document 4, only the protrusion width | variety from the stirring board of a raising blade is described.

本発明者は、かきあげ羽根の面積および長さを最適な範囲に調整することにより、上記親水性架橋重合体を過度に圧縮せずに浮遊状態で攪拌することができ、親水性架橋重合体の凝集と圧迫とを防止できるので、親水性架橋重合体を均一に攪拌することができ、微粉の発生を抑制することができることを見出し、本発明を完成させたものである。   The present inventor can adjust the area and length of the scraping blades to an optimal range so that the hydrophilic crosslinked polymer can be stirred in a floating state without being excessively compressed. Since aggregation and compression can be prevented, it has been found that the hydrophilic crosslinked polymer can be uniformly stirred and generation of fine powder can be suppressed, and the present invention has been completed.

かきあげ羽根は、y−z平面において攪拌盤から突出するように攪拌盤に配設される。「攪拌盤から突出する」とは、換言すれば、y−z平面において、攪拌盤と交わるように配設されることである。例えば、図2(A)においては、y−z平面において、かきあげ羽根90aは攪拌盤80aと直角に交わるように攪拌盤から突出して配設されている。また、例えば図3(A)においては、y−z平面において、かきあげ羽根90bは攪拌盤80bと直角に交わるように攪拌盤から突出して配設されている。ただし、図2(A)、図3(A)はあくまで例示であり、角度は直角に限定されるものではない。   The scraping blade is disposed on the stirring plate so as to protrude from the stirring plate in the yz plane. In other words, “projecting from the stirring plate” means being arranged so as to cross the stirring plate in the yz plane. For example, in FIG. 2A, in the yz plane, the lifting blade 90a is disposed so as to protrude from the stirring plate so as to intersect the stirring plate 80a at a right angle. In FIG. 3A, for example, in the yz plane, the scraping blade 90b is disposed so as to protrude from the stirring plate so as to intersect the stirring plate 80b at a right angle. However, FIGS. 2A and 3A are merely examples, and the angle is not limited to a right angle.

かきあげ羽根は、y−z平面において攪拌盤から突出していれば、攪拌盤とは別個部材で取り付けられていてもよい。すなわち、かきあげ羽根が攪拌盤とは別個部材で構成され、攪拌盤に連結されていてもかまわない。また、その機能を損なわない限り、攪拌盤と一体成形されていてもよい。   The scraping blade may be attached as a separate member from the stirring plate as long as it protrudes from the stirring plate in the yz plane. That is, the lifting blade may be formed of a member separate from the stirring board and connected to the stirring board. Moreover, as long as the function is not impaired, it may be integrally formed with the stirring board.

かきあげ羽根の形状は、上記断面積と上記長さが上記範囲内にあるものであれば特に限定されるものではない。また、かきあげ羽根の数も特に限定されるものではなく、1個以上備えられていればよい。   The shape of the scraping blade is not particularly limited as long as the cross-sectional area and the length are within the above ranges. Further, the number of scraping blades is not particularly limited as long as it is one or more.

「当該攪拌盤と相対して配置される他の攪拌盤」とは、上記かきあげ羽根を突出させている一つの攪拌盤とy方向において隣接する他の攪拌盤のことである。また、「上記かきあげ羽根を突出させている一つの攪拌盤と、当該攪拌盤と相対して配置される他の攪拌盤との間の上記y−z平面における面積」(攪拌盤間面積)とは、y−z平面においてこれらの攪拌盤に挟まれる領域の面積のことである。例えば、図2(A)においてT×Tとして求められる面積であり、図3(A)においてT´×T´として求められる面積である。 “Another stirring plate disposed relative to the stirring plate” refers to another stirring plate adjacent to the one stirring plate in which the scraping blades protrude in the y direction. In addition, “the area in the yz plane between one stirring plate protruding the lifting blade and another stirring plate disposed relative to the stirring plate” (area between the stirring plates); Is the area of the region sandwiched between these stirring plates in the yz plane. For example, the area is obtained as T 3 × T 4 in FIG. 2A, and the area is obtained as T 3 ′ × T 4 ′ in FIG.

上記かきあげ羽根の断面積は、攪拌盤間面積の10%以上50%未満を占める。好ましくは10%以上40%未満であり、さらに好ましくは15%以上40%未満であり、最も好ましくは20%以上40%未満である。上記かきあげ羽根の断面積が、上記攪拌盤間面積の10%を下回ると攪拌効率や粉体搬送性が悪くなり、親水性架橋重合体の凝集を改善することができないため微粉化を抑制することは困難である。また、上記かきあげ羽根の断面積が上記攪拌盤間面積の50%以上の場合は、かきあげ羽根が大きすぎて動力に負荷がかかるため、攪拌速度が低下し、攪拌が不均一となって親水性架橋重合体の層に不均一性をもたらすため好ましくない。   The cross-sectional area of the scraping blade occupies 10% or more and less than 50% of the area between the stirring plates. Preferably they are 10% or more and less than 40%, More preferably, they are 15% or more and less than 40%, Most preferably, they are 20% or more and less than 40%. If the cross-sectional area of the scraping blade is less than 10% of the area between the stirring plates, the stirring efficiency and powder transportability deteriorate, and the aggregation of the hydrophilic cross-linked polymer cannot be improved, thereby suppressing pulverization. It is difficult. If the cross-sectional area of the scraping blade is 50% or more of the area between the stirring plates, the scraping blade is too large and a load is applied to the power. This is not preferable because it causes non-uniformity in the cross-linked polymer layer.

なお、上記かきあげ羽根は、一つの攪拌盤から突出していればよく、必ずしも他の攪拌盤に跨っている必要はないが、例えば図3(A)に示すように、複数の攪拌盤に跨っており、上記かきあげ羽根のうち、隣接する位置に存在するかきあげ羽根同士は、上記攪拌手段をy−z平面で切断した断面において、上記回転軸を挟んで互い違いに配置または平行に連結されることが好ましい。かきあげ羽根の断面積とは、例えば、攪拌盤間面積中のかきあげ羽根の面積であり、図2(A)において(T×T)÷2×4枚で表される面積や、図3(A)においてT´×T´で表される面積を例として挙げる事ができる。 In addition, the above-mentioned scraping blade only has to protrude from one stirring board, and does not necessarily have to straddle another stirring board. However, for example, as shown in FIG. Among the above-described scraping blades, the scraping blades present at adjacent positions may be alternately arranged or connected in parallel across the rotation axis in a cross section obtained by cutting the stirring means along the yz plane. preferable. The cross-sectional area of the scraping blade is, for example, the area of the scraping blade in the area between the stirring boards, and the area represented by (T 6 × T 5 ) / 2 × 4 in FIG. In (A), an area represented by T 6 ′ × T 5 ′ can be given as an example.

これにより、かきあげ羽根の断面積を、攪拌盤間面積に対して大きくすることや、かきあげ羽根の長さを長くすることができる。また、かきあげ羽根が攪拌盤に強固に固定される。さらに、粉体層の進行性を高めるべく任意な角度設定も可能となる。そのため、攪拌効率や粉体搬送性を向上させることができ、均一な表面架橋を施すことができる。   Thereby, the cross-sectional area of the lifting blade can be increased with respect to the area between the stirring plates, and the length of the lifting blade can be increased. Further, the scraping blade is firmly fixed to the stirring board. Furthermore, it is possible to set an arbitrary angle in order to improve the progress of the powder layer. Therefore, stirring efficiency and powder transportability can be improved, and uniform surface crosslinking can be performed.

上記「複数の攪拌盤に跨って」とは、必ずしも図3(A)に示すように2つの攪拌盤に跨っている場合だけでなく、3以上の攪拌盤に跨っている場合も含む。上記「隣接する位置に存在するかきあげ羽根同士」とは、上記攪拌手段をy−z平面で切断した断面において、y方向において隣り合う一つのかきあげ羽根と他のかきあげ羽根とをいう。   The term “straddling a plurality of stirrers” does not necessarily include the case of straddling two stirrers as shown in FIG. 3A, but also includes the case of straddling three or more stirrers. The above-mentioned “scraping blades existing at adjacent positions” means one scraping blade and another scraping blade that are adjacent in the y direction in the cross section obtained by cutting the stirring means along the yz plane.

また、上記「上記攪拌手段をy−z平面で切断した断面において、上記回転軸を挟んで互い違いに配置される」とは、上記かきあげ羽根同士が、y−z平面において、回転軸を挟んでz方向に見た場合にそれぞれ反対側に位置することをいう。   In addition, the above-mentioned “in the cross section obtained by cutting the stirring means along the yz plane, the stirrer blades are alternately arranged across the rotation axis” means that the lifting blades sandwich the rotation axis in the yz plane. When it sees to az direction, it says that it is located on the opposite side, respectively.

さらに、「上記攪拌手段をy−z平面で切断した断面において、平行に連結される」とは、上記かきあげ羽根同士がy−z平面において回転軸を挟んで、2枚配置され、かきあげ羽根は傾斜角度を有することをいう。   Furthermore, “the stirrer is connected in parallel in the cross-section cut along the yz plane” means that the above-mentioned scraping blades are arranged on the yz plane with the rotation axis in between, and the scraping blades are Having an inclination angle.

また、上記のかきあげ羽根は攪拌盤にかきあげ羽根が連結される範囲内で、x−y平面内及び/または、x−z平面内及び/または、y−z平面内で、任意の角度で傾いた状態で取り付けることができる。上記傾斜角度とは、上記任意の角度のことであるが好ましくは0°以上45°未満、より好ましくは0.5°以上10°未満、さらに好ましくは1°以上7°未満、最も好ましくは3°以上7°未満である。   Further, the above-mentioned scraping blade is inclined at an arbitrary angle within the range where the scraping blade is connected to the stirring board, within the xy plane and / or within the xz plane and / or within the yz plane. It can be attached in the state. The above-mentioned inclination angle is the above-mentioned arbitrary angle, but is preferably 0 ° or more and less than 45 °, more preferably 0.5 ° or more and less than 10 °, further preferably 1 ° or more and less than 7 °, most preferably 3. More than 7 degrees.

上記y−z平面で切断した断面における上記かきあげ羽根のy方向の長さは、上記一つの攪拌盤と上記他の攪拌盤との間の上記y−z平面における距離の50%以上を占め、好ましくは80%以上を占め、最も好ましくは100%である。かきあげ羽根の上記長さが攪拌盤間距離の50%未満であると、親水性架橋重合体と水性溶液との混合物を攪拌するための十分な攪拌力が得られないため樹脂表面が不均一に架橋されることになり、吸水性樹脂の攪拌装置に適していない。   The length in the y direction of the lifting blade in the cross section cut along the yz plane occupies 50% or more of the distance in the yz plane between the one stirring plate and the other stirring plate, Preferably it occupies 80% or more, and most preferably 100%. If the length of the scraping blade is less than 50% of the distance between the stirring plates, sufficient stirring force for stirring the mixture of the hydrophilic cross-linked polymer and the aqueous solution cannot be obtained, so that the resin surface is uneven. It will be cross-linked and is not suitable for a water-absorbing resin stirring device.

一方、上記かきあげ羽根のy方向の長さの上限は特に限定されるものではなく、攪拌効率と粉体搬送性を低下させない限りにおいて、かきあげ羽根の上記長さは、攪拌盤間距離の100%を超えても構わない。   On the other hand, the upper limit of the length in the y direction of the lifting blade is not particularly limited, and the length of the lifting blade is 100% of the distance between the stirring plates as long as the stirring efficiency and the powder transportability are not lowered. You may exceed.

「上記かきあげ羽根のy方向の長さ」とは、例えば、図2(A)においてT(T÷2×2)で表される長さであり、図3(A)において、T´で表される長さである。また、「上記一つの攪拌盤と上記他の攪拌盤との間の上記y−z平面における距離」とは、例えば、図2(A)においてTで表される長さであり、図3(A)において、T´で表される長さである。 “The length in the y direction of the scraping blade” is, for example, a length represented by T 5 (T 5 ÷ 2 × 2) in FIG. 2 (A). In FIG. 3 (A), T 5 It is the length represented by '. The “distance in the yz plane between the one stirring plate and the other stirring plate” is, for example, the length represented by T 4 in FIG. In (A), it is the length represented by T 4 ′.

また、「上記一つの攪拌盤と上記他の攪拌盤との間の上記y−z平面における距離」は、工業的スケールにおいては、5cm以上40cm以下であることが好ましく、10cm以上40cm以下であることがより好ましく、10cm以上30cm以下であることがさらに好ましく、15cm以上25cm以下であることが特に好ましい。   The “distance in the yz plane between the one stirring plate and the other stirring plate” is preferably 5 cm or more and 40 cm or less on an industrial scale, and is 10 cm or more and 40 cm or less. Is more preferably 10 cm or more and 30 cm or less, and particularly preferably 15 cm or more and 25 cm or less.

本実施形態においては、上記かきあげ羽根の断面積と上記かきあげ羽根のy方向の長さとを上記範囲内に設定することによって、上記親水性架橋重合体を過度に圧縮せずに浮遊状態で攪拌することができ、親水性架橋重合体の凝集と圧迫を防止でき、粉体密度を低下させることができるので、親水性架橋重合体と水性溶液との混合物を均一に攪拌することができ、微粉の発生を抑制することができる。   In this embodiment, the hydrophilic cross-linked polymer is stirred in a floating state without being excessively compressed by setting the cross-sectional area of the scraping blade and the length of the scraping blade in the y direction within the above range. Since it is possible to prevent aggregation and compression of the hydrophilic cross-linked polymer and to reduce the powder density, the mixture of the hydrophilic cross-linked polymer and the aqueous solution can be uniformly stirred, Occurrence can be suppressed.

また、一実施形態において、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、上記かきあげ羽根の断面積と上記かきあげ羽根のy方向の長さとを上記範囲内に設定し、かつ、上記攪拌盤は、上記攪拌手段をy−z平面で切断した断面において、最大厚さの最小厚さに対する比が5以下に設定されていることが好ましい。これによって、かきあげ羽根の形状と攪拌盤の厚さとが最適な範囲に設定されるため、高い微粉発生抑制効果を得ることができる。   In one embodiment, the method for producing a water-absorbent resin according to the present invention sets the cross-sectional area of the scraping blade and the length in the y direction of the scraping blade within the above range, and the stirring plate includes: In the cross section obtained by cutting the stirring means along the yz plane, the ratio of the maximum thickness to the minimum thickness is preferably set to 5 or less. As a result, the shape of the scraping blade and the thickness of the stirring board are set in an optimum range, so that a high fine powder generation suppressing effect can be obtained.

<攪拌盤の態様>
上記攪拌盤は、伝熱手段としても作用することが好ましい。上述のように、上記親水性架橋重合体の表面架橋は、カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液との混合物を加熱することによって行われる。この場合、加熱手段としては、上記混合物を均一に加熱することができる手段であれば特に限定されるものではない。例えば、上記混合物を均一に加熱できる限りにおいて、加熱手段として、蒸気、熱媒油、電気エネルギー、温風等を用いてもよい。
<Mode of stirring plate>
It is preferable that the agitation board also acts as a heat transfer means. As described above, the surface cross-linking of the hydrophilic cross-linked polymer is carried out between the hydrophilic cross-linked polymer having a carboxyl group and an aqueous solution containing a surface cross-linking agent having two or more functional groups capable of reacting with the carboxyl group. This is done by heating the mixture. In this case, the heating means is not particularly limited as long as it can uniformly heat the mixture. For example, as long as the above mixture can be heated uniformly, steam, heat transfer oil, electric energy, hot air, or the like may be used as the heating means.

しかしながら、上述のように、本発明においては、攪拌盤の厚さが制御され、均一な攪拌が可能となっているので、上記攪拌盤が伝熱手段を兼ねることが好ましい。これにより、上記混合物を均一に加熱することができ、表面架橋反応を均一に進行させることができる。   However, as described above, in the present invention, since the thickness of the stirring plate is controlled and uniform stirring is possible, it is preferable that the stirring plate also serves as a heat transfer means. Thereby, the said mixture can be heated uniformly and surface cross-linking reaction can be advanced uniformly.

上記攪拌盤が伝熱手段を兼ねる場合としては、例えば、上記攪拌盤の内部または表面に熱媒が循環可能な流路を設け、当該流路に熱媒を導入して、上記攪拌盤表面を伝熱面として利用し、当該表面の温度を表面架橋に必要な温度に設定する場合等を挙げることができる。熱媒の温度は、従来公知の温度制御装置を用いて、表面架橋に必要な温度に適宜調整すればよい。熱媒の効率的な利用のため、回転軸にも上記流路を設け、各攪拌盤に熱媒が循環するような構成にすることもできる。また、同様にかきあげ羽根にも上記流路を設け、熱媒を導入可能な構成としてもよい。   In the case where the stirring plate also serves as a heat transfer means, for example, a flow path through which a heat medium can be circulated is provided inside or on the surface of the stirring board, and the heating medium is introduced into the flow path so that the surface of the stirring plate is For example, the heat transfer surface may be used to set the surface temperature to a temperature necessary for surface cross-linking. What is necessary is just to adjust the temperature of a heat medium suitably to temperature required for surface bridge | crosslinking using a conventionally well-known temperature control apparatus. For efficient use of the heat medium, the above-described flow path can also be provided on the rotating shaft so that the heat medium circulates in each stirring plate. Similarly, the above-described flow path may be provided in the scraping blade so that the heat medium can be introduced.

また、上記攪拌盤は、冷却手段としても作用することが好ましい。所望の表面架橋が終了した後は、表面架橋を速やかに終了させるため、上記混合物を直ちに均一に冷却することが好ましい。この場合、冷却手段としては、上記混合物を均一に冷却することができる手段であれば特に限定されるものではない。例えば、従来公知の冷却機を用いることができる。冷媒としては、上記混合物を均一に冷却できる限りにおいて、特に限定されるものではなく、水、冷水、風、通気、気流等を用いても良い。   Moreover, it is preferable that the said stirring board acts also as a cooling means. After the desired surface crosslinking is completed, it is preferable to cool the mixture immediately and uniformly in order to quickly terminate the surface crosslinking. In this case, the cooling means is not particularly limited as long as it can uniformly cool the mixture. For example, a conventionally known cooler can be used. The refrigerant is not particularly limited as long as the mixture can be uniformly cooled, and water, cold water, wind, ventilation, airflow, or the like may be used.

しかしながら、上述のように、本発明においては、攪拌盤の厚さが制御され、均一な攪拌が可能となっているので、上記攪拌盤が冷却手段を兼ねることが好ましい。これにより、上記混合物を均一に冷却することができ、表面架橋反応を均一に停止させることができる。   However, as described above, in the present invention, since the thickness of the stirring plate is controlled and uniform stirring is possible, it is preferable that the stirring plate also serves as a cooling means. Thereby, the said mixture can be cooled uniformly and a surface crosslinking reaction can be stopped uniformly.

上記攪拌盤が冷却手段を兼ねる場合としては、例えば、上記攪拌盤の内部または表面に例えば水などの冷媒が循環可能な流路を設け、当該流路に冷媒を導入して、上記攪拌盤表面を冷却面として利用し、当該表面の温度を、表面架橋を終了させるために必要な温度に設定する場合等を挙げることができる。冷媒の温度は、従来公知の温度制御装置を用いて、表面架橋を終了させるために必要な温度に適宜調整すればよい。冷媒の効率的な利用のため、回転軸にも上記流路を設け、各攪拌盤に冷媒が循環するような構成にすることもできる。また、同様にかきあげ羽根にも上記流路を設け、冷媒を導入可能な構成としてもよい。   In the case where the stirring plate also serves as a cooling means, for example, a flow path through which a coolant such as water can be circulated is provided inside or on the surface of the stirring plate, the coolant is introduced into the flow path, and the surface of the stirring plate Can be used as the cooling surface, and the temperature of the surface can be set to a temperature necessary for terminating the surface crosslinking. What is necessary is just to adjust the temperature of a refrigerant | coolant suitably to temperature required in order to complete | finish surface bridge | crosslinking using a conventionally well-known temperature control apparatus. For efficient use of the refrigerant, the flow path may be provided on the rotating shaft so that the refrigerant circulates in each stirring board. Similarly, the above-described flow path may be provided in the scraping blade so that the refrigerant can be introduced.

〔吸水性樹脂の製造〕
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、カルボキシル基を有する親水性架橋重合体(なお、本明細書では、「吸水性樹脂前駆体」ともいう。)の製造工程(以下、「吸水性樹脂前駆体製造工程」ともいう)と、該重合体とカルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液(以下「水性溶液」という)とを混合し、湿潤混合物を得る工程(1)(以下、「湿潤混合物調製工程」ともいう)と、上記湿潤混合物を、撹拌乾燥し、表面架橋剤を含む乾燥粒子状組成物を得る工程(2)(以下、「撹拌乾燥工程」ともいう)と、上記乾燥粒子状組成物を加熱処理して表面架橋反応させる工程(3)(以下、「表面架橋工程」ともいう)と、表面架橋された上記親水性架橋重合体を冷却する「冷却工程」とを含んでいる。
[Production of water-absorbing resin]
The method for producing a water-absorbing resin according to the present invention is a process for producing a hydrophilic cross-linked polymer having a carboxyl group (hereinafter, also referred to as “water-absorbing resin precursor”) (hereinafter referred to as “water-absorbing resin”). A precursor mixture manufacturing step) and an aqueous solution containing a surface cross-linking agent having two or more functional groups capable of reacting with a carboxyl group (hereinafter referred to as “aqueous solution”), and a wet mixture Step (1) (hereinafter also referred to as “wet mixture preparation step”), and step (2) (hereinafter referred to as “stirring”), wherein the wet mixture is stirred and dried to obtain a dry particulate composition containing a surface crosslinking agent. Also referred to as a “drying step”), a step (3) in which the dried particulate composition is subjected to a heat treatment to cause a surface cross-linking reaction (hereinafter also referred to as a “surface cross-linking step”), and the hydrophilic cross-linked polymer having undergone surface cross-linking. "Cooling process" to cool .

ここで、本明細書で用いられている「表面架橋方法」とは、上記工程(1)と上記工程(2)と上記工程(3)とを含む方法である。また、改質工程とは、カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液との混合物を加熱することによって上記親水性架橋重合体の表面を架橋せしめる工程であって、上記工程(2)と上記工程(3)とを含む。   Here, the “surface crosslinking method” used in the present specification is a method including the step (1), the step (2) and the step (3). In addition, the modification step refers to heating the mixture of a hydrophilic cross-linked polymer having a carboxyl group and an aqueous solution containing a surface cross-linking agent having two or more functional groups capable of reacting with the carboxyl group. A step of crosslinking the surface of the conductive cross-linked polymer, which includes the step (2) and the step (3).

次に、図1および図5を参照しながら、まず、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法における改質工程と冷却工程とについて説明し、その後、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法の全体について説明する。   Next, referring to FIG. 1 and FIG. 5, first, the reforming step and the cooling step in the method for producing a water absorbent resin according to the present invention will be described, and then the method for producing the water absorbent resin according to the present invention will be described. The whole will be described.

(1.改質工程)
上記改質工程の一実施形態を、図1を参照に説明する。すなわち、攪拌装置(攪拌手段)100において、湿潤混合物調製工程を経て、原料供給口30から供給された親水性架橋重合体とカルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液との混合物は、駆動装置10の回転に対応して回転する撹拌盤80および該撹拌盤に設けられたかきあげ羽根90の回転によって浮遊され、熱媒を内蔵する撹拌盤80と接触することで加熱、乾燥される(撹拌乾燥工程)。
(1. Modification process)
One embodiment of the reforming step will be described with reference to FIG. That is, the stirrer (stirring means) 100 contains a surface cross-linking agent having two or more functional groups capable of reacting with a hydrophilic cross-linked polymer supplied from the raw material supply port 30 through a wet mixture preparation step and a carboxyl group. The mixture with the aqueous solution is suspended by the rotation of the stirring plate 80 rotating in response to the rotation of the driving device 10 and the lifting blade 90 provided on the stirring plate, and comes into contact with the stirring plate 80 containing the heat medium. And then dried (stir drying step).

該混合物は当初湿潤しているが、撹拌盤80によって、攪拌および加熱され、親水性架橋重合体が表面架橋される(表面架橋工程)。該混合物は、ドラム20内を移動しつつ、原料供給口30から排出口50に移行する。加熱中に発生した水蒸気は、キャリアーガス導入口81から導入されたわずかな量の空気、不活性ガスなどのキャリアーガスにより加熱撹拌層の上面を流れて排気口85から排出される。連続的に供給される該混合物は、撹拌盤80の回転によって混合、加熱される。そして、排出口50に移動し、排出される。   The mixture is initially wet, but is stirred and heated by the stirring plate 80, and the hydrophilic crosslinked polymer is surface-crosslinked (surface crosslinking step). The mixture moves from the raw material supply port 30 to the discharge port 50 while moving in the drum 20. Water vapor generated during heating flows through the upper surface of the heated stirring layer by a slight amount of carrier gas such as air or inert gas introduced from the carrier gas inlet 81 and is discharged from the outlet 85. The continuously supplied mixture is mixed and heated by the rotation of the stirring plate 80. And it moves to the discharge port 50 and is discharged.

図1において、攪拌装置(攪拌手段)に取り付けられている回転軸70の数は1本であるが、回転軸70の数は特に限定されるものではなく、有効容積に対する攪拌効率を考えると回転軸70は複数本であるのが好ましい。例えば、回転軸70が複数本攪拌装置(攪拌手段)に取り付けられている場合は、x−y平面において互いに平行に取り付けられていることが好ましい。回転軸70が複数存在する場合、異なる回転軸70に配設された複数の攪拌盤80は、互いにオーバーラップし、かみ合うように構成されていてもよいし、互いに独立し、かみ合わないものであってもよい。   In FIG. 1, the number of rotating shafts 70 attached to the stirring device (stirring means) is one, but the number of rotating shafts 70 is not particularly limited. A plurality of shafts 70 are preferable. For example, when a plurality of rotating shafts 70 are attached to a plurality of stirring devices (stirring means), they are preferably attached in parallel to each other in the xy plane. When there are a plurality of rotating shafts 70, the plurality of stirring boards 80 disposed on the different rotating shafts 70 may be configured to overlap and engage with each other, or may be independent of each other and not engaged with each other. May be.

図1に示すように、熱媒および冷媒入口40および熱媒および冷媒出口45は、中空の回転軸70の両末端に設けられており、該熱媒は、熱媒および冷媒入口40から熱媒および冷媒出口45へと回転軸の中空を移動しつつ撹拌盤80内にも流入するため撹拌盤80の表面も熱媒によって加熱されている。なお、熱媒および冷媒の流れは、装置内の材料の流れに対して向流または並流のどちらに設定してもよい。図1においては、該撹拌盤80は、熱媒が導入されてその表面が伝熱面となっているが、上述のように、必ずしも熱媒が攪拌盤80に流入する構造でなくてもよい。なお、図1において、羽根付き矢印は撹拌盤80の回転方向を示す。図1に示す攪拌装置(攪拌手段)100としては、例えばマルチフィンプロセッサー(奈良機械製作所製;NFP−1.6W)等を用いることができる。   As shown in FIG. 1, the heat medium and refrigerant inlet 40 and the heat medium and refrigerant outlet 45 are provided at both ends of the hollow rotary shaft 70, and the heat medium is supplied from the heat medium and refrigerant inlet 40 to the heat medium. The surface of the stirring plate 80 is also heated by the heat medium because it flows into the stirring plate 80 while moving through the hollow of the rotating shaft to the refrigerant outlet 45. The flow of the heat medium and the refrigerant may be set to either a countercurrent or a parallel flow with respect to the material flow in the apparatus. In FIG. 1, the stirrer 80 has a heat transfer surface introduced into the heat medium, but the surface may not necessarily have a structure in which the heat medium flows into the stirrer 80 as described above. . In FIG. 1, the bladed arrow indicates the rotation direction of the stirring board 80. As the stirring device (stirring means) 100 shown in FIG. 1, for example, a multi-fin processor (Nara Machinery Co., Ltd .; NFP-1.6W) can be used.

吸水性樹脂は、用途も広範であり、大量生産が要求される凡用樹脂である。従って短時間に均一に加熱して表面架橋を完成させることができ、しかも連続稼動が達成できる必要がある。攪拌装置(攪拌手段)100の内容積に対する上記混合物の充填量には特に制限はないが、一定量以上の大規模な生産、そして特に連続生産に適するものであることが好ましい。例えば、撹拌装置(攪拌手段)100に投入時の吸水性樹脂と表面架橋剤含有水性溶液との混合物の質量を基準として、内容積当たりの充填量が150〜700kg/m、特には200〜600kg/mであることが好ましい。 The water-absorbing resin is a general-purpose resin that has a wide range of uses and requires mass production. Therefore, it is necessary to complete the surface cross-linking by heating uniformly in a short time and to achieve continuous operation. There is no particular limitation on the filling amount of the above mixture with respect to the internal volume of the stirring device (stirring means) 100, but it is preferably suitable for large-scale production of a certain amount or more and particularly continuous production. For example, the filling amount per internal volume is 150 to 700 kg / m 3 , particularly 200 to 200, based on the mass of the mixture of the water absorbent resin and the surface cross-linking agent-containing aqueous solution at the time of charging into the stirring device (stirring means) 100 It is preferably 600 kg / m 3 .

上記混合物を攪拌及び加熱し、親水性架橋重合体を表面架橋することによって、吸水性樹脂を得ることができる。本明細書では、改質工程による表面架橋を終了した親水性架橋重合体を吸水性樹脂と称する。吸水性樹脂は乾燥によって収縮するため、経時的に撹拌装置内での充填率が変化する。150kg/m未満では粉化が起きる場合がある。一方、700kg/mを超えると表面架橋が不充分となる場合がある。 The water-absorbent resin can be obtained by stirring and heating the mixture to surface-crosslink the hydrophilic crosslinked polymer. In the present specification, a hydrophilic cross-linked polymer that has been subjected to surface cross-linking by the modifying step is referred to as a water-absorbing resin. Since the water-absorbent resin shrinks by drying, the filling rate in the stirring device changes with time. If it is less than 150 kg / m 3 , pulverization may occur. On the other hand, when it exceeds 700 kg / m 3 , surface crosslinking may be insufficient.

本実施形態において上記混合物の混合時間、すなわち装置内の滞留時間は、回転軸70の数、撹拌盤80にかきあげ羽根90がついているか、撹拌盤80は欠損部を有するか否か、攪拌装置(攪拌手段)100の内容積等によって自由に選択できるが、一般に10〜120分、好ましくは20〜90分である。この滞留時間は、原料供給量を調整することで制御することができる。   In the present embodiment, the mixing time of the mixture, that is, the residence time in the apparatus, is the number of rotating shafts 70, whether the stirring plate 80 has the scraping blade 90, whether the stirring plate 80 has a defective portion, The agitation means) can be freely selected depending on the internal volume of 100 and the like, but is generally 10 to 120 minutes, preferably 20 to 90 minutes. This residence time can be controlled by adjusting the raw material supply amount.

また撹拌盤80の回転数は特に限定されるものではないが、2〜40rpmであることが好ましくより好ましくは5〜30rpmであり、滞留時間や、凝集物の発生の有無に応じて適宜選択することができる。   Further, the number of rotations of the stirring plate 80 is not particularly limited, but is preferably 2 to 40 rpm, more preferably 5 to 30 rpm, and is appropriately selected depending on the residence time and the presence or absence of aggregates. be able to.

また、上記改質工程の別の一実施形態について、図5を参照して説明する。すなわち、本実施形態の場合、吸水性樹脂の製造装置は、図5に示すように、第1処理装置2と、第2処理装置3とを備えている。上記第1処理装置2および第2処理装置3は、それぞれ駆動装置10、横型ドラム20、原料供給口30、熱媒入口40、40’、熱媒出口45、45’、吸水性樹脂排出口50およびキャリアーガス導入口81、排気口85を有する(図5を参照)。   Another embodiment of the reforming step will be described with reference to FIG. That is, in the case of this embodiment, the water-absorbing resin manufacturing apparatus includes a first processing apparatus 2 and a second processing apparatus 3 as shown in FIG. The first processing apparatus 2 and the second processing apparatus 3 include a driving device 10, a horizontal drum 20, a raw material supply port 30, heat medium inlets 40 and 40 ′, heat medium outlets 45 and 45 ′, and a water absorbent resin discharge port 50, respectively. And a carrier gas introduction port 81 and an exhaust port 85 (see FIG. 5).

なお、上記第1処理装置2と第2処理装置3とは、第1処理装置2の吸水性樹脂排出口と第2処理装置3の原料供給口とで連結される。   In addition, the said 1st processing apparatus 2 and the 2nd processing apparatus 3 are connected by the water absorbing resin discharge port of the 1st processing apparatus 2, and the raw material supply port of the 2nd processing apparatus 3. FIG.

吸水性樹脂の図5に示す装置の具体的な動作としては、以下の通りである。第1処理装置2に備えられた原料供給口30から供給された吸水性樹脂前駆体と表面架橋剤を含む溶液とからなる湿潤混合物(原料)は、駆動装置10の回転に対応して回転する撹拌盤80の回転によって浮遊され、熱媒を内蔵する撹拌盤80と接触することで加熱、乾燥される。原料供給口30から投入された上記湿潤混合物は、当初湿潤しているが、ドラム20内を撹拌盤80の欠損部(図示せず)を通過しつつ、第2処理装置3に移動する。加熱中に発生した水蒸気は、キャリアーガス導入口81から導入されたわずかな量の空気、不活性ガスなどのキャリアーガスにより加熱撹拌層の上面を流れて排気口85から排出される。撹拌および加熱によって該湿潤混合物同士が結合し凝集物が発生しても、上記撹拌盤80の回転によってこのような凝集物がほぐされる。連続的に供給される上記混合物は、同様に、撹拌盤80の回転によって混合、加熱されつつ、第2処理装置3に移動する。   The specific operation of the water absorbent resin shown in FIG. 5 is as follows. The wet mixture (raw material) composed of the water-absorbing resin precursor supplied from the raw material supply port 30 provided in the first processing device 2 and the solution containing the surface cross-linking agent rotates corresponding to the rotation of the driving device 10. It is floated by the rotation of the stirring plate 80 and heated and dried by coming into contact with the stirring plate 80 containing the heat medium. The wet mixture charged from the raw material supply port 30 is initially wet, but moves to the second processing apparatus 3 while passing through the deficient portion (not shown) of the stirring plate 80 through the drum 20. Water vapor generated during heating flows through the upper surface of the heated stirring layer by a slight amount of carrier gas such as air or inert gas introduced from the carrier gas inlet 81 and is discharged from the outlet 85. Even if the wet mixture is combined and agglomerates are generated by stirring and heating, such agglomerates are loosened by the rotation of the stirring plate 80. Similarly, the continuously supplied mixture moves to the second processing apparatus 3 while being mixed and heated by the rotation of the stirring plate 80.

第2処理装置3に移動した乾燥粒子状組成物(粉末)は、第1処理装置2内を該湿潤混合物が移動するのと同じ様式で移動する。そして、最終的には、物性が良好な吸水性樹脂を吸水性樹脂排出口50から排出する。   The dried particulate composition (powder) moved to the second processing device 3 moves in the same manner as the wet mixture moves in the first processing device 2. Finally, a water absorbent resin having good physical properties is discharged from the water absorbent resin discharge port 50.

図5に示す実施形態においては、上記第1処理装置2および第2処理装置3は、ともに2軸溝型撹拌乾燥装置であるが、別の実施形態として、上記第1処理装置2および第2処理装置3は他の従来公知の処理装置および加熱処理装置を用いることもできる。例えば、上記処理装置および加熱処理装置としては、一般的に粉体混合用として使用させる混合機を使用することができる。これらの装置は、加熱を必要とする場合には、処理装置に熱源を作用させることができる。例えば、加圧水蒸気、熱媒油などを熱媒循環装置内に循環させることで加熱する様式、電熱線、マイクロ波、電磁誘導による加熱等がある。上記熱媒循環装置、加熱装置は、処理装置に取り付けることができるジャケットや、撹拌翼内部などあらゆる場所に取り付けることができる。使用する表面架橋剤の種類や、加熱処理装置の種類によって熱源の種類、熱源装置の仕様、熱源の設定温度、熱源の単位時間あたりの供給量を適宜設定することができる。   In the embodiment shown in FIG. 5, the first processing device 2 and the second processing device 3 are both biaxial groove type stirring and drying devices. However, as another embodiment, the first processing device 2 and the second processing device 3 are the same. The processing apparatus 3 can also use other conventionally known processing apparatuses and heat processing apparatuses. For example, as the processing apparatus and the heat processing apparatus, a mixer that is generally used for powder mixing can be used. When these apparatuses require heating, a heat source can be applied to the processing apparatus. For example, there is a heating mode by circulating pressurized steam, heat transfer oil or the like in a heat transfer device, heating by heating wire, microwave, electromagnetic induction, or the like. The heat medium circulation device and the heating device can be attached to any place such as a jacket that can be attached to the processing device or the inside of the stirring blade. The type of heat source, the specifications of the heat source device, the set temperature of the heat source, and the supply amount per unit time of the heat source can be appropriately set depending on the type of surface crosslinking agent used and the type of heat treatment apparatus.

一般に粉体用として使用される混合機を粉体に与える機械作用の種類によって分類すると、容器回転式、撹拌翼内蔵型容器回転式と呼ばれる容器自体が回転、振動、揺動するもの、容器は固定され、撹拌翼等で混合される回転軸が水平型機械撹拌式、回転軸が垂直型機械撹拌式等の機械撹拌型と呼ばれるもの、空気、ガスによって撹拌する流動撹拌式と呼ばれるもの、重力流動と分岐板や管によって流路を分割するものに大別される。その他高速せん断式、衝撃式等が挙げられる。各分類での混合機形式は、容器回転式では水平円筒型、傾斜円筒型、V型、二重円錐型、連続V型等があり、撹拌翼内臓型容器回転式としては、水平円筒型、傾斜円筒型、V型、二重円錐型等があり、回転軸が水平型機械撹拌式としては、リボン型、スクリュー型、ロットまたはピン型、パドル型等があり、回転軸が垂直型機械撹拌式としては、リボン型、スクリュー型、円錐形スクリュー型、高速流動型、回転円板型、マラー型等があり、流動撹拌式としては、流動床型、旋回流動型、ジェットポンプ型等がある。   Generally speaking, mixing machines used for powders are classified according to the type of mechanical action that gives them to the powder. The container itself, which is called a container rotation type or a stirring blade built-in type container rotation type, rotates, vibrates or swings. Fixed and mixed with a stirring blade, etc. The rotating shaft is called a horizontal mechanical stirring type, the rotating shaft is called a mechanical stirring type such as a vertical mechanical stirring type, the so-called flow stirring type stirring with air or gas, gravity It is divided roughly into what divides a flow path by the flow and a branch plate and a pipe. Other examples include high-speed shearing type and impact type. Mixer types in each category include horizontal cylindrical type, inclined cylindrical type, V type, double conical type, continuous V type, etc. for the container rotation type. There are inclined cylindrical type, V type, double cone type, etc., and the rotation axis is horizontal type mechanical agitation type, there are ribbon type, screw type, lot or pin type, paddle type, etc., rotation axis is vertical type mechanical agitation There are ribbon type, screw type, conical screw type, high-speed flow type, rotating disk type, muller type, etc., and fluid agitation type includes fluidized bed type, swirling flow type, jet pump type, etc. .

これらの機器の処理形態としては、バッチ式および連続処理式に分類されるが、本発明では、特に限定されない。市販されている混合機で目的にあったものを使用すればよく、上記例示したもの以外でも、本発明の目的に使用できる混合機を使用することができる。   The processing forms of these devices are classified into batch type and continuous processing type, but are not particularly limited in the present invention. What is necessary is just to use what was suitable for the objective by the commercially available mixer, The mixer which can be used for the objective of this invention can be used besides what was illustrated above.

また、別の実施形態において、上記第1処理装置2および第2処理装置3は、別の種類の加熱処理装置であっても、同一の種類の加熱処理装置であってもよい。また、別の実施形態として、加熱処理装置が3つ以上連結された吸水性樹脂の製造装置である場合、それらの加熱処理装置は、一部が同一の加熱処理装置であって、その他は異なる種類の加熱処理装置であるといったように、あらゆる組合せであってもよい。   In another embodiment, the first processing apparatus 2 and the second processing apparatus 3 may be different types of heat processing apparatuses or the same type of heat processing apparatuses. In another embodiment, when three or more heat treatment apparatuses are connected to a water absorbent resin manufacturing apparatus, the heat treatment apparatuses are partly the same heat treatment apparatus, and the others are different. Any combination is possible, such as a type of heat treatment apparatus.

上記第1処理装置2は、撹拌乾燥工程に使用されるので、強い撹拌を行う装置であることが好ましい。処理装置の種類では、例えば、上記例示した中でも、撹拌翼を備えた処理装置であることが好ましい。例えば、奈良機械製作所製パドルドライヤー、奈良機械製作所製シングルパドルドライヤー等が挙げられる。一方、第2処理装置3は、表面架橋工程において使用されるため、第1処理装置2より撹拌が弱いものであることが好ましい。処理装置の種類では、例えば、上記例示した中でも、撹拌翼を備えた加熱処理装置であれば撹拌によるシェアがかからないような撹拌翼の形状であるものが好ましく、また、撹拌翼のない加熱処理装置であってもよい。撹拌によるダメージの少ない撹拌翼を備えた処理装置では、例えば、奈良機械製作所製マルチフィンプロセッサー、撹拌翼のない処理装置では、例えば、奈良機械製作所製タワードドライヤーが挙げられる。   Since the said 1st processing apparatus 2 is used for a stirring drying process, it is preferable that it is an apparatus which performs strong stirring. In the type of the processing apparatus, for example, among the above-described examples, it is preferable that the processing apparatus includes a stirring blade. Examples thereof include a paddle dryer manufactured by Nara Machinery Co., Ltd. and a single paddle dryer manufactured by Nara Machinery Co., Ltd. On the other hand, since the 2nd processing apparatus 3 is used in a surface bridge | crosslinking process, it is preferable that stirring is weaker than the 1st processing apparatus 2. FIG. In the type of processing apparatus, for example, among the above-exemplified examples, it is preferable that the shape of the stirring blade is such that it does not take a share by stirring if it is a heat processing apparatus provided with a stirring blade. It may be. In the processing apparatus provided with a stirring blade with little damage caused by stirring, for example, a multi-fin processor manufactured by Nara Machinery Co., Ltd., and in a processing apparatus without a stirring blade, for example, a tally dryer manufactured by Nara Machinery Co., Ltd. may be used.

さらに、本実施形態にかかる吸水性樹脂の図5に示す装置では、第2処理装置3は、撹拌盤80が配設された2軸溝型撹拌乾燥装置であるが、他の実施形態として、第2処理装置3は、上記撹拌盤80を備えていない乾燥装置であってもよい。   Furthermore, in the apparatus shown in FIG. 5 for the water-absorbent resin according to the present embodiment, the second processing apparatus 3 is a biaxial groove type stirring and drying apparatus in which a stirring board 80 is disposed. The second processing device 3 may be a drying device that does not include the stirring plate 80.

吸水性樹脂の図5に示す装置の撹拌翼の形状については、特に限定されるものではなく、従来公知のものを任意に用いることができる。例えば、上述の<攪拌盤の厚さ>の項で説示したような形状であってもよい。また、<かきあげ羽根>の項で説示したような撹拌を効率よく行うべく撹拌盤80にかきあげ羽根90が設けられていてもよいし、設けられていなくてもよい。   The shape of the stirring blade of the water absorbent resin shown in FIG. 5 is not particularly limited, and any conventionally known one can be arbitrarily used. For example, it may have a shape as described in the section <Thickness of stirring plate>. In addition, the stirring blade 80 may or may not be provided on the stirring board 80 in order to efficiently perform stirring as described in the section of <Skiing blade>.

撹拌翼の形状については、第1処理装置2では、粉体がより効率よく撹拌されるように、例えば、多軸であるものが好ましく、また、かきあげ羽根を備えているもの、撹拌翼の粉体への接触面積が大きいものが好ましい。第2処理装置3では、例えば、粉体にシェアがかからないように軸に対して垂直に板状の撹拌翼であることが好ましい。撹拌軸の単位長さあたりの撹拌翼の枚数については撹拌翼の形状にもよるが、数が多いほど撹拌の効率は上がる。   As for the shape of the stirring blade, in the first processing device 2, for example, a multi-axial one is preferable so that the powder can be stirred more efficiently. A thing with a large contact area to a body is preferable. In the 2nd processing apparatus 3, it is preferable that it is a plate-shaped stirring blade perpendicular | vertical with respect to an axis | shaft so that a share may not be given to powder, for example. The number of stirring blades per unit length of the stirring shaft depends on the shape of the stirring blade, but the larger the number, the higher the efficiency of stirring.

なお、本明細書において攪拌軸は、回転軸と同義である。   In this specification, the agitation shaft is synonymous with the rotation axis.

また、撹拌翼の径は、特に限定されるのではないが、第1処理装置2では、第2処理装置3でよりも強く撹拌する必要があるため、第1処理装置2の撹拌翼と第2処理装置3の撹拌翼との回転数を同じとするのであれば、第1処理装置2の撹拌翼の径を、第2処理装置3の撹拌翼の径よりも大きくすることが好ましい。   Further, the diameter of the stirring blade is not particularly limited, but the first processing device 2 needs to stir more strongly than the second processing device 3, and therefore the stirring blade and the first processing device 2 If the rotational speed of the two processing apparatus 3 is the same as that of the stirring blade, the diameter of the stirring blade of the first processing apparatus 2 is preferably larger than the diameter of the stirring blade of the second processing apparatus 3.

また、第1処理装置2の撹拌翼と第2処理装置3の撹拌翼との径を同じとするのであれば、第1処理装置2の撹拌翼の回転数は、第2処理装置3の撹拌翼の回転数よりも大きく設定することが好ましい。なお、第1処理装置2および第2処理装置3の撹拌条件は、上述の条件を満たすことが好ましいが、具体的な数値は特に限定されるものではない。   If the diameters of the stirring blades of the first processing device 2 and the stirring blades of the second processing device 3 are the same, the rotation speed of the stirring blades of the first processing device 2 is the same as that of the second processing device 3. It is preferable to set larger than the rotation speed of a wing | blade. In addition, although the stirring conditions of the 1st processing apparatus 2 and the 2nd processing apparatus 3 satisfy | fill the above-mentioned conditions, a specific numerical value is not specifically limited.

一般的には、第1処理装置2において、撹拌翼の回転数は、5〜300rpmの範囲内であることが好ましく、10〜300rpmの範囲内であることがより好ましく、20〜300rpmの範囲内であることがさらに好ましい。また、撹拌翼の周速は、0.15〜10m/sであることが好ましく、0.3〜10m/sであることがより好ましく、0.5〜10m/sであることがさらに好ましい。   Generally, in the 1st processing apparatus 2, it is preferable that the rotation speed of a stirring blade is in the range of 5-300 rpm, it is more preferable in the range of 10-300 rpm, and it is in the range of 20-300 rpm. More preferably. Moreover, it is preferable that the peripheral speed of a stirring blade is 0.15-10 m / s, It is more preferable that it is 0.3-10 m / s, It is further more preferable that it is 0.5-10 m / s.

第2処理装置3においては、撹拌翼の回転数は、0〜30rpmであることが好ましく、0〜20rpmであることがより好ましく、0〜10rpmであることがさらに好ましい。また、撹拌翼の周速は、2m/s以下であることが好ましく、1m/s以下であることがより好ましく、0.3m/s以下であることがさらに好ましい。   In the 2nd processing apparatus 3, it is preferable that the rotation speed of a stirring blade is 0-30 rpm, It is more preferable that it is 0-20 rpm, It is further more preferable that it is 0-10 rpm. Further, the peripheral speed of the stirring blade is preferably 2 m / s or less, more preferably 1 m / s or less, and further preferably 0.3 m / s or less.

吸水性樹脂の図5に示す装置において、排出口は下向きの傾斜をもっていることが好ましい。上記構成では、排出時の強制撹拌が必要でないため、製造された吸水性樹脂へのダメージを低減することができる。上記下向きの傾斜は、装置内部に設けてもよいが、装置の設置時に装置を傾けることにより、実現することもできる。上記下向きの傾斜は、通常、わずかな傾斜であるため、装置の設置時に装置を傾けたとしても、装置の動作や装置の設置に関して特に問題はない。なお、上記下向きの傾斜は、必ずしも形成されていなくてもよい。特に送り羽をもつ加熱処理装置では、上記下向きの傾斜を必要としないこともある。   In the apparatus shown in FIG. 5 for the water-absorbing resin, the discharge port preferably has a downward slope. In the said structure, since the forced stirring at the time of discharge | emission is not required, the damage to the manufactured water absorbing resin can be reduced. The downward tilt may be provided inside the apparatus, but can also be realized by tilting the apparatus when the apparatus is installed. Since the downward inclination is usually a slight inclination, there is no particular problem with respect to the operation of the apparatus and the installation of the apparatus even if the apparatus is inclined during the installation of the apparatus. Note that the downward slope is not necessarily formed. In particular, a heat treatment apparatus having a feeding blade may not require the downward inclination.

また、本実施形態にかかる吸水性樹脂の図5に示す装置は、図5に示すように、吸水性樹脂排出口50が下向きに備えられている。上記構成によれば、吸水性樹脂粉体を輸送するときに、重力のみで下向きに排出できるので、製造された吸水性樹脂へのダメージを低減することができる。   Moreover, the apparatus shown in FIG. 5 of the water absorbent resin according to the present embodiment is provided with the water absorbent resin outlet 50 downward as shown in FIG. According to the above configuration, when transporting the water-absorbent resin powder, it can be discharged downward only by gravity, so that damage to the manufactured water-absorbent resin can be reduced.

さらに、吸水性樹脂の図5に示す装置は、第1処理装置2および第2処理装置3を階層方式で連結している。それゆえ、第1処理装置2から第2処理装置3への樹脂粉体の輸送に特別な動力を必要としない。   Furthermore, the apparatus shown in FIG. 5 of the water-absorbent resin connects the first processing apparatus 2 and the second processing apparatus 3 in a hierarchical manner. Therefore, no special power is required for transporting the resin powder from the first processing apparatus 2 to the second processing apparatus 3.

上記キャリアーガス導入口81および排気口85は、キャリアーガスによって通気するためのものである。上記キャリアーガスは、特に限定されるものではないが、例えば、蒸気、空気、窒素などが挙げられる。また、キャリアーガスの供給量は、特に限定されるものではなく、適宜決定すればよい。さらに、上記キャリアーガスは、加熱処理装置内の温度を下げることがないように加温されていることが好ましい。   The carrier gas introduction port 81 and the exhaust port 85 are for ventilating with carrier gas. The carrier gas is not particularly limited, and examples thereof include steam, air, and nitrogen. Further, the supply amount of the carrier gas is not particularly limited, and may be determined as appropriate. Furthermore, the carrier gas is preferably heated so as not to lower the temperature in the heat treatment apparatus.

上記構成によれば、反応中に生成される水蒸気が効率よく除去されるため、短時間で、吸水性樹脂を乾燥させることができる。   According to the said structure, since the water vapor | steam produced | generated during reaction is removed efficiently, a water absorbing resin can be dried in a short time.

また、第1処理装置2および/または第2処理装置3は、上記キャリアーガスを減圧または加圧するための手段を備えていてもよい。さらに、上記キャリアーガスを加熱または冷却する手段を備えていてもよい。具体的には、第1処理装置2および/または第2処理装置3は、室温付近(例えば、0〜50℃)のキャリアーガス(例えば、空気)を、実質常圧(1.013×10Pa(1気圧)±10%、好ましくは±5%、より好ましくは±1%)で供給できることが好ましい。 Moreover, the 1st processing apparatus 2 and / or the 2nd processing apparatus 3 may be provided with the means for decompressing or pressurizing the said carrier gas. Furthermore, a means for heating or cooling the carrier gas may be provided. Specifically, the first processing apparatus 2 and / or the second processing apparatus 3 uses a carrier gas (for example, air) near room temperature (for example, 0 to 50 ° C.) at a substantially normal pressure (1.013 × 10 5). It is preferable that it can be supplied at Pa (1 atm) ± 10%, preferably ± 5%, more preferably ± 1%.

なお、本実施形態においては、上記キャリアーガス導入口81および排気口85が備えられているが、別の実施形態として、上記キャリアーガス導入口81および排気口85を有さないものであってもよい。   In the present embodiment, the carrier gas introduction port 81 and the exhaust port 85 are provided. However, as another embodiment, the carrier gas introduction port 81 and the exhaust port 85 may be omitted. Good.

また、第2処理装置3の加熱能力は、吸水性樹脂排出口50から排出される吸水性樹脂粉体の温度が180℃〜250℃となるように加熱できることが好ましく、180℃〜230℃となるように加熱できることがより好ましく、190℃〜210℃となるように加熱できることがさらに好ましい。これにより、上述の吸水性樹脂の表面架橋方法における表面架橋工程を、効率よく行うことができる。   Moreover, it is preferable that the heating capability of the 2nd processing apparatus 3 can be heated so that the temperature of the water absorbent resin powder discharged | emitted from the water absorbent resin discharge port 50 may be 180 to 250 degreeC, and is 180 to 230 degreeC. It is more preferable that it can be heated, and it is even more preferable that heating can be performed so that the temperature becomes 190 ° C to 210 ° C. Thereby, the surface cross-linking step in the surface cross-linking method of the water-absorbent resin can be efficiently performed.

(2.冷却工程)
表面架橋を完成させた親水性架橋重合体(以下「吸水性樹脂」ともいう)は、冷却工程に供される。上記冷却を行うための手段は上記混合物を均一に冷却することができる手段であれば特に限定されるものではない。例えば、攪拌装置(攪拌手段)100に連結されうる従来公知の冷却機を用いることができる。冷却工程では、上記吸水性樹脂を攪拌してもよいし、攪拌しなくてもよいが、冷却効率を向上させるという観点からは攪拌することが好ましい。冷媒としては、上述のように特に限定されるものではないため、水、冷水、風等を用いればよく、攪拌装置100のような各攪拌盤80に冷媒が循環するような構成をとることのできる装置が好ましい。また、表面架橋された吸水性樹脂は、室温〜100℃程度に冷却することが好ましい。冷却工程に使用される冷却機は、例えば、上記表面架橋を行った後、表面架橋された吸水性樹脂を冷却するために、攪拌装置(攪拌手段)100に連結して使用される。
(2. Cooling process)
The hydrophilic cross-linked polymer (hereinafter also referred to as “water-absorbing resin”) that has been subjected to surface cross-linking is subjected to a cooling step. The means for performing the cooling is not particularly limited as long as it can uniformly cool the mixture. For example, a conventionally known cooler that can be connected to the stirring device (stirring means) 100 can be used. In the cooling step, the water-absorbent resin may or may not be stirred, but is preferably stirred from the viewpoint of improving the cooling efficiency. Since the refrigerant is not particularly limited as described above, water, cold water, wind, or the like may be used, and the refrigerant may be configured to circulate in each stirring plate 80 such as the stirring device 100. An apparatus that can be used is preferred. Further, the surface-crosslinked water-absorbing resin is preferably cooled to room temperature to about 100 ° C. The cooler used in the cooling step is used by being connected to a stirrer (stirring means) 100 in order to cool the surface-crosslinked water-absorbing resin, for example, after performing the surface cross-linking.

冷却工程を開始するタイミングとしては、表面架橋後、攪拌装置(攪拌手段)100から取り出した吸水性樹脂が好ましくは1分以内、さらには30秒以内に冷却されることが好ましい。また、物性面および生産性から、冷却開始時の吸水性樹脂の温度が150〜250℃であることが好ましく、冷却後の吸水性樹脂の温度が40℃〜100℃であることが好ましく、90℃以下であることがより好ましく、70℃以下であることが特に好ましい。   As the timing for starting the cooling step, the water-absorbent resin taken out from the stirring device (stirring means) 100 after surface crosslinking is preferably cooled within 1 minute, more preferably within 30 seconds. From the viewpoint of physical properties and productivity, the temperature of the water absorbent resin at the start of cooling is preferably 150 to 250 ° C., and the temperature of the water absorbent resin after cooling is preferably 40 ° C. to 100 ° C., 90 More preferably, it is below 70 degreeC, and it is especially preferable that it is below 70 degreeC.

上記冷却機内において、吸水性樹脂は温度勾配を有する。冷却機入口付近では表面処理温度あるいはそれに近い温度を示し、出口付近では冷却予定温度に近い温度を有する。出口温度を支配する因子は、冷媒温度、冷却機伝熱面積、冷却機内滞在時間であるが、所望する出口温度となるように適宜設定すればよい。   In the cooler, the water absorbent resin has a temperature gradient. In the vicinity of the inlet of the cooler, the surface treatment temperature or a temperature close thereto is shown, and in the vicinity of the outlet, the temperature is close to the planned cooling temperature. The factors governing the outlet temperature are the refrigerant temperature, the cooler heat transfer area, and the residence time in the cooler, and may be set as appropriate so as to obtain the desired outlet temperature.

また、前述の冷却機は吸水性樹脂が装置内に連続的にフィードされるように配置されることが好ましく、配置としては縦置き(吸水性樹脂は上から下へフィード)でもよく、横置き(吸水性樹脂は横方向へフィード)でもよいが、特に横向きの場合に冷却機は水平に設置されるのでなく、好ましくは、下向きの傾斜を有するように設置されることが好ましい。傾斜を有しない場合は、加熱された吸水性樹脂の粉体特性として、安定的なフィードが困難であるため、吸水性樹脂の物性が低下したり、安定しない場合がある。係る下向きの傾斜は適宜決定されるが、好ましくは0.1〜30°、さらに好ましくは1〜20°、より好ましくは3〜15°程度の下向き傾斜を有することが好ましい。   In addition, the cooler described above is preferably arranged so that the water-absorbing resin is continuously fed into the apparatus. The arrangement may be vertical (water-absorbing resin is fed from top to bottom) or horizontally. (The water-absorbing resin is fed in the lateral direction) may be used, but the cooler is not installed horizontally, particularly in the horizontal orientation, and is preferably installed so as to have a downward slope. When there is no inclination, since the stable feed is difficult as a powder characteristic of the heated water-absorbent resin, the physical properties of the water-absorbent resin may be lowered or unstable. The downward inclination is appropriately determined, but preferably has a downward inclination of about 0.1 to 30 °, more preferably 1 to 20 °, and more preferably about 3 to 15 °.

さらに、改質工程において、下向きの傾斜を有する攪拌装置(攪拌手段)100を用いることが好ましい。すなわち、上述の傾斜を有する冷却機のみならず、冷却前の改質工程にも同様の傾斜が好ましく適用され、本発明の吸水性樹脂の物性工程を図ることが可能となる。攪拌装置(攪拌手段)100が下向き傾斜を有することにより、粉体の連続運転のピストンフロー性を向上することができ、また、製品変更時に、製品の切り替えを容易にすることができる。   Furthermore, it is preferable to use a stirrer (stirring means) 100 having a downward slope in the reforming step. That is, the same inclination is preferably applied not only to the cooler having the above-described inclination but also to the reforming process before cooling, and the physical property process of the water absorbent resin of the present invention can be achieved. Since the stirring device (stirring means) 100 has a downward slope, the piston flow property of continuous powder operation can be improved, and the product can be easily switched when the product is changed.

上記ピストンフロー(押し出し流れ、PLUG FLOWともいう)とは、理想的には、装置内を流通する物質が装置入口から出口へ向かって流れと直角方向には一様な速度分布を持って、しかも流れ方向に混合も拡散もなく移動する流れと定義される。   The piston flow (extruded flow, also referred to as PLUG FLOW) ideally has a uniform velocity distribution in the direction perpendicular to the flow of the substance flowing through the apparatus from the apparatus inlet to the outlet. Defined as a flow that moves without mixing or diffusion in the flow direction.

吸水性樹脂粉末のピストンフロー性が向上することによって、攪拌装置(攪拌手段)100あるいは冷却機内での吸水性樹脂粉末の滞留時間が安定し、安定した改質工程/冷却工程がなされるようになり、高物性の吸水性樹脂粉末が安定製造できるとともに、部分的な長時間滞留がなくなることで、吸水性樹脂の粉化が起こりにくくなり、微粉の発生を抑制することが可能となる。   By improving the piston flow property of the water-absorbent resin powder, the residence time of the water-absorbent resin powder in the stirrer (stirring means) 100 or the cooler is stabilized, and a stable reforming process / cooling process is performed. Thus, the water-absorbing resin powder having high physical properties can be stably produced, and the partial residence for a long time is eliminated, so that the water-absorbing resin is hardly pulverized and the generation of fine powder can be suppressed.

また、後述する水性液添加において、ピストンフロー性が向上することで、冷却機内粉層における必須の特定温度域の場(ゾーン)の形成がより明確になり、水性液の添加をより容易にするものである。   Moreover, in the aqueous liquid addition mentioned later, by improving piston flow property, formation of the field (zone) of the essential specific temperature range in the powder layer in the cooler becomes clearer and the addition of the aqueous liquid becomes easier. Is.

ピストンフロー性が低い場合、攪拌装置(攪拌手段)100あるいは冷却機内における吸水性樹脂粉末の滞留時間のばらつきが大きくなり、物性が不安定になったり、低物性で、微粉量の多い製品となったりする。また、次に述べる水性液添加に必須の特定温度領域の場の形成が不明瞭になり、水性液の添加が困難になったりする。   When the piston flow property is low, the dispersion time of the water-absorbent resin powder in the stirrer (stirring means) 100 or the cooler increases, resulting in unstable physical properties, low physical properties, and a large amount of fine powder. Or In addition, the formation of a field in a specific temperature region, which is essential for the addition of the aqueous liquid described below, becomes unclear, making it difficult to add the aqueous liquid.

また、上記の冷却工程において、特許文献5に記載のように水性液の添加を行うことも好ましい。改質工程後の冷却時に、水ないし水を主成分とする水性液(以降、合わせて水性液という)を吸水性樹脂粉末の温度が40〜100℃の場で添加することにより、微粉末及び発塵の低減が可能となり、通常の造粒工程を必要とせずに、吸水性樹脂粉末の造粒相当の形態を得ることができる。   In the cooling step, it is also preferable to add an aqueous liquid as described in Patent Document 5. By adding water or an aqueous liquid containing water as a main component (hereinafter collectively referred to as an aqueous liquid) at a temperature of 40 to 100 ° C. during cooling after the reforming step, fine powder and Dust generation can be reduced, and a form corresponding to the granulation of the water-absorbent resin powder can be obtained without requiring a normal granulation step.

すなわち、上記水性液の添加により吸水性樹脂粉末を造粒することができる。即ち、高コストの造粒専用の設備を使用することなく、造粒を容易に行うことができる。尚、この場合、冷却工程の条件は、冷却工程開始時において、通常、吸水性樹脂粉末の温度が100℃を超えており、冷却工程後に、好ましくは70℃以下に冷却されるものである。   That is, the water-absorbent resin powder can be granulated by adding the aqueous liquid. That is, granulation can be easily performed without using a high-cost equipment dedicated for granulation. In this case, the condition of the cooling step is that the temperature of the water-absorbent resin powder usually exceeds 100 ° C. at the start of the cooling step, and is preferably cooled to 70 ° C. or less after the cooling step.

吸水性樹脂への水の添加は通常は吸熱ではなく、発熱を伴うものである。吸水性樹脂粉末への水性液の添加により、水和熱で発熱反応が起こり、吸水性樹脂が発熱するが、同時に冷却機中で強制冷却されているので、吸水性樹脂の表面特性が変化してさらに物性の優れたものが得られ、また、微粉末の発生が抑制され、樹脂粉末の形態も良好になるものと考えられる。   Addition of water to the water-absorbent resin is usually not endothermic but accompanied by heat generation. By adding an aqueous liquid to the water absorbent resin powder, an exothermic reaction occurs due to the heat of hydration, and the water absorbent resin generates heat, but at the same time it is forcibly cooled in a cooler, so the surface properties of the water absorbent resin change. Further, it is considered that a material having further excellent physical properties is obtained, generation of fine powder is suppressed, and the form of the resin powder is also improved.

また、水性液の添加によって吸水性樹脂の吸湿流動性がさらに改善され、また、吸水性樹脂の微粉末量が低減され、且つその後のプロセスでの吸水性樹脂の表面破壊も防ぐことができる。このように、水性液を吸水性樹脂粉末の温度が40〜100℃の場で添加することにより、質量平均粒子径200〜600μm、好ましくは300〜500μmで、150μm以下の微粉末が5質量%、好ましくは3質量%、さらには1質量%以下に制御された吸水性樹脂粉末を得ることができる。   Moreover, the moisture absorption fluidity of the water absorbent resin is further improved by the addition of the aqueous liquid, the amount of fine powder of the water absorbent resin is reduced, and surface destruction of the water absorbent resin in the subsequent process can be prevented. Thus, by adding an aqueous liquid in the place where the temperature of the water absorbent resin powder is 40 to 100 ° C., the mass average particle diameter is 200 to 600 μm, preferably 300 to 500 μm, and the fine powder of 150 μm or less is 5% by mass. In addition, it is possible to obtain a water-absorbent resin powder that is preferably controlled to 3% by mass, and more preferably 1% by mass or less.

冷却機への水性液の添加は、吸水性樹脂粉末の温度が40〜100℃であり、好ましくは50〜90℃、さらに好ましくは60〜80℃である場で行う。ここでいう場とは、例えば連続フローの吸水性樹脂で連続して温度が変化(低下)している場合、その特定の温度を有する領域(ゾーン)をさす。40℃以下の場で水性液を添加した場合、吸水性樹脂はダマ(塊状物のこと)になって冷却機出口を閉塞したり、冷却機の伝熱面へ吸水性樹脂が付着して、伝熱効率をさげて、実質的に冷却効率が低下したり、ダマが破壊される際に、ダマを構成する吸水性樹脂自身がダメージを受けて物性が低下することもある。   Addition of the aqueous liquid to the cooler is performed when the temperature of the water-absorbent resin powder is 40 to 100 ° C, preferably 50 to 90 ° C, more preferably 60 to 80 ° C. The field here refers to a region (zone) having a specific temperature, for example, when the temperature continuously changes (decreases) in the water-absorbing resin in a continuous flow. When an aqueous liquid is added at a temperature of 40 ° C. or lower, the water-absorbent resin becomes a lumpy (a lump) and closes the cooler outlet, or the water-absorbent resin adheres to the heat transfer surface of the cooler, When the heat transfer efficiency is lowered and the cooling efficiency is substantially lowered or the dama is destroyed, the water-absorbent resin itself constituting the dama itself may be damaged and the physical properties may be lowered.

また、100℃以上の場で水性液を添加した場合、添加した水性液中の低沸点成分、例えば水が気散し、水性液が吸水性樹脂に有効に添加されないばかりか、例えば気散した水によって冷却機内が結露し、その結露水によってダマが発生したり、ダマにより冷却機出口が閉塞されて安定した運転ができなくなったり、冷却機の伝熱面へ吸水性樹脂が付着して、伝熱効率を下げて、実質的に冷却効率が低下したり、吸水性樹脂の物性が低下したりする。冷却工程で水性液を添加する場合、上記に記載した温度場で水性液の添加を行うことが必須である。これら好ましい温度領域を冷却機内で見いだす手法は、例えば設定運転条件下で実際に測定を行うか、あるいは、冷却機入口、出口の吸水性樹脂温度、吸水性樹脂比熱、供給速度、冷媒の入口、出口温度等から、向流あるいは並流接触式の熱交換機を仮定し、総括伝熱係数を算出し、伝熱面積を流れ方向の距離の関数とし、数値解析により温度を見いだせばよい。添加される水性液の温度は、通常0℃以上沸点未満、好ましくは10〜50℃である。水性液の添加量は、吸水性樹脂粉末100質量部に対して、通常0.01〜50質量部、好ましくは0.01〜30質量部、より好ましくは0.1〜10質量部である。   In addition, when an aqueous liquid is added at a temperature of 100 ° C. or higher, low-boiling components in the added aqueous liquid, such as water, are diffused, and the aqueous liquid is not effectively added to the water-absorbent resin. Condensation inside the cooler due to water, dew is generated by the condensed water, the cooler outlet is blocked by the dama, and stable operation cannot be performed, water absorbent resin adheres to the heat transfer surface of the cooler, The heat transfer efficiency is lowered, the cooling efficiency is substantially lowered, and the physical properties of the water absorbent resin are lowered. When the aqueous liquid is added in the cooling step, it is essential to add the aqueous liquid in the temperature field described above. These preferred temperature ranges can be found in the cooler by, for example, actually performing measurement under the set operating conditions, or by cooling the inlet, outlet water absorbent resin temperature, water absorbent resin specific heat, supply speed, refrigerant inlet, From the outlet temperature, etc., a countercurrent or cocurrent contact heat exchanger is assumed, the overall heat transfer coefficient is calculated, the heat transfer area is made a function of the distance in the flow direction, and the temperature is found by numerical analysis. The temperature of the aqueous liquid to be added is usually 0 ° C. or higher and lower than the boiling point, preferably 10 to 50 ° C. The addition amount of the aqueous liquid is usually 0.01 to 50 parts by mass, preferably 0.01 to 30 parts by mass, and more preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the water absorbent resin powder.

水性液を添加するための水噴霧装置については、目的にかなう噴霧装置であれば特に限定されないが、水性液を狭い面積に、均一に噴霧できる装置が望ましい。好ましくは、フラットスプレー、ホローコーン、フルコーンのスプレーパターンを有する一流体型あるいは2流体型スプレーが挙げられ、さらに好ましくは、狭い領域に噴霧するために、狭角のスプレーが挙げられる。   The water spraying apparatus for adding the aqueous liquid is not particularly limited as long as it is a spraying apparatus that meets the purpose, but an apparatus that can spray the aqueous liquid uniformly over a narrow area is desirable. Preferably, a one-fluid type or two-fluid type spray having a flat spray, hollow cone, or full cone spray pattern is used, and more preferably, a narrow angle spray is used for spraying in a narrow area.

噴霧する液滴サイズは、特に限定されないが、平均10〜1000μmであることが好ましい。液滴サイズがあまりに大きいと吸水性樹脂の含水率が不均一になり、多量に吸水した粒子がだまとなって装置の閉塞を起こすことがある。また、10μm未満の場合、噴霧した水が吸水性樹脂に有効に付着せず、飛沫として装置内から外部に排気されたり、結露水となり問題を起こす。最適な液滴サイズは50〜500μmである。一般的傾向としては、装置内での気流が緩やかであれば、液滴サイズは小さくてもよく、気流が早い場合は飛沫として逃げることを抑止するため、大きい液滴で実施することが肝要である。水性液が吸水性樹脂以外に接しないように水性液を添加することが好ましいが、添加水性液が吸水性樹脂粉体以外の装置内部分に接する可能性がある場合は、例えば、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリプロピレングリコール(PPG)等の付着防止剤を含有させることが好ましい。   Although the droplet size to spray is not specifically limited, It is preferable that it is 10-1000 micrometers on average. If the droplet size is too large, the water content of the water-absorbent resin becomes non-uniform, and a large amount of water-absorbed particles may be fooled and the device may be blocked. On the other hand, when the thickness is less than 10 μm, the sprayed water does not effectively adhere to the water-absorbent resin, and it is exhausted from the inside of the apparatus as droplets or becomes condensed water, causing problems. The optimum droplet size is 50 to 500 μm. As a general trend, if the airflow in the device is gentle, the droplet size may be small, and if the airflow is fast, it is important to carry out with large droplets to prevent escape as droplets. is there. It is preferable to add the aqueous liquid so that the aqueous liquid does not come in contact with anything other than the water absorbent resin. However, when there is a possibility that the added aqueous liquid may come into contact with the part inside the apparatus other than the water absorbent resin powder, for example, polyethylene glycol ( It is preferable to contain an anti-adhesive agent such as PEG) or polypropylene glycol (PPG).

添加水性液の中に、付加機能を発現させるための各種添加剤を溶解又は分散させても良い。このような添加剤として、金属塩、酸、アルカリ、消臭剤、着色剤、無機或いは有機性抗菌剤、界面活性剤等を挙げることができる。より具体的には、例えば、残存モノマー低減のための亜硫酸水素ナトリウム(SBS)などの亜硫酸塩、吸水速度を調節するための有機または無機塩基、有機酸または無機酸、一価金属塩または多価金属塩(例えば硫酸アルミニウム)、消臭機能を付与するための消臭剤、ビジュアルな価値を付与するための着色料、耐尿性を向上させるための各種キレート剤等を含有させることができる。水性液における各種添加剤の濃度は、総量として、通常0.01〜50質量%、好ましくは0.1〜40質量%、より好ましくは1〜30質量%である。   Various additives for developing an additional function may be dissolved or dispersed in the added aqueous liquid. Examples of such additives include metal salts, acids, alkalis, deodorants, colorants, inorganic or organic antibacterial agents, and surfactants. More specifically, for example, sulfites such as sodium bisulfite (SBS) for reducing residual monomers, organic or inorganic bases for adjusting the water absorption rate, organic acids or inorganic acids, monovalent metal salts or polyvalents A metal salt (for example, aluminum sulfate), a deodorant for imparting a deodorizing function, a colorant for imparting visual value, various chelating agents for improving urine resistance, and the like can be contained. The concentration of various additives in the aqueous liquid is generally 0.01 to 50% by mass, preferably 0.1 to 40% by mass, and more preferably 1 to 30% by mass as a total amount.

上記改質工程および冷却工程に用いる攪拌装置は特に限定されるものではなく、本明細書において例示している攪拌装置を用いることができる。   The stirrer used for the said modification | reformation process and cooling process is not specifically limited, The stirrer illustrated in this specification can be used.

例えば、微粉の発生を抑制することができるという理由から、上記改質工程および冷却工程において、改質工程または冷却工程の一方のみを、上記説明した攪拌装置(攪拌手段)100を用いて行ってもよい。この場合、他方の工程は、従来公知の加熱攪拌装置や攪拌冷却装置を用いて行うことができる。当該従来公知の装置としては、例えば、特許文献4に記載の二軸溝型攪拌装置等を用いることができる。   For example, for the reason that generation of fine powder can be suppressed, in the reforming step and the cooling step, only one of the reforming step and the cooling step is performed using the stirring device (stirring means) 100 described above. Also good. In this case, the other step can be performed using a conventionally known heating and stirring device or stirring and cooling device. As the conventionally known apparatus, for example, a biaxial groove type stirring apparatus described in Patent Document 4 can be used.

また、表面架橋反応および冷却を均一に行うことができる結果、微粉の発生をさらに抑制することができるので、改質工程および冷却工程の双方を、上記説明した攪拌装置(攪拌手段)100を用いて行うことがより好ましい。   In addition, since the surface cross-linking reaction and cooling can be performed uniformly, the generation of fine powder can be further suppressed. Therefore, the stirrer (stirring means) 100 described above is used for both the reforming step and the cooling step. More preferably.

(3.吸水性樹脂の製造の詳細)
以下に、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法を詳細に説明する。
(3. Details of production of water-absorbing resin)
Below, the manufacturing method of the water absorbing resin which concerns on this invention is demonstrated in detail.

(a−吸水性樹脂)
本発明にかかる吸水性樹脂は、特に限定されるものではなく、カルボキシル基を有する親水性架橋重合体(吸水性樹脂前駆体)の表面を、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤で架橋したものであればよい。
(A-water absorbent resin)
The water-absorbing resin according to the present invention is not particularly limited, and has two or more functional groups capable of reacting with the carboxyl group on the surface of the hydrophilic cross-linked polymer having a carboxyl group (water-absorbing resin precursor). Any material that has been crosslinked with a surface crosslinking agent may be used.

なお、本明細書においては、吸水性樹脂は吸水性樹脂前駆体に表面架橋したものを指す。逆に言えば、本明細書においては、吸水性樹脂前駆体とは、表面架橋が施されていない吸水性樹脂を指す。   In the present specification, the water-absorbent resin refers to a surface-crosslinked product of the water-absorbent resin precursor. Conversely, in the present specification, the water absorbent resin precursor refers to a water absorbent resin that has not been subjected to surface crosslinking.

すなわち、本明細書において、親水性架橋重合体と吸水性樹脂前駆体とは同義である。   That is, in the present specification, the hydrophilic crosslinked polymer and the water-absorbing resin precursor are synonymous.

また、本明細書において、「吸水性樹脂」とは、粒子または粉体である。また、「粉体」とは、粒子の集合体を指し、流動性等のバルクの性状を表すときには粉体と表記する。すなわち、本明細書において、吸水性樹脂粒子と吸水性樹脂粉体とは同義である。   In the present specification, the “water absorbent resin” is a particle or a powder. “Powder” refers to an aggregate of particles, and is expressed as a powder when expressing bulk properties such as fluidity. That is, in this specification, the water-absorbent resin particles and the water-absorbent resin powder are synonymous.

本発明にかかる吸水性樹脂の形状は、特に限定されるものではなく、球状、鱗片状、不定形破砕状、繊維状、顆粒状、棒状、略球状、偏平状等の種々の形状であってもよい。   The shape of the water absorbent resin according to the present invention is not particularly limited, and may be various shapes such as a spherical shape, a scale shape, an irregular crushed shape, a fiber shape, a granular shape, a rod shape, a substantially spherical shape, a flat shape, and the like. Also good.

また、本発明にかかる吸水性樹脂は、粉砕、分級され、所定のサイズの粒子状吸水性樹脂であってもよい。その場合、粒子サイズは2mm以下であることが好ましく、10μm〜1mmであることがより好ましい。重量平均粒径は、用いる用途によっても異なるが、通常、100μm〜1000μmであることが好ましく、150μm〜800μmであることがより好ましく、300μm〜600μmであることがさらに好ましい。また、目開き150μmのふるいを通過する粒子の割合は、15質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましく、5質量%以下であることがさらに好ましい。   The water absorbent resin according to the present invention may be a pulverized and classified particle-shaped water absorbent resin having a predetermined size. In that case, the particle size is preferably 2 mm or less, and more preferably 10 μm to 1 mm. Although a weight average particle diameter changes also with the uses to be used, it is preferable normally that they are 100 micrometers-1000 micrometers, it is more preferable that they are 150 micrometers-800 micrometers, and it is further more preferable that they are 300 micrometers-600 micrometers. Further, the ratio of particles passing through a sieve having an aperture of 150 μm is preferably 15% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and further preferably 5% by mass or less.

本発明にかかる吸水性樹脂は、後述する実施例で採用した測定方法による吸収倍率(以下、「CRC」ともいう)が、10〜60g/gであることが好ましく、20〜55g/gであることがより好ましく、25〜50g/gであることがさらに好ましい。更には、後述する実施例で採用した測定方法による加圧下吸収倍率(以下、「AAP」ともいう)が、10g/g以上であることが好ましく、15g/g以上であることがより好ましく、20g/g以上であることがさらに好ましい。   The water-absorbent resin according to the present invention preferably has an absorption ratio (hereinafter also referred to as “CRC”) of 10 to 60 g / g, preferably 20 to 55 g / g. More preferably, it is more preferable that it is 25-50 g / g. Furthermore, the absorption capacity under pressure (hereinafter also referred to as “AAP”) by the measurement method employed in the examples described later is preferably 10 g / g or more, more preferably 15 g / g or more, and 20 g. / G or more is more preferable.

上記吸水性樹脂前駆体を製造する工程(以下、「吸水性樹脂前駆体製造工程」ともいう)は特に限定されず、例えば、以下の工程を用いることができる
(I.吸水性樹脂前駆体製造工程)
吸水性樹脂前駆体製造工程では、本発明において使用できるカルボキシル基を有する表面架橋前の吸水性樹脂前駆体を製造する。上記吸水性樹脂前駆体としては、例えば、アクリル酸および/またはその塩を主成分とする親水性不飽和単量体を重合させることによって得られ、イオン交換水中において50倍から1000倍という多量の水を吸収し、水膨潤性かつ水不溶性の親水性架橋重合体を形成する従来公知の樹脂が挙げられる。
The step of producing the water absorbent resin precursor (hereinafter also referred to as “water absorbent resin precursor production step”) is not particularly limited, and for example, the following steps can be used (I. Production of water absorbent resin precursor). Process)
In the water absorbent resin precursor production process, a water absorbent resin precursor before surface cross-linking having a carboxyl group that can be used in the present invention is produced. As the water-absorbing resin precursor, for example, it is obtained by polymerizing a hydrophilic unsaturated monomer mainly composed of acrylic acid and / or a salt thereof, and a large amount of 50 to 1000 times in ion-exchanged water. Conventionally known resins that absorb water and form a water-swellable and water-insoluble hydrophilic crosslinked polymer can be mentioned.

また、上記吸水性樹脂前駆体は、その製造時に内部架橋剤を用いることにより、内部に架橋構造が導入されることが好ましい。   Moreover, it is preferable that a crosslinked structure is introduced into the water-absorbent resin precursor by using an internal crosslinking agent during the production thereof.

以下に、上記親水性不飽和単量体、親水性架橋重合体、内部架橋剤、および親水性不飽和単量体の重合方法について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。   Below, although the said hydrophilic unsaturated monomer, a hydrophilic crosslinked polymer, an internal crosslinking agent, and the polymerization method of a hydrophilic unsaturated monomer are demonstrated, this invention is not limited to this.

<親水性不飽和単量体>
上記の親水性不飽和単量体としては、アクリル酸および/またはその塩を主成分とする親水性不飽和単量体が例示できる。また、親水性不飽和単量体は、必要に応じて、アクリル酸またはその塩以外の不飽和単量体を含有していてもよい。他の不飽和単量体としては、例えば、メタクリル酸、マレイン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−(メタ)アクリロイルエタンスルホン酸、および2−(メタ)アクリロイルプロパンスルホン酸等のアニオン性不飽和単量体並びにその塩;アクリルアミド、メタクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−n−プロピル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ビニルピリジン、N−ビニルピロリドン、N−アクリロイルピペリジン、およびN−アクリロイルピロリジン等のノニオン性の親水基含有不飽和単量体;N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、およびN,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、並びにこれらの四級塩等のカチオン性不飽和単量体等が挙げられるが、特に限定されるものではない。これら他の不飽和単量体を併用する場合の使用量は、親水性不飽和単量体全体の30モル%以下が好ましく、10モル%以下がより好ましい。
<Hydrophilic unsaturated monomer>
As said hydrophilic unsaturated monomer, the hydrophilic unsaturated monomer which has acrylic acid and / or its salt as a main component can be illustrated. Moreover, the hydrophilic unsaturated monomer may contain unsaturated monomers other than acrylic acid or its salt as needed. Examples of other unsaturated monomers include methacrylic acid, maleic acid, vinyl sulfonic acid, styrene sulfonic acid, 2- (meth) acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, 2- (meth) acryloylethane sulfonic acid, And anionic unsaturated monomers such as 2- (meth) acryloylpropanesulfonic acid and salts thereof; acrylamide, methacrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, Nn-propyl (meth) acrylamide, N-isopropyl ( (Meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, vinyl Nonionic hydrophilic group-containing unsaturated monomers such as lysine, N-vinylpyrrolidone, N-acryloylpiperidine, and N-acryloylpyrrolidine; N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl ( Examples thereof include cationic unsaturated monomers such as (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylate, and N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, and quaternary salts thereof. It is not particularly limited. The amount used when these other unsaturated monomers are used in combination is preferably 30 mol% or less, more preferably 10 mol% or less of the entire hydrophilic unsaturated monomer.

<親水性架橋重合体>
親水性架橋重合体は、本明細書においては、吸水性樹脂前駆体と同義であって、多量の水を吸収し、水膨潤性かつ水不溶性であればよく、特に限定されるものではない。また、親水性架橋重合体において、該架橋重合体中の酸基は、例えば、アルカリ金属塩やアンモニウム塩、アミン塩等によって中和されていることがより好ましい。また、該架橋重合体中の酸基が中和されている割合は、30モル%〜100モル%であることが好ましく、50モル%〜90モル%であることがより好ましく、60モル%〜80モル%であることが特に好ましい。したがって、本明細書において、「カルボキシル基を有する吸水性樹脂前駆体」は、「カルボキシル基および/またはその塩を有する吸水性樹脂前駆体」も含む。この酸基の中和は、(a)該架橋重合体を得る前の親水性不飽和単量体を調製する段階、(b)親水性不飽和単量体の重合中、および(c)親水性不飽和単量体の重合反応が終了し、該架橋重合体が得られた段階のいずれの段階で行ってもよい。また、上記(a)〜(c)の複数の段階で行ってもよい。
<Hydrophilic cross-linked polymer>
In the present specification, the hydrophilic cross-linked polymer is synonymous with the water-absorbing resin precursor, absorbs a large amount of water, is water-swellable and water-insoluble, and is not particularly limited. In the hydrophilic crosslinked polymer, the acid group in the crosslinked polymer is more preferably neutralized with, for example, an alkali metal salt, an ammonium salt, an amine salt, or the like. Further, the proportion of the acid groups in the crosslinked polymer neutralized is preferably 30 mol% to 100 mol%, more preferably 50 mol% to 90 mol%, more preferably 60 mol% to It is especially preferable that it is 80 mol%. Therefore, in this specification, "the water-absorbing resin precursor having a carboxyl group" also includes "a water-absorbing resin precursor having a carboxyl group and / or a salt thereof". The neutralization of the acid groups includes (a) a step of preparing a hydrophilic unsaturated monomer before obtaining the crosslinked polymer, (b) during the polymerization of the hydrophilic unsaturated monomer, and (c) hydrophilicity. The polymerization reaction of the polymerizable unsaturated monomer may be completed and the crosslinking polymer may be obtained at any stage. Moreover, you may carry out in the several step of said (a)-(c).

<内部架橋剤>
上記内部架橋剤は、重合性不飽和基および/またはカルボキシル基と反応し得る反応性基を1分子中に複数有する化合物であればよく、特に限定されるものではない。つまり、内部架橋剤は、親水性不飽和単量体と共重合する、および/またはカルボキシル基と反応する置換基を1分子中に複数有する化合物であればよい。なお、親水性不飽和単量体は、内部架橋剤を用いなくとも架橋構造が形成される自己架橋型の化合物からなっていてもよい。
<Internal cross-linking agent>
The internal cross-linking agent is not particularly limited as long as it is a compound having a plurality of reactive groups capable of reacting with a polymerizable unsaturated group and / or a carboxyl group in one molecule. That is, the internal cross-linking agent may be a compound that has a plurality of substituents in one molecule that copolymerize with the hydrophilic unsaturated monomer and / or react with the carboxyl group. The hydrophilic unsaturated monomer may be composed of a self-crosslinking type compound in which a crosslinked structure is formed without using an internal crosslinking agent.

内部架橋剤としては、例えば、N,N’−メチレンビス(メタ)アクリルアミド、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、グリセリンアクリレートメタクリレート、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルホスフェート、トリアリルアミン、ポリ(メタ)アリロキシアルカン、(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールジグリシジルエーテル、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、エチレンジアミン、ポリエチレンイミン、グリシジル(メタ)アクリレート等が挙げられるが、特に限定されるものではない。これらの内部架橋剤は、1種類のみを用いてもよく、また、2種類以上を併用してもよい。そして、上記例示の内部架橋剤のうち、重合性不飽和基を1分子中に複数有する内部架橋剤を用いることにより、得られる吸水性樹脂の吸収特性等をより一層向上させることができる。   Examples of the internal crosslinking agent include N, N′-methylenebis (meth) acrylamide, (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, (poly) propylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, Trimethylolpropane di (meth) acrylate, glycerin tri (meth) acrylate, glycerin acrylate methacrylate, ethylene oxide-modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, triary Lucyanurate, triallyl isocyanurate, triallyl phosphate, triallylamine, poly (meth) allyloxyalkane, (poly) ethylene glycol jig Ethers, glycerol diglycidyl ether, ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, glycerol, pentaerythritol, ethylenediamine, polyethyleneimine, and glycidyl (meth) acrylate and the like, but is not particularly limited. These internal crosslinking agents may be used alone or in combination of two or more. And the absorption characteristic etc. of the water-absorbent resin obtained can be further improved by using the internal crosslinking agent which has two or more polymerizable unsaturated groups in 1 molecule among the internal crosslinking agents of the said illustration.

内部架橋剤の使用量は、親水性不飽和単量体に対して、0.005〜3モル%の範囲内であることが好ましく、親水性不飽和単量体を重合させて吸水性樹脂前駆体(親水性不飽和重合体)を得る際には、反応系に、デンプン、デンプンの誘導体、セルロース、セルロースの誘導体、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸(塩)、ポリアクリル酸(塩)架橋体等の親水性高分子;次亜リン酸(塩)等の連鎖移動剤;水溶性もしくは水分散性の界面活性剤等を添加してもよい。   The amount of the internal crosslinking agent used is preferably within a range of 0.005 to 3 mol% with respect to the hydrophilic unsaturated monomer, and the hydrophilic unsaturated monomer is polymerized to form a water-absorbing resin precursor. When obtaining a body (hydrophilic unsaturated polymer), the reaction system includes starch, starch derivatives, cellulose, cellulose derivatives, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid (salt), crosslinked polyacrylic acid (salt), etc. Hydrophilic polymers; chain transfer agents such as hypophosphorous acid (salts); water-soluble or water-dispersible surfactants and the like may be added.

<親水性不飽和単量体の重合方法>
親水性不飽和単量体の重合方法は、特に限定されるものではなく、例えば、水溶液重合、逆相懸濁重合、バルク重合、沈殿重合等の公知の方法を採用することができる。また、反応温度や反応時間等の反応条件は、用いる親水性不飽和単量体成分の組成等に応じて適宜設定すればよく、特に限定されるものではない。
<Polymerization method of hydrophilic unsaturated monomer>
The polymerization method of the hydrophilic unsaturated monomer is not particularly limited, and for example, a known method such as aqueous solution polymerization, reverse phase suspension polymerization, bulk polymerization, precipitation polymerization or the like can be employed. Moreover, reaction conditions, such as reaction temperature and reaction time, should just be set suitably according to the composition etc. of the hydrophilic unsaturated monomer component to be used, and are not specifically limited.

親水性不飽和単量体を重合させる際には、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、t−ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化水素、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)2塩酸塩等のラジカル重合開始剤;2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン等のラジカル系光重合開始剤;紫外線や電子線等の活性エネルギー線等を用いることができる。また、酸化性ラジカル重合開始剤を用いる場合には、例えば、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、硫酸第一鉄、L−アスコルビン酸等の還元剤を併用して、レドックス重合を行ってもよい。これら重合開始剤の使用量は、0.001モル%〜2モル%の範囲内であることが好ましく、0.01モル%〜0.5モル%の範囲内であることがより好ましい。   When polymerizing a hydrophilic unsaturated monomer, for example, potassium persulfate, sodium persulfate, ammonium persulfate, t-butyl hydroperoxide, hydrogen peroxide, 2,2′-azobis (2-amidinopropane) Radical polymerization initiators such as dihydrochloride; radical photopolymerization initiators such as 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one; use of active energy rays such as ultraviolet rays and electron beams, etc. it can. Moreover, when using an oxidizing radical polymerization initiator, you may perform redox polymerization, for example using together reducing agents, such as sodium sulfite, sodium hydrogen sulfite, ferrous sulfate, L-ascorbic acid. The amount of these polymerization initiators used is preferably in the range of 0.001 mol% to 2 mol%, and more preferably in the range of 0.01 mol% to 0.5 mol%.

上述した工程によって得られた吸水性樹脂前駆体(親水性架橋重合体)を下記の吸水性樹脂の表面架橋方法を用いて表面架橋することにより、本発明に係る吸水性樹脂を得ることができる。   The water-absorbent resin according to the present invention can be obtained by surface-crosslinking the water-absorbent resin precursor (hydrophilic crosslinked polymer) obtained by the above-described process using the following surface-absorbing method of the water-absorbent resin. .

(b−吸水性樹脂の表面架橋方法)
本発明に係る吸水性樹脂の表面架橋方法は、工業スケールで大量生産するのに適している。従来の単一の処理装置を使用して加熱処理する方法では、処理装置が大きくなるにつれて滞留時間が長くなり、吸水性樹脂がダメージを受け、物性が低下するという問題があった。
(B-surface crosslinking method of water-absorbing resin)
The surface cross-linking method for a water-absorbent resin according to the present invention is suitable for mass production on an industrial scale. In the conventional heat treatment method using a single treatment device, there is a problem that the residence time becomes longer as the treatment device becomes larger, the water absorbent resin is damaged, and the physical properties are lowered.

従来は、得られる吸水性樹脂の物性の向上と、生産性の向上とを両立させることが困難であった。そこで、本発明者らは、得られる吸水性樹脂の物性の向上と、生産性の向上とを両立させるためには、吸水性樹脂の表面架橋過程において、表面架橋剤を含む溶液と吸水性樹脂前駆体とからなる湿潤混合物の撹拌乾燥することによる乾燥粒子状組成物の取得と、所望の架橋密度を得るための当該乾燥粒子状組成物の加熱とを別々の工程として行うことが有効であることを独自に見出し、本発明を完成するに至った。   Conventionally, it has been difficult to achieve both improvement in physical properties of the resulting water-absorbent resin and improvement in productivity. Therefore, in order to achieve both improvement in the physical properties of the resulting water-absorbent resin and improvement in productivity, the inventors have made a solution containing the surface cross-linking agent and the water-absorbent resin in the surface cross-linking process of the water-absorbent resin. It is effective to obtain a dry particulate composition by stirring and drying a wet mixture comprising a precursor and heating the dry particulate composition to obtain a desired crosslinking density as separate steps. The present invention has been found uniquely and the present invention has been completed.

具体的には、本発明に係る吸水性樹脂の表面架橋方法は、表面架橋剤を含む溶液と吸水性樹脂前駆体とを混合し、湿潤混合物を得る工程(1)(以下、「湿潤混合物調製工程」ともいう)と、上記湿潤混合物を、撹拌乾燥し、表面架橋剤を含む乾燥粒子状組成物を得る工程(2)(以下、「撹拌乾燥工程」ともいう)と、上記乾燥粒子状組成物を加熱処理して表面架橋反応させる工程(3)(以下、「表面架橋工程」ともいう)とを含んでいる。さらに、上記撹拌乾燥工程で得られる乾燥粒子状組成物の80重量%以上は、目開き10mmの篩を通過する粒子であり、上記撹拌乾燥工程および表面架橋工程のそれぞれの工程を、少なくとも1台以上の処理装置を用いて行い、上記撹拌乾燥工程に用いる処理装置と、上記表面架橋工程に用いる処理装置とが、直列に連結されている。   Specifically, the surface cross-linking method of the water-absorbent resin according to the present invention is a step (1) (hereinafter referred to as “wet mixture preparation”) in which a solution containing a surface cross-linking agent and a water-absorbent resin precursor are mixed to obtain a wet mixture. Step (2) (hereinafter also referred to as “stir-drying step”), and the dry particulate composition obtained by stirring and drying the wet mixture to obtain a dry particulate composition containing a surface cross-linking agent. (3) (hereinafter also referred to as “surface crosslinking step”). Further, 80% by weight or more of the dry particulate composition obtained in the stirring / drying step is particles passing through a sieve having an opening of 10 mm, and at least one of each step of the stirring / drying step and the surface cross-linking step is performed. The processing apparatus used in the above-described processing apparatus and used in the stirring and drying process and the processing apparatus used in the surface cross-linking process are connected in series.

つまり、上記吸水性樹脂の表面架橋方法では、上記湿潤混合物調製工程で表面架橋剤を含む溶液と吸水性樹脂前駆体とが混合され、湿潤混合物を得る。当該湿潤混合物は、処理装置に投入される。上記湿潤混合物は、水分が蒸発する際に凝集物が生成しやすいが、上記撹拌乾燥工程において、撹拌が行われ、乾燥が進んでいくにつれ、凝集はほぐされ、上記湿潤混合物は分散し、目開き10mmの篩を通過する粒子が80重量%以上を占める粉体の流動性が高い乾燥粒子状組成物となる。このように、加熱処理装置内部においては、経過時間によって上記湿潤混合物の性状は異なるが、従来の吸水性樹脂の表面架橋方法では、単一の処理装置で単一の撹拌、加熱を行っていた。すなわち、上記撹拌乾燥工程と表面架橋工程とを区別することなく、同一の条件で処理を行っていた。   That is, in the surface cross-linking method of the water-absorbent resin, the solution containing the surface cross-linking agent and the water-absorbent resin precursor are mixed in the wet mixture preparation step to obtain a wet mixture. The wet mixture is put into a processing apparatus. The wet mixture tends to form aggregates when water evaporates, but in the stirring and drying step, the stirring is performed, and as the drying proceeds, the aggregation is loosened, the wet mixture is dispersed, It becomes a dry particulate composition with high fluidity of the powder in which particles passing through a sieve having an opening of 10 mm account for 80% by weight or more. As described above, inside the heat treatment apparatus, although the properties of the wet mixture differ depending on the elapsed time, in the conventional surface cross-linking method of the water absorbent resin, a single stirring and heating are performed with a single treatment apparatus. . That is, the treatment was performed under the same conditions without distinguishing between the stirring and drying step and the surface crosslinking step.

それに対して、本発明では、上記撹拌乾燥工程および表面架橋工程のそれぞれの工程を、少なくとも1台以上の処理装置を用いて行い、撹拌乾燥工程に用いる処理装置と、表面架橋工程に用いる処理装置とが、直列に連結されているので、上記両工程を、粉体の性状に見合った撹拌条件、および温度設定することが可能となる。その結果、熱処理の時間を短縮することができ、吸水性樹脂へのダメージが軽減され、生産量を落とすことなく、物性の良好な吸水性樹脂が得られるという効果を奏する。   On the other hand, in this invention, each process of the said stirring drying process and surface cross-linking process is performed using at least one processing apparatus, a processing apparatus used for the stirring and drying process, and a processing apparatus used for the surface cross-linking process. Are connected in series, it becomes possible to set the stirring conditions and temperature suitable for the properties of the powder in both steps. As a result, the heat treatment time can be shortened, damage to the water absorbent resin can be reduced, and a water absorbent resin having good physical properties can be obtained without reducing the production amount.

すなわち、本発明にかかる吸水性樹脂の表面架橋方法は、表面架橋剤を含む溶液と吸水性樹脂前駆体が混合されて加熱処理装置に投入され、水分が蒸発する際の凝集物の生成が多く、流動性が低い状態の湿潤混合物に対しては、撹拌を強くして凝集をほぐし、さらには、湿潤混合物の平均昇温速度を速くすることで、より速く吸水性樹脂粒子の含水率を減らすことにより、短時間で凝集状態をほぐすことができる。さらに、一旦、凝集がほぐされ、粒子が分散し、流動性が高まった乾燥粒子状組成物に対しては、比較的弱い撹拌、または撹拌翼がない加熱処理装置を使用することができ、さらには、乾燥粒子状組成物の平均昇温速度を遅くし、製品である吸水性樹脂の表面架橋密度をよりコントロールしやすくすることができる。   That is, in the surface cross-linking method of the water absorbent resin according to the present invention, the solution containing the surface cross-linking agent and the water absorbent resin precursor are mixed and introduced into the heat treatment apparatus, and a large amount of aggregates are generated when water evaporates. For a wet mixture with low fluidity, the water content of the water-absorbent resin particles is reduced more quickly by increasing the agitation by increasing the agitation and further increasing the average heating rate of the wet mixture. Thus, the aggregation state can be loosened in a short time. Furthermore, once the agglomeration is loosened, the particles are dispersed, and the fluidity of the dried particulate composition, a relatively weak stirring, or a heat treatment apparatus without a stirring blade can be used. Can slow down the average temperature rise rate of the dry particulate composition and make it easier to control the surface cross-linking density of the water-absorbent resin that is the product.

撹拌を強くし、平均昇温速度を速くすることのみでも、短時間で加熱処理することはできるが、生産量が多くなると、平均昇温速度が速くなれば、架橋密度のコントロールはより難しくなる。そこで、製品の表面架橋密度をよりコントロールしやすくするために平均昇温速度が比較的遅い工程が必要となるのである。   It is possible to heat-treat in a short time just by increasing the agitation and increasing the average heating rate, but as the production rate increases, the higher the average heating rate, the more difficult it is to control the crosslinking density. . Therefore, a process with a relatively slow average temperature rise rate is required to make it easier to control the surface crosslink density of the product.

本発明にかかる吸水性樹脂の表面架橋方法において、上記撹拌乾燥工程と表面架橋工程とは連続して行うことが好ましい。これにより、短時間で物性の良好な吸水性樹脂を製造することができる。   In the surface cross-linking method for a water-absorbent resin according to the present invention, the stirring and drying step and the surface cross-linking step are preferably performed continuously. Thereby, a water-absorbing resin having good physical properties can be produced in a short time.

さらに、上記撹拌乾燥工程に用いる処理装置と、上記表面架橋工程に用いる処理装置とは種類および/または有効容積が異なる処理装置であることが好ましい。また、撹拌乾燥工程に用いる処理装置と、表面架橋工程に用いる処理装置とは、異なる加熱条件および/または異なる撹拌条件で運転されることが好ましい。これにより、各工程に最適な加熱条件および/または撹拌条件を選択することができ、良好な物性を示す吸水性樹脂を効率よく製造することができる。   Furthermore, it is preferable that the processing apparatus used for the stirring and drying process and the processing apparatus used for the surface crosslinking process are processing apparatuses having different types and / or effective volumes. Moreover, it is preferable that the processing apparatus used for the stirring and drying process and the processing apparatus used for the surface crosslinking process are operated under different heating conditions and / or different stirring conditions. Thereby, the optimal heating conditions and / or stirring conditions for each step can be selected, and a water-absorbing resin exhibiting good physical properties can be efficiently produced.

なお、上記「種類が異なる処理装置」とは、処理装置の形状が異なる処理装置を意味する。また、上記「有効容積が異なる処理装置」とは、処理装置の有効容積値が異なる処理装置を意味する。上記「異なる加熱条件」とは、処理装置に取り付けることのできる熱源の種類、処理装置に取り付けることのできる熱源装置の仕様、処理装置に取り付けることのできる熱源の設定温度、処理装置に取り付けることのできる熱源の単位時間あたりの供給量のうち、少なくとも1つ以上が異なる加熱条件を意味する。さらに、上記「異なる撹拌条件」とは、撹拌翼の形状、撹拌翼径の大きさ、撹拌軸の単位長さあたりの撹拌翼の枚数、および撹拌翼の回転数の少なくとも1つ以上が異なる撹拌条件を意味する。   In addition, the above-mentioned “processing devices of different types” mean processing devices having different processing device shapes. Further, the above-mentioned “processing devices having different effective volumes” mean processing devices having different effective volume values of the processing devices. “Different heating conditions” means the type of heat source that can be attached to the processing apparatus, the specifications of the heat source apparatus that can be attached to the processing apparatus, the set temperature of the heat source that can be attached to the processing apparatus, It means heating conditions in which at least one or more of the supply amount per unit time of the heat source that can be produced is different. Further, the above “different stirring conditions” means that the stirring blade is different in at least one of the shape of the stirring blade, the size of the stirring blade diameter, the number of stirring blades per unit length of the stirring shaft, and the number of rotations of the stirring blade. Means a condition.

また、本発明にかかる吸水性樹脂の表面架橋方法の別の形態として、上記撹拌乾燥工程および表面架橋工程を1台の処理装置内で行い、上記撹拌乾燥工程および表面架橋工程を異なる処理条件で行うことができる。   As another form of the surface cross-linking method for the water-absorbent resin according to the present invention, the agitation drying step and the surface cross-linking step are performed in one processing apparatus, and the agitation drying step and the surface cross-linking step are performed under different processing conditions. It can be carried out.

上記構成によれば、上記撹拌乾燥工程および表面架橋工程を、粉体の性状に見合った撹拌条件、および温度設定することが可能となる。その結果、熱処理の処理時間を短縮することができる。それゆえ、吸水性樹脂へのダメージが軽減され、生産量を落とすことなく、物性の良好な吸水性樹脂が得られるという効果を奏する。   According to the said structure, it becomes possible to set the stirring conditions and temperature corresponding to the property of powder for the said stirring-drying process and surface cross-linking process. As a result, the heat treatment time can be shortened. Therefore, damage to the water absorbent resin is reduced, and an effect is obtained that a water absorbent resin having good physical properties can be obtained without reducing the production amount.

上記吸水性樹脂の表面架橋方法において、撹拌乾燥工程と表面架橋工程とは、それぞれ複数の工程に分けることができる。すなわち、撹拌乾燥工程において、粒子の性状に応じて工程をさらに分割することができる。また、同様に表面架橋工程においても粒子の性状に応じて工程をさらに分割することができる。   In the surface cross-linking method for the water-absorbent resin, the stirring and drying step and the surface cross-linking step can be divided into a plurality of steps, respectively. That is, in the stirring and drying step, the step can be further divided according to the properties of the particles. Similarly, in the surface crosslinking step, the step can be further divided according to the properties of the particles.

以下、上記各工程について、詳細に述べる。   Hereafter, each said process is described in detail.

(I.湿潤混合物調製工程)
湿潤混合物調製工程では、表面架橋剤を含む溶液と上述の吸水性樹脂前駆体とを混合して、湿潤混合物を得ることができればよく、その具体的な構成については特に限定されるものではない。また、上記湿潤混合物には、表面架橋剤を含む溶液および吸水性樹脂前駆体の他に、本発明に適した添加剤が含まれていてもよい。以下、上記表面架橋剤、使用可能な添加剤、並びに、表面架橋剤を含む溶液と上述の吸水性樹脂前駆体との混合方法およびそれに用いる混合装置について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
(I. Wet mixture preparation step)
In the wet mixture preparation step, it is only necessary to obtain a wet mixture by mixing the solution containing the surface cross-linking agent and the above water-absorbent resin precursor, and the specific configuration thereof is not particularly limited. In addition to the solution containing the surface crosslinking agent and the water-absorbent resin precursor, the wet mixture may contain an additive suitable for the present invention. Hereinafter, the surface cross-linking agent, usable additives, and a method of mixing the solution containing the surface cross-linking agent with the above water-absorbent resin precursor and a mixing apparatus used therefor will be described, but the present invention is limited to this. It is not something.

<表面架橋剤>
本発明で使用する表面架橋剤は、吸水性樹脂前駆体が有する2つ以上のカルボキシル基と反応可能な官能基を1分子中に複数有し、架橋反応によって共有結合が形成される化合物であれば、特に限定されるものではない。上記の表面架橋剤の好適な例としては、オキサゾリン化合物(米国特許6297319号)、ビニルエーテル化合物(米国特許6372852号)、エポキシ化合物(米国特許625488号)、オキセタン化合物(米国特許6809158号)、多価アルコール化合物(米国特許4734478号)、ポリアミドポリアミン−エピハロ付加物(米国特許4755562号および同4824901号)、ヒドロキシアクリルアミド化合物(米国特許6239230号)、オキサゾリジノン化合物(米国特許6559239号)、ビスまたはポリーオキサゾリジノン化合物(米国特許6472478号)、2−オキソテトラヒドロ-1,3−オキサゾリジン化合物(米国特許6657015号)、およびアルキレンカーボネート化合物(米国特許5672633号)などが挙げられる。これらは、単独で用いてもよいが、2種以上を併用してもよい。
<Surface cross-linking agent>
The surface cross-linking agent used in the present invention may be a compound having a plurality of functional groups capable of reacting with two or more carboxyl groups in the water-absorbent resin precursor in one molecule, and forming a covalent bond by a cross-linking reaction. For example, there is no particular limitation. Preferable examples of the surface cross-linking agent include oxazoline compounds (US Pat. No. 6,297,319), vinyl ether compounds (US Pat. No. 6,372,852), epoxy compounds (US Pat. No. 625488), oxetane compounds (US Pat. No. 6,809,158), polyvalent compounds. Alcohol compounds (US Pat. No. 4,734,478), polyamide polyamine-epihalo adducts (US Pat. Nos. 4,755,562 and 4,824,901), hydroxyacrylamide compounds (US Pat. No. 6,239,230), oxazolidinone compounds (US Pat. No. 6,559,239), bis or polyoxazolidinone compounds (US Pat. No. 6,472,478), 2-oxotetrahydro-1,3-oxazolidine compounds (US Pat. No. 6,657,015), and alkylene carbonate compounds (US Pat. No. 5,672,633). These may be used alone or in combination of two or more.

また、かかる表面架橋剤に、アルミニウム塩などの水溶性カチオン(米国特許6605673号、6620899号)を添加してもよいし、アルカリ(米国特許2004−106745号)、有機酸や無機酸(米国特許5610208号)などを併用してもよい。   In addition, a water-soluble cation such as an aluminum salt (US Pat. Nos. 6,605,673 and 6,620,899) may be added to such a surface cross-linking agent, an alkali (US Pat. No. 2004-106745), an organic acid or an inorganic acid (US patent). 5610208) may be used in combination.

具体的な表面架橋剤としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,3−ペンタンジオール、1,4−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン等の多価アルコール;エチレンカーボネート(1,3−ジオキソラン−2−オン)、プロピレンカーボネート(4−メチル−1,3−ジオキソラン−2−オン)、4,5−ジメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン等のカーボネート化合物;ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等の多価アミン化合物;エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル等の多価グリシジル化合物;2,4−トリレンジイソシアネート、エチレンカーボネート(1,3−ジオキソラン−2−オン)、プロピレンカーボネート(4−メチル−1,3−ジオキソラン−2−オン)、4,5−ジメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、(ポリ、ジ、ないしモノ)2−オキサゾリジノン、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン、ジグリコールシリケート、2,2−ビスヒドロキシメチルブタノール−トリス[3−(1−アジリジニル)プロピオネート]等の多価アジリジン化合物等を用いることができる。また、これらの表面架橋剤も、単独で用いてもよいが、2種類以上を併用してもよい。中でも、少なくとも1種類は多価アルコール、カーボネート化合物、多価アミン化合物、多価グリシジル化合物、ポリ2−オキサゾリジノン、ビス2−オキサゾリジノン、モノ2−オキサゾリジノンの中から選ばれる表面架橋剤であることが好ましく、少なくとも1種類は多価アルコール、カーボネート化合物、または多価アミン化合物を含む表面架橋剤であることがより好ましい。   Specific surface cross-linking agents include ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, pentaerythritol, sorbitol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4 -Butanediol, 1,3-pentanediol, 1,4-pentanediol, 1,5-pentanediol, 2,4-pentanediol, 1,6-hexanediol, 2,5-hexanediol, trimethylolpropane, etc. Polyhydric alcohols; ethylene carbonate (1,3-dioxolan-2-one), propylene carbonate (4-methyl-1,3-dioxolan-2-one), 4,5-dimethyl-1,3-dioxolane-2 -ON Bonate compounds; polyamine compounds such as diethanolamine, triethanolamine, ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine; ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl Polyvalent glycidyl compounds such as ether, propylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether; 2,4-tolylene diisocyanate, ethylene carbonate (1,3-dioxolan-2-one), propylene carbonate (4-methyl-1) , 3-dioxolan-2-one), 4,5-dimethyl-1,3-dioxolan-2-one, ( Poly, aziridines such as 2-, di- or mono) 2-oxazolidinone, epichlorohydrin, epibromohydrin, diglycol silicate, 2,2-bishydroxymethylbutanol-tris [3- (1-aziridinyl) propionate] A compound or the like can be used. These surface cross-linking agents may be used alone or in combination of two or more. Among these, at least one kind is preferably a surface cross-linking agent selected from polyhydric alcohols, carbonate compounds, polyvalent amine compounds, polyvalent glycidyl compounds, poly-2-oxazolidinones, bis-2-oxazolidinones, and mono-2-oxazolidinones. More preferably, at least one kind is a surface cross-linking agent containing a polyhydric alcohol, a carbonate compound, or a polyvalent amine compound.

上記表面架橋剤の使用量は、用いる表面架橋剤やそれらの組合せ等により適宜設定すればよい。一般的には、上記表面架橋剤の使用量は、吸水性樹脂前駆体の固形分100質量部に対して、0.001〜5質量部の範囲内であることが好ましく、0.005〜2質量部の範囲内であることがより好ましい。表面架橋剤の使用量が、上記範囲を超える場合には、不経済となるばかりか、吸水性樹脂における最適な架橋構造を形成する上で、表面架橋剤の量が過剰となるため、好ましくない。また、表面架橋剤の使用量が、上記範囲よりも少ない場合には、加圧下吸収倍率が高い表面架橋された吸水性樹脂を得ることが困難になる傾向がある。   What is necessary is just to set the usage-amount of the said surface crosslinking agent suitably by the surface crosslinking agent to be used, those combinations, etc. In general, the amount of the surface cross-linking agent used is preferably in the range of 0.001 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the water-absorbent resin precursor. More preferably within the range of parts by mass. When the amount of the surface cross-linking agent exceeds the above range, it is not preferable because not only becomes uneconomical but also the amount of the surface cross-linking agent becomes excessive in forming an optimal cross-linking structure in the water absorbent resin. . Moreover, when the usage-amount of a surface crosslinking agent is less than the said range, there exists a tendency for obtaining the surface-crosslinked water-absorbing resin with a high absorption capacity | capacitance under pressure.

表面架橋剤を溶解するには、溶媒として水を用いることが好ましい。また、上記溶媒の使用量は、吸水性樹脂前駆体の種類や粒径等により適宜変更することができる。一般的には、吸水性樹脂前駆体の固形分100質量部に対して、0を超え、20質量部以下であることが好ましく、0.5〜10質量部の範囲内であることがより好ましい。   In order to dissolve the surface cross-linking agent, it is preferable to use water as a solvent. Moreover, the usage-amount of the said solvent can be suitably changed with the kind, particle size, etc. of a water absorbing resin precursor. Generally, it is preferably greater than 0 and less than or equal to 20 parts by weight, more preferably within the range of 0.5 to 10 parts by weight, relative to 100 parts by weight of the solid content of the water absorbent resin precursor. .

本発明において使用される表面架橋剤を含む溶液の組成としては、多価アルコール、アルキレンカーボネート等のエステル化反応により吸水性樹脂前駆体のカルボキシル基と反応する表面架橋剤を含む水溶液が好ましい。   As a composition of the solution containing the surface cross-linking agent used in the present invention, an aqueous solution containing a surface cross-linking agent that reacts with the carboxyl group of the water-absorbent resin precursor by an esterification reaction such as polyhydric alcohol or alkylene carbonate is preferable.

なお、本明細書においては、上記表面架橋剤を溶媒に溶解した溶液を、「表面架橋剤を含む溶液」という。   In the present specification, a solution obtained by dissolving the surface cross-linking agent in a solvent is referred to as a “solution containing a surface cross-linking agent”.

また、本発明においては、吸水性樹脂前駆体の表面でモノマーの重合を行い、表面架橋(米国特許2005−48221号)とすることもできる。   In the present invention, the monomer may be polymerized on the surface of the water-absorbent resin precursor to form surface cross-linking (US Pat. No. 2005-48221).

<その他の添加剤>
本発明にかかる表面架橋剤を含む溶液には、表面架橋剤に加えて、更に分散剤として界面活性剤や混合効果を高めるための粒子、変性剤として金属錯体、その他添加剤として抗菌剤、消臭剤、香料、食品添加物、酸化剤、還元剤、キレート剤、酸化防止剤、ラジカル禁止剤、および色素等を添加することができる。これらの添加剤は、必要により溶媒に溶かしたり、分散して水性溶液としたりして添加することができる。また、別途のノズルで添加してもよい。
<Other additives>
In addition to the surface cross-linking agent, the solution containing the surface cross-linking agent according to the present invention further includes a surfactant as a dispersant and particles for enhancing the mixing effect, a metal complex as a modifier, an antibacterial agent as an additive, An odorant, a fragrance, a food additive, an oxidizing agent, a reducing agent, a chelating agent, an antioxidant, a radical inhibitor, a pigment, and the like can be added. These additives can be added as necessary by dissolving in a solvent or dispersing to form an aqueous solution. Moreover, you may add with a separate nozzle.

分散剤として使用できる界面活性剤としては、特表2002−527547号に記載の非イオン性、アニオン性、カチオン性または両性でHLB値が3以上の界面活性剤を例示することができる。また、その使用量は、吸水性樹脂前駆体に対して、0〜5質量%の範囲内であることが好ましい。   Examples of the surfactant that can be used as the dispersant include nonionic, anionic, cationic or amphoteric surfactants having an HLB value of 3 or more described in JP-T-2002-527547. Moreover, it is preferable that the usage-amount is in the range of 0-5 mass% with respect to a water absorbing resin precursor.

上記の混合効果を高めるための粒子としては、特開平4−214734号公報に記載されるカーボンブラック等の無機粒子を例示することができる。また、その使用量は、吸水性樹脂前駆体100質量部に対して、0〜10質量部の範囲内であることが好ましい。   Examples of the particles for enhancing the mixing effect include inorganic particles such as carbon black described in JP-A-4-214734. Moreover, it is preferable that the usage-amount is in the range of 0-10 mass parts with respect to 100 mass parts of water absorbent resin precursors.

変性剤として使用する上記金属錯体としては、特表2002−527547号公報に記載の2価または多価の金属塩溶液を例示することができる。   Examples of the metal complex used as the modifier include divalent or polyvalent metal salt solutions described in JP-T-2002-527547.

上記抗菌剤は、特に限定されるものではなく、従来公知の抗菌性を有する抗菌剤を用いることができる。例えば、特開平11−267500号公報に記載の抗菌剤が挙げられる。   The antibacterial agent is not particularly limited, and a conventionally known antibacterial agent having antibacterial properties can be used. Examples thereof include antibacterial agents described in JP-A-11-267500.

上記消臭剤は、特に限定されるものではなく、メルカプタン、硫化水素、アンモニアといった人尿の不快臭成分を消臭する従来公知の消臭剤を用いることができる。例えば、フラバノール類やフラボノール類を消臭成分とする椿科植物抽出物等が挙げられる。   The deodorant is not particularly limited, and a conventionally known deodorant that deodorizes unpleasant odor components of human urine such as mercaptan, hydrogen sulfide, and ammonia can be used. For example, a vine plant extract containing flavanols or flavonols as a deodorizing component can be used.

吸水性樹脂に付加機能を持たせる添加剤の添加量は、添加の目的、添加剤の種類に応じて適宜変更可能である。一般的には、吸水性樹脂前駆体100質量部に対して、0.001〜10質量部であることが好ましく、0.01〜5質量部であることがより好ましく、0.05〜1質量部であることがさらに好ましい。   The addition amount of the additive that imparts an additional function to the water-absorbent resin can be appropriately changed according to the purpose of addition and the type of additive. Generally, it is preferably 0.001 to 10 parts by mass, more preferably 0.01 to 5 parts by mass, and 0.05 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the water absorbent resin precursor. More preferably, it is a part.

<混合方法および混合装置>
上記の条件を満たすように、吸水性樹脂前駆体と表面架橋剤を含む溶液とを混合装置に投入し、混合する。より具体的には、本発明においては、上記吸水性樹脂前駆体に対して、表面架橋剤を含む溶液をノズルより添加することによって、吸水性樹脂前駆体と表面架橋剤を含む溶液とを混合することができる。混合時間は、混合装置の形状、大きさ、表面架橋剤を含む溶液の使用量により適宜調整される。通常の工業スケールにおいては、5秒〜10分の間である。
<Mixing method and mixing apparatus>
In order to satisfy the above conditions, the water-absorbing resin precursor and the solution containing the surface cross-linking agent are put into a mixing apparatus and mixed. More specifically, in the present invention, the water-absorbing resin precursor and the solution containing the surface cross-linking agent are mixed by adding a solution containing the surface cross-linking agent from the nozzle to the water-absorbing resin precursor. can do. The mixing time is appropriately adjusted depending on the shape and size of the mixing apparatus and the amount of the solution containing the surface cross-linking agent. On a normal industrial scale, it is between 5 seconds and 10 minutes.

また、吸水性樹脂前駆体と表面架橋剤を含む溶液とを混合する際には、必要に応じて、溶媒として親水性有機溶媒を用いることができる。上記の親水性有機溶媒としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、t−ブチルアルコール等の低級アルコール類;アセトン等のケトン類;ジオキサン、テトラヒドロフラン、アルコキシポリエチレングリコール等のエーテル類;N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド類;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類などが挙げられる。上記親水性有機溶媒の使用量は、吸水性樹脂前駆体の種類や粒径等にもよるが、吸水性樹脂前駆体の固形分100質量部に対して、20質量部以下であることが好ましく、0〜10質量部であることがより好ましく、0〜5質量部であることがさらに好ましく、0〜1質量部であることが特に好ましい。   Moreover, when mixing the water-absorbing resin precursor and the solution containing the surface cross-linking agent, a hydrophilic organic solvent can be used as a solvent, if necessary. Examples of the hydrophilic organic solvent include lower alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol, and t-butyl alcohol; ketones such as acetone; And ethers such as tetrahydrofuran and alkoxy polyethylene glycol; amides such as N, N-dimethylformamide; sulfoxides such as dimethyl sulfoxide. The amount of the hydrophilic organic solvent used depends on the type and particle size of the water absorbent resin precursor, but is preferably 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the solid content of the water absorbent resin precursor. 0 to 10 parts by mass is more preferable, 0 to 5 parts by mass is further preferable, and 0 to 1 part by mass is particularly preferable.

表面架橋剤を含む溶液を添加する前の吸水性樹脂前駆体の温度は、35〜80℃であることが好ましく、35〜70℃であることがより好ましく、35〜50℃であることがさらに好ましい。吸水性樹脂前駆体の温度が上記範囲に調整された後、表面架橋剤を含む溶液と混合されることが好ましい。表面架橋剤を含む溶液添加前の吸水性樹脂前駆体の温度が上記範囲よりも高いと、表面架橋剤を含む溶液との混合性が悪くなる傾向がある。また、上記範囲よりも低い温度に調整するには、吸水性樹脂前駆体の強制冷却や放冷に時間がかかるのみならず、放冷した吸水性樹脂前駆体の粉末の凝集が見られ、再加熱の際のエネルギーロスが大きくなることがある。   The temperature of the water absorbent resin precursor before adding the solution containing the surface cross-linking agent is preferably 35 to 80 ° C, more preferably 35 to 70 ° C, and further preferably 35 to 50 ° C. preferable. After the temperature of the water absorbent resin precursor is adjusted to the above range, it is preferably mixed with a solution containing a surface crosslinking agent. When the temperature of the water-absorbent resin precursor before the addition of the solution containing the surface crosslinking agent is higher than the above range, the miscibility with the solution containing the surface crosslinking agent tends to deteriorate. In order to adjust the temperature to a temperature lower than the above range, not only takes time to forcibly cool and cool the water-absorbent resin precursor, but also agglomeration of the cooled water-absorbent resin precursor powder is observed. Energy loss during heating may increase.

また、表面架橋剤を含む溶液の液温は、吸水性樹脂前駆体の温度より低いことが好ましい。具体的には、吸水性樹脂前駆体の温度よりも10℃以上低いことが好ましく、20℃以上低いことがより好ましく、30℃以上低いことが特に好ましい。なお、表面架橋剤を含む溶液は、上述したように、ノズルから噴霧することができるが、その場合、その液温は凝固点以上であるべきである。また、表面架橋剤を含む溶液の液温があまりに高いと、吸水性樹脂前駆体への吸液スピードが速くなり、均一な混合を阻害する場合がある。   Moreover, it is preferable that the liquid temperature of the solution containing a surface crosslinking agent is lower than the temperature of a water absorbing resin precursor. Specifically, it is preferably 10 ° C. or more lower than the temperature of the water absorbent resin precursor, more preferably 20 ° C. or more, and particularly preferably 30 ° C. or more. In addition, as above-mentioned, the solution containing a surface crosslinking agent can be sprayed from a nozzle, In that case, the liquid temperature should be more than a freezing point. Moreover, when the liquid temperature of the solution containing the surface cross-linking agent is too high, the liquid absorption speed to the water-absorbent resin precursor is increased, which may inhibit uniform mixing.

ノズルから噴霧するときの表面架橋剤を含む溶液の液滴としては、その平均粒径が吸水性樹脂前駆体の平均粒径より小さいことが好ましい。具体的には、300μm以下であることが好ましく、250μm以下であることがさらに好ましい。   The droplets of the solution containing the surface crosslinking agent when sprayed from the nozzle preferably have an average particle size smaller than the average particle size of the water absorbent resin precursor. Specifically, it is preferably 300 μm or less, and more preferably 250 μm or less.

また、ノズルからの噴霧角度は、最大噴霧角度が50°以上であることが好ましい。これにより、上記表面架橋剤を含む溶液を、特開2002−201290号に記載されるように、スプレーパターンが環状を示す空円錐形状で該ノズルより噴霧したり、または、スプレーパターンが両凸レンズ状を示す楕円錐形状で該ノズルより噴霧したりすることができる。一方、上記噴霧角度が50°より小さいと、混合装置内に噴霧された表面架橋剤を含む溶液の拡散状態として、過剰に表面架橋剤を含む溶液が拡散している部分と、低密度で拡散している部分とが発生し、吸水性樹脂前駆体と表面架橋剤を含む溶液との混合状態に偏りが生じる場合がある。なお、ノズルの構造上、最大噴霧角度は180°以下となる。   Moreover, it is preferable that the maximum spray angle is 50 degrees or more as the spray angle from a nozzle. As a result, as described in JP-A-2002-201290, the solution containing the surface cross-linking agent is sprayed from the nozzle in an empty conical shape in which the spray pattern has an annular shape, or the spray pattern has a biconvex lens shape. It is possible to spray from the nozzle in the shape of an elliptic cone. On the other hand, when the spray angle is smaller than 50 °, the diffusion state of the solution containing the surface cross-linking agent sprayed in the mixing apparatus is diffused at a low density and the portion where the solution containing the surface cross-linking agent is excessively diffused. In some cases, the mixed state of the water-absorbing resin precursor and the solution containing the surface cross-linking agent may be biased. The maximum spray angle is 180 ° or less due to the structure of the nozzle.

さらに、ノズルから表面架橋剤を含む溶液が上記の所定噴霧角度となるように噴霧された際に、混合装置の軸方向に垂直かつ該ノズルの噴射点を含む断面積に、該水性溶液の噴霧拡散状態を投影した面積が、混合装置の軸方向に垂直な断面積の70%以上100%以下であることが好ましく、80%以上100%以下であることがより好ましく、90%以上100%以下であることがさらに好ましい。該断面積が70%未満である場合には、吸水性樹脂前駆体と表面架橋剤を含む溶液との混合状態に偏りが生じることがある。   Further, when the solution containing the surface cross-linking agent is sprayed from the nozzle so as to have the above-mentioned predetermined spray angle, the aqueous solution is sprayed on the cross-sectional area perpendicular to the axial direction of the mixing apparatus and including the injection point of the nozzle. The projected area of the diffusion state is preferably 70% or more and 100% or less, more preferably 80% or more and 100% or less, and more preferably 90% or more and 100% or less of the cross-sectional area perpendicular to the axial direction of the mixing device. More preferably. When the cross-sectional area is less than 70%, the mixed state of the water-absorbing resin precursor and the solution containing the surface cross-linking agent may be biased.

混合装置に備え付けられているノズルは、1つのみであってもよいし、また2つ以上であってもよいが、前記の該ノズルの噴射点を含む混合装置の断面積に噴霧拡散状態を投影した面積を大きくするためには、2つ以上であることが好ましい。吸水性樹脂前駆体と表面架橋剤を含む溶液とを混合する際に用いられる混合装置は、両者を均一且つ確実に混合するために、大きな混合力を備えていることが好ましく、吸水性樹脂前駆体は、撹拌もしくは気流で流動していることが好ましい。   There may be only one nozzle or two or more nozzles provided in the mixing device, but the spray diffusion state is applied to the cross-sectional area of the mixing device including the injection point of the nozzle. In order to increase the projected area, two or more are preferable. The mixing device used when mixing the water-absorbing resin precursor and the solution containing the surface cross-linking agent preferably has a large mixing force in order to mix the two uniformly and reliably. The body is preferably flowing with stirring or airflow.

上記混合装置としては、鋤型混合装置、円筒型混合機、二重壁円錐型混合機、V字型混合機、リボン型混合機、スクリュー型混合機、流動型炉ロータリーディスク型混合機、気流型混合機、双椀型ニーダー、内部混合機、粉砕型ニーダー、回転式混合機、スクリュー型押出機、レーディゲ撹拌装置、およびタービュライザー撹拌装置等が挙げられる。また、複数の撹拌盤を備えた撹拌軸を有する高速撹拌型混合機、鋤型混合装置、鋸歯型混合装置等も好適に用いることができる。ここでいう「高速撹拌混合機」とは、複数の撹拌盤を備えた撹拌軸が回転することで、混合力を発生する混合機を指す。また、上記撹拌軸の回転数は、通常100rpm〜5000rpmであるが、200rpm〜4000rpmであることが好ましく、500rpm〜3000rpmであることがより好ましい。   The above mixing devices include vertical mixers, cylindrical mixers, double wall conical mixers, V-shaped mixers, ribbon mixers, screw mixers, fluidized-type furnace rotary disk mixers, airflow Examples thereof include a type mixer, a double-type kneader, an internal mixer, a pulverizing type kneader, a rotary mixer, a screw type extruder, a Ladige stirrer, and a turbulizer stirrer. Moreover, a high-speed stirring mixer having a stirring shaft provided with a plurality of stirring boards, a vertical mixing device, a saw-tooth mixing device, or the like can also be suitably used. The “high-speed stirring mixer” here refers to a mixer that generates a mixing force by rotating a stirring shaft provided with a plurality of stirring boards. Moreover, although the rotation speed of the said stirring shaft is 100 rpm-5000 rpm normally, it is preferable that it is 200 rpm-4000 rpm, and it is more preferable that it is 500 rpm-3000 rpm.

また、上記混合装置の内壁は、吸水性樹脂前駆体と表面架橋剤を含む溶液とからなる湿潤混合物が付着し、凝集物を形成するのを防止するために、水に対する接触角が60°以上で熱変形温度が70℃以上の基材で形成された内壁を有することが好ましい。このような基材としては、例えば、特開平4−214734号公報に記載されるいずれかの基材を用いることができる。   Further, the inner wall of the mixing device has a contact angle with water of 60 ° or more in order to prevent a wet mixture composed of a water-absorbing resin precursor and a solution containing a surface crosslinking agent from adhering to form an aggregate. It is preferable to have an inner wall formed of a base material having a heat distortion temperature of 70 ° C. or higher. As such a base material, for example, any base material described in JP-A-4-214734 can be used.

該混合装置の内壁温度は、室温を超える温度を有していることが好ましい。具体的には、混合装置の内壁温度は、40℃以上に保たれていることが好ましく、さらには50℃〜100℃以上に保たれていることがより好ましい。また、混合装置の内壁温度は、吸水性樹脂前駆体の温度より高温であることが好ましい。具体的には、40℃以下の温度差であることが好ましく、20℃以下の温度差であることがさらに好ましい。混合装置の内壁温度が室温以下である場合、表面架橋剤を含む溶液と吸水性樹脂前駆体とを混合する際に、吸水性樹脂前駆体と表面架橋剤を含む溶液とからなる湿潤混合物が内壁に付着し、凝集物を形成する場合がある。   The inner wall temperature of the mixing apparatus preferably has a temperature exceeding room temperature. Specifically, the inner wall temperature of the mixing device is preferably maintained at 40 ° C. or higher, more preferably 50 ° C. to 100 ° C. or higher. The inner wall temperature of the mixing device is preferably higher than the temperature of the water absorbent resin precursor. Specifically, the temperature difference is preferably 40 ° C. or less, and more preferably 20 ° C. or less. When the inner wall temperature of the mixing apparatus is room temperature or lower, when the solution containing the surface cross-linking agent and the water-absorbing resin precursor are mixed, the wet mixture comprising the water-absorbing resin precursor and the solution containing the surface cross-linking agent becomes the inner wall. May adhere to and form aggregates.

(II.撹拌乾燥工程)
撹拌乾燥工程では、上記湿潤混合物を、撹拌乾燥することによって、表面架橋剤を含み、目開き10mmを通過する粒子が80重量%以上を占める乾燥粒子状組成物を得ることができればよく、使用装置や乾燥条件などその他の具体的な構成は特に限定されるものではない。上記撹拌乾燥工程は、言い換えれば、表面架橋剤を含む溶液と吸水性樹脂前駆体とからなる湿潤混合物が凝集状態にあり、流動性が低い状態であるのを、撹拌と乾燥とにより凝集状態をほぐし、流動性の高い分散状態である乾燥粒子状組成物にする工程である。なお、本明細書において「乾燥」とは、凝集した吸水性樹脂粒子の水分含有量を低下させることを意味する。
(II. Stir drying step)
In the stirring and drying step, it is sufficient that the wet mixture is dried by stirring so that a dry particulate composition containing a surface cross-linking agent and occupying 80% by weight or more of particles passing through an opening of 10 mm can be obtained. Other specific configurations such as drying conditions and the like are not particularly limited. In other words, in the stirring and drying step, the wet mixture composed of the solution containing the surface crosslinking agent and the water-absorbing resin precursor is in an agglomerated state and the fluidity is low. It is a step of loosening and forming a dry particulate composition that is in a dispersed state with high fluidity. In the present specification, “drying” means reducing the water content of the aggregated water-absorbent resin particles.

上記撹拌乾燥工程では、上記湿潤混合物が凝集した状態では均一な乾燥が効率よく行われないため、このような凝集した状態をできるだけ速く解消することが好ましい。それにより、吸水性樹脂をより効率的に製造できる。   In the stirring and drying step, uniform drying is not efficiently performed in a state where the wet mixture is agglomerated, so it is preferable to eliminate such agglomerated state as quickly as possible. Thereby, a water absorbing resin can be manufactured more efficiently.

上記撹拌乾燥工程においては、表面架橋剤を含む溶液と吸水性樹脂前駆体とからなる湿潤混合物を、目開き10mmの篩を通過できる粒子径を有する粒子にすることが好ましい。より具体的には、上記粒子径は、10mm以下であることが好ましく、5mm以下であることがより好ましく、2mm以下であることがさらに好ましく、1mm以下であることが特に好ましい。このような粒子は、十分に分散されており、粉体の流動性は高く、後述の表面架橋工程において加熱効率がよくなるという効果がある。   In the stirring and drying step, it is preferable that the wet mixture composed of the solution containing the surface cross-linking agent and the water-absorbent resin precursor is made into particles having a particle diameter that can pass through a sieve having an opening of 10 mm. More specifically, the particle diameter is preferably 10 mm or less, more preferably 5 mm or less, further preferably 2 mm or less, and particularly preferably 1 mm or less. Such particles are sufficiently dispersed, the powder has high fluidity, and has the effect of improving the heating efficiency in the surface cross-linking step described later.

また、上記の粒子径を有する粒子は、上記撹拌乾燥工程において得られる粒子の80重量%以上を占めることが好ましい。上記の粒子径を有する粒子が上記範囲内であれば、後述の表面架橋工程において、吸水性樹脂粒子を均一に加熱処理することができる。   Moreover, it is preferable that the particle | grains which have said particle diameter occupy 80 weight% or more of the particle | grains obtained in the said stirring drying process. If the particle having the above particle diameter is within the above range, the water-absorbent resin particles can be uniformly heat-treated in the surface cross-linking step described later.

なお、目開き10mmの篩を通過する粒子を測定する方法は、吸水性樹脂粒子をJIS標準篩で測定する粒度測定方法に準じて行うことができる。具体的には、吸水性樹脂粒子を目開き10mmのJIS標準篩(The IIDA TESTING SIEVE:内径80mm)に仕込み、ロータップ型ふるい振盪機(株式会社飯田製作所製、ES−65型ふるい振盪機)により1分間分級し、通過した粒子の重量を測定することにより行う。目開き5mm、2mm、および1mmの篩を通過する粒子を測定する方法も上記に準ずる。   In addition, the method of measuring the particle | grains which pass a sieve with an opening of 10 mm can be performed according to the particle size measuring method which measures a water-absorbent resin particle with a JIS standard sieve. Specifically, the water-absorbent resin particles are charged into a JIS standard sieve (The IIDA TESTING SIEVE: 80 mm inner diameter) with an opening of 10 mm, and a low-tap type sieve shaker (manufactured by Iida Manufacturing Co., Ltd., ES-65 type sieve shaker). This is done by classifying for 1 minute and measuring the weight of the passed particles. The method for measuring particles passing through sieves having openings of 5 mm, 2 mm, and 1 mm is also the same as described above.

上記撹拌乾燥工程では、表面架橋剤を含む溶液と吸水性樹脂前駆体とからなり、粒子が凝集した状態の湿潤混合物は、乾燥により含有水分率が低下する。撹拌乾燥工程において、上記湿潤混合物の含有水分率が低下するほど、上記粒子の凝集は少なくなり、流動性の高い粉体を得ることができる。   In the stirring and drying step, the moisture content of the wet mixture in which the particles are aggregated, which is composed of the solution containing the surface cross-linking agent and the water-absorbing resin precursor, is reduced by drying. In the stirring and drying step, as the moisture content of the wet mixture decreases, the aggregation of the particles decreases and a powder having high fluidity can be obtained.

撹拌乾燥工程後の吸水性樹脂粉末の含有水分率は、特に限定されるものではないが、目的とする架橋反応、および/または用いる表面架橋剤の種類により適宜変更すればよい。また、撹拌乾燥工程における上記湿潤混合物の含有水分率の低下率は特に限定されるものではないが、通常、20〜90%であることが好ましく、30〜90%であることがより好ましく、40〜90%であることがさらに好ましく、50〜80%であることが特に好ましい。   The water content of the water-absorbent resin powder after the stirring and drying step is not particularly limited, but may be appropriately changed depending on the intended crosslinking reaction and / or the type of the surface crosslinking agent to be used. Moreover, although the decreasing rate of the moisture content of the said wet mixture in a stirring drying process is not specifically limited, Usually, it is preferable 20-90%, and it is more preferable that it is 30-90%, 40 It is more preferable that it is -90%, and it is especially preferable that it is 50-80%.

なお、本明細書における上記含有水分率の測定方法は、以下の通りである。   In addition, the measuring method of the said moisture content in this specification is as follows.

重量0.8gのアルミカップに測定試料である吸水性樹脂粉体約1.0gを入れ、180℃に加熱されたオーブンで3時間乾燥させた後、直ちにデシケータ中に入れ、室温付近まで冷却後、秤量する。含有水分率は以下の式を用いて算出することができる。   About 1.0 g of water-absorbent resin powder as a measurement sample is placed in an aluminum cup weighing 0.8 g, dried in an oven heated to 180 ° C. for 3 hours, then immediately placed in a desiccator and cooled to near room temperature. Weigh. The moisture content can be calculated using the following equation.

含有水分率(%)=(乾燥前の測定試料重量−乾燥後の測定試料重量)÷(乾燥前の測定試料重量)×100
また、上記撹拌乾燥工程における乾燥による湿潤混合物の含有水分率の低下率は、以下の式を用いて算出することができる。
Moisture content (%) = (measurement sample weight before drying−measurement sample weight after drying) ÷ (measurement sample weight before drying) × 100
Moreover, the decreasing rate of the moisture content of the wet mixture by drying in the stirring and drying step can be calculated using the following equation.

湿潤混合物の含有水分率の低下率(%)=(湿潤混合物の含有水分率(%)−撹拌乾燥工程後の吸水性樹脂粉体含有水分率(%))÷(湿潤混合物の含有水分率(%))×100
撹拌乾燥工程においては、撹拌翼を備えた処理装置を用いることが好ましい。後述の表面架橋工程と、同じ形状、同じ大きさの撹拌翼を備えた処理装置を用いる場合、撹拌乾燥工程での撹拌翼の回転数は、表面架橋工程における撹拌翼の回転数より大きいことが好ましい。撹拌乾燥工程においては、通常の生産スケールでは、上記回転数は、5〜300rpmの範囲内であることが好ましく、10〜300rpmであることがより好ましく、20〜300rpmであることがさらに好ましい。
Decreasing rate of moisture content of wet mixture (%) = (moisture content of wet mixture (%) − moisture content of water absorbent resin powder after stirring and drying step (%)) ÷ (moisture content of wet mixture ( %)) X 100
In the stirring / drying step, it is preferable to use a processing apparatus equipped with a stirring blade. When using a processing apparatus having a stirring blade of the same shape and the same size as the surface cross-linking process described later, the rotation speed of the stirring blade in the stirring and drying process may be larger than the rotation speed of the stirring blade in the surface cross-linking process. preferable. In the stirring and drying step, on a normal production scale, the number of rotations is preferably within a range of 5 to 300 rpm, more preferably 10 to 300 rpm, and further preferably 20 to 300 rpm.

撹拌乾燥工程と表面架橋工程とで異なる大きさの撹拌翼を用いる場合、両工程における撹拌翼を比較するには、撹拌翼の径と撹拌翼の回転数とで表されるパラメーターである周速を用いることができる。上記周速は、以下の式で表されるパラメーターである。   When stirring blades of different sizes are used in the stirring and drying step and the surface cross-linking step, in order to compare the stirring blades in both steps, the peripheral speed is a parameter expressed by the diameter of the stirring blade and the rotation speed of the stirring blade. Can be used. The peripheral speed is a parameter represented by the following formula.

V=2πrn/60
(式中、Vは周速(m/s)、rは撹拌翼の径(m)、nは撹拌翼の回転数(rpm)を表す。)
撹拌乾燥工程での撹拌翼の周速は、表面架橋工程における撹拌翼の周速よりも大きいことが好ましい。撹拌乾燥工程において好ましい周速の範囲は、装置の大きさにもよるが、0.15〜10(m/s)であることが好ましく、0.3〜10(m/s)であることがより好ましく、0.5〜10(m/s)であることがさらに好ましい。
V = 2πrn / 60
(In the formula, V represents the peripheral speed (m / s), r represents the diameter (m) of the stirring blade, and n represents the rotational speed (rpm) of the stirring blade.
The peripheral speed of the stirring blade in the stirring and drying step is preferably larger than the peripheral speed of the stirring blade in the surface cross-linking step. A preferable peripheral speed range in the stirring and drying step is preferably 0.15 to 10 (m / s), preferably 0.3 to 10 (m / s), although it depends on the size of the apparatus. More preferably, it is 0.5-10 (m / s).

上述のように、撹拌翼の回転数、および撹拌翼の周速が大きければ、撹拌乾燥工程にかかる時間を短縮することができる。   As described above, if the rotation speed of the stirring blade and the peripheral speed of the stirring blade are large, the time required for the stirring and drying step can be shortened.

上記撹拌翼の形状には、様々な種類があるが、本発明においては特に限定されない。撹拌軸単位長さあたりの撹拌翼の枚数については、撹拌翼の形状にもよるが、枚数が多いほど強い撹拌を行うことができるので好ましい。   There are various types of the shape of the stirring blade, but it is not particularly limited in the present invention. Although the number of stirring blades per unit length of the stirring shaft depends on the shape of the stirring blade, the larger the number, the stronger the stirring can be performed.

一般的に、吸水性樹脂粉体の平均昇温速度が速くなるにつれて表面架橋剤の反応速度は速くなるので、吸水性樹脂の生産性を向上させる観点から、撹拌乾燥工程での吸水性樹脂粉体の平均昇温速度は速いことが好ましい。また、本発明においては、撹拌乾燥工程における吸水性樹脂粉体の平均昇温速度を速くすることは、表面架橋剤の反応速度が速くなるのみならず、表面架橋剤を含む溶液と吸水性樹脂前駆体とからなる湿潤混合物に含まれる水分を速く蒸発させることになる。その結果、凝集状態が解消され、流動性の高い粉体を短時間で得ることができる。上記撹拌乾燥工程において、このような流動性のよい粉体が得られれば、後述する表面架橋工程において、撹拌乾燥工程より弱い撹拌で、または撹拌翼のない加熱処理装置を使用して、必要な表面架橋密度まで反応させることができる。その結果、最終的に得られる吸水性樹脂へのダメージを低減でき、物性の良好な吸水性樹脂を得ることができる。   In general, the reaction rate of the surface cross-linking agent increases as the average temperature rise rate of the water-absorbent resin powder increases, so from the viewpoint of improving the productivity of the water-absorbent resin, the water-absorbent resin powder in the stirring and drying step. The average heating rate of the body is preferably fast. Further, in the present invention, increasing the average temperature rising rate of the water-absorbing resin powder in the stirring and drying step not only increases the reaction rate of the surface cross-linking agent but also the solution containing the surface cross-linking agent and the water-absorbing resin. Moisture contained in the wet mixture composed of the precursor is quickly evaporated. As a result, the agglomerated state is eliminated and a highly fluid powder can be obtained in a short time. If such a powder having good fluidity is obtained in the stirring and drying step, it is necessary to use a heat treatment apparatus having no stirring blades or a weaker stirring than the stirring and drying step in the surface crosslinking step described later. The reaction can be performed up to the surface crosslink density. As a result, damage to the finally obtained water-absorbing resin can be reduced, and a water-absorbing resin having good physical properties can be obtained.

上記撹拌乾燥工程では、平均昇温速度は特に限定されるものではなく、目的とする架橋反応、および/または用いる表面架橋剤の種類により適宜変更すればよい。なお、上記「平均昇温速度」とは、加熱処理装置内部での入口から出口までの吸水性樹脂の温度プロファイルのうち、ある一定時間において上昇した吸水性樹脂粉体温度の平均値を示す。通常の生産スケールでは、撹拌乾燥工程の開始から5分間の平均昇温速度を10℃/min以上とすることが好ましく、15℃/min以上とすることがより好ましく、20℃/min以上とすることがさらに好ましい。また、撹拌乾燥工程の開始後5分から15分の間の平均昇温速度は、3℃/min以上とすることが好ましく、5℃/min以上とすることがより好ましく、7℃/min以上とすることがさらに好ましい。さらに、撹拌乾燥工程の開始から15分経過後の平均昇温速度は3℃/min以上とすることが好ましい。これによれば、上記湿潤混合物を短時間のうちに高温にさらすことになり、その結果、表面架橋剤を含む溶液と吸水性樹脂前駆体とからなる湿潤混合物に含まれる水分が短時間で蒸発し、短時間で流動性の高い粒子を得ることができる。   In the stirring and drying step, the average temperature rising rate is not particularly limited, and may be appropriately changed depending on the intended crosslinking reaction and / or the type of the surface crosslinking agent to be used. The “average rate of temperature increase” refers to the average value of the temperature of the water absorbent resin powder that has risen over a certain period of time in the temperature profile of the water absorbent resin from the inlet to the outlet inside the heat treatment apparatus. In a normal production scale, the average rate of temperature rise for 5 minutes from the start of the stirring and drying step is preferably 10 ° C./min or more, more preferably 15 ° C./min or more, and 20 ° C./min or more. More preferably. The average rate of temperature rise from 5 minutes to 15 minutes after the start of the stirring and drying step is preferably 3 ° C / min or more, more preferably 5 ° C / min or more, and 7 ° C / min or more. More preferably. Furthermore, it is preferable that the average rate of temperature increase after 15 minutes from the start of the stirring and drying step be 3 ° C./min or more. According to this, the wet mixture is exposed to a high temperature in a short time, and as a result, the water contained in the wet mixture composed of the solution containing the surface cross-linking agent and the water absorbent resin precursor is evaporated in a short time. In addition, particles with high fluidity can be obtained in a short time.

しかし、上記撹拌乾燥工程における平均昇温速度があまりにも速いと、表面架橋反応が進行しすぎ、最終的に得られる吸水性樹脂に求められる重要な物性の1つであるCRC(生理食塩水の遠心分離機保持容量)が小さくなりすぎる傾向がある。特に、この傾向は、表面架橋剤として、反応性の高いものを用いる場合には顕著である。したがって、上記撹拌乾燥工程における平均昇温速度は、所望のCRCが得られる範囲内とすることが好ましい。   However, if the average heating rate in the stirring and drying step is too fast, the surface crosslinking reaction proceeds too much, and CRC (saline solution), which is one of the important physical properties required for the finally obtained water-absorbing resin, is used. The centrifuge retention capacity tends to be too small. In particular, this tendency is remarkable when a highly reactive material is used as the surface cross-linking agent. Therefore, it is preferable that the average temperature increase rate in the stirring and drying step be within a range in which a desired CRC is obtained.

加熱処理装置の昇温速度を決める要因として、伝熱面積と容積との比がある。容積に対する伝熱面積が比較的大きい加熱処理装置を用いれば、本発明において好ましいと記載したより高い昇温速度を実現することができる。上記撹拌乾燥工程は、従来公知の加熱処理装置を用いて行うことができるが、用いる加熱処理装置は、吸水性樹脂の生産スケールに応じて、伝熱面積と有効容積との比(伝熱面積/有効容積)が適切な装置を選択することが好ましい。具体的には、上記伝熱面積/有効容積は、10m−1以上であることが好ましく、15m−1以上であることがより好ましい。同種類の処理装置では、有効容積が小さいほど、(伝熱面積/有効容積)が大きい値となる。 A factor that determines the rate of temperature rise in the heat treatment apparatus is the ratio of the heat transfer area to the volume. If a heat treatment apparatus having a relatively large heat transfer area with respect to the volume is used, it is possible to achieve a higher rate of temperature increase than described as preferable in the present invention. The stirring and drying step can be performed using a conventionally known heat treatment apparatus. The heat treatment apparatus to be used depends on the ratio between the heat transfer area and the effective volume (heat transfer area) depending on the production scale of the water absorbent resin. It is preferable to select a device having an appropriate (effective volume). Specifically, the heat transfer area / effective volume is preferably 10 m −1 or more, and more preferably 15 m −1 or more. In the same type of processing apparatus, the smaller the effective volume, the larger the (heat transfer area / effective volume) value.

また、上述した好ましい平均昇温速度の範囲内にするには、加熱処理装置に熱源を作用させて加熱温度を上げることでも達成することができる。熱源の種類は特に限定されるものではないが、例えば、加圧水蒸気、熱媒油などを熱媒循環装置内に循環させることで加熱する様式、電熱線、マイクロ波、電磁誘導による加熱等がある。上記熱媒循環装置、加熱装置は、処理装置に取り付けることができるジャケットや、撹拌翼内部などあらゆる場所に取り付けることができる。使用する表面架橋剤の種類や、加熱処理装置の種類によって熱源の種類、熱源装置の仕様、熱源の設定温度、熱源の単位時間あたりの供給量は適宜設定することができる。   Moreover, in order to make it in the range of the preferable average temperature increase rate mentioned above, it can also achieve by making a heat source act on a heat processing apparatus and raising heating temperature. There are no particular limitations on the type of heat source, but there are, for example, heating by circulating pressurized steam, heat transfer oil, etc. in a heat transfer device, heating by heating wire, microwave, electromagnetic induction, etc. . The heat medium circulation device and the heating device can be attached to any place such as a jacket that can be attached to the processing device or the inside of the stirring blade. The type of heat source, the specifications of the heat source device, the set temperature of the heat source, and the supply amount per unit time of the heat source can be appropriately set depending on the type of surface crosslinking agent used and the type of heat treatment apparatus.

また、上記撹拌乾燥工程の処理時間は、処理装置により変化するが、上記処理時間は10〜60分間であることが好ましく、10〜40分間であることがより好ましく、10〜30分間であることがさらに好ましい。処理時間が短くなれば、吸水性樹脂の生産性を向上させることができる。   Moreover, although the processing time of the said stirring drying process changes with processing apparatuses, it is preferable that the said processing time is 10 to 60 minutes, It is more preferable that it is 10 to 40 minutes, It is 10 to 30 minutes Is more preferable. If the treatment time is shortened, the productivity of the water absorbent resin can be improved.

上記撹拌乾燥工程に用いる処理装置は特に限定されるものではなく、従来公知の処理装置、加熱処理装置を用いることができる。例えば、表面架橋剤を含む溶液と吸水性樹脂前駆体とからなる湿潤混合物を、2軸溝型撹拌乾燥装置に投入し、加熱することにより、表面架橋剤と吸水性樹脂前駆体とからなる湿潤混合物を撹拌乾燥することができる。上記撹拌乾燥工程において、粒子の性状に応じて工程をさらに分割することができる。   The processing apparatus used for the said stirring drying process is not specifically limited, A conventionally well-known processing apparatus and a heat processing apparatus can be used. For example, a wet mixture composed of a solution containing a surface cross-linking agent and a water-absorbing resin precursor is put into a biaxial groove type stirring and drying apparatus and heated to wet the surface cross-linking agent and the water-absorbing resin precursor. The mixture can be stirred and dried. In the stirring and drying step, the step can be further divided according to the properties of the particles.

また、上記撹拌乾燥工程は、温度や露点を調整するためのキャリアーガスを供給しながら行うことが好ましい。乾燥には、必ずしも加熱を必要としない。また、キャリアーガスの導入によって所定の状態まで乾燥することもできる。上記キャリアーガスとしては、蒸気、空気、窒素などが挙げられる。また、キャリアーガスの供給量は、特に限定されるものではなく、適宜決定すればよい。上記キャリアーガスを供給することにより、上記撹拌乾燥工程において、反応中に生成される水蒸気を効率よく除去される。これにより、短時間で、上記湿潤混合物を乾燥させることができる。   Moreover, it is preferable to perform the said stirring drying process, supplying the carrier gas for adjusting temperature and a dew point. Drying does not necessarily require heating. Moreover, it can also dry to a predetermined state by introduction | transduction of carrier gas. Examples of the carrier gas include steam, air, and nitrogen. Further, the supply amount of the carrier gas is not particularly limited, and may be determined as appropriate. By supplying the carrier gas, water vapor generated during the reaction is efficiently removed in the stirring and drying step. Thereby, the said wet mixture can be dried in a short time.

さらに、上記キャリアーガスは、適宜減圧されても加圧されてもよい。また、適宜加熱されても冷却されてもよい。一般的には、室温付近(例えば、0〜50℃)の空気を、実質常圧(1.013×10Pa(1気圧)±10%、好ましくは±5%、より好ましくは±1%)で供給することが好ましい。 Further, the carrier gas may be appropriately depressurized or pressurized. Moreover, it may be appropriately heated or cooled. In general, air at around room temperature (for example, 0 to 50 ° C.) is subjected to substantial normal pressure (1.013 × 10 5 Pa (1 atm) ± 10%, preferably ± 5%, more preferably ± 1%. ) Is preferably supplied.

また、撹拌乾燥工程において、伝熱面に接していない表面架橋剤を含む溶液と吸水性樹脂前駆体とからなる湿潤混合物の上部空間があるときは、特定温度・特定露点に制御すればよい。   Further, in the stirring and drying step, when there is an upper space of a wet mixture composed of a solution containing a surface cross-linking agent not in contact with the heat transfer surface and a water absorbent resin precursor, the temperature may be controlled to a specific temperature and a specific dew point.

また、撹拌乾燥工程に供する上記の表面架橋剤を含む溶液と吸水性樹脂前駆体とからなる湿潤混合物は、常温、または粉体が扱いやすい程度に予め加熱されていてもよい。しかし、加熱しすぎると表面架橋剤が反応するので、好ましくは室温〜100℃、より好ましくは室温〜80℃、さらに好ましくは室温〜40℃の範囲内の温度となるように加熱することが好ましい。   In addition, the wet mixture composed of the solution containing the surface cross-linking agent and the water-absorbing resin precursor used in the stirring and drying step may be preheated to room temperature or to an extent that the powder is easy to handle. However, since the surface cross-linking agent reacts when heated too much, it is preferable to heat it so that the temperature is preferably in the range of room temperature to 100 ° C, more preferably room temperature to 80 ° C, and even more preferably room temperature to 40 ° C. .

また、1台の処理装置内で撹拌乾燥工程と表面架橋工程との両方を行う場合においても、撹拌乾燥工程においては、上記条件を満たすような加熱条件および/または撹拌条件を1台の処理装置内の前段部分に設けることができる。   Further, even when both the stirring and drying step and the surface cross-linking step are performed in one processing apparatus, the heating and / or stirring conditions satisfying the above conditions are set in one processing apparatus in the stirring and drying step. It can provide in the front | former stage part.

(III.表面架橋工程)
表面架橋工程では、上記乾燥粒子状組成物を加熱処理して所望の表面架橋反応させることができればよく、使用装置、反応条件など、その他の構成は特に限定されるものではない。上記表面架橋工程は、より具体的には、所望の架橋密度を得るために、上述の表面架橋剤を含む溶液と吸水性樹脂前駆体とからなる湿潤混合物を撹拌乾燥して得た、流動性の高い乾燥粒子状組成物を加熱し、所望の架橋反応を進行させる工程である。
(III. Surface cross-linking step)
In the surface cross-linking step, it is only necessary to heat-treat the dry particulate composition to cause a desired surface cross-linking reaction, and other configurations such as a device used and reaction conditions are not particularly limited. More specifically, the surface cross-linking step is obtained by stirring and drying a wet mixture comprising a solution containing the above-mentioned surface cross-linking agent and a water absorbent resin precursor in order to obtain a desired cross-linking density. This is a step of heating a high dry particulate composition to cause a desired crosslinking reaction to proceed.

上記乾燥粒子状組成物は、凝集がほぐされ、粒子が分散し、流動性が高いので、上記表面架橋工程では、撹拌は弱くてもよく、または撹拌翼がない加熱処理装置を使用してもよい。さらには、吸水性樹脂粉体の平均昇温速度を遅くすることができ、製品の表面架橋密度をよりコントロールしやすくすることができる。   In the above-mentioned dry particulate composition, the aggregation is loosened, the particles are dispersed, and the fluidity is high. Therefore, in the surface cross-linking step, stirring may be weak, or a heat treatment apparatus without a stirring blade may be used. Good. Furthermore, the average temperature increase rate of the water-absorbent resin powder can be slowed down, and the surface cross-linking density of the product can be more easily controlled.

上記「所望の架橋密度」とは、具体的には、後述する実施例で採用した測定方法によるCRCおよびAAPが以下の範囲内であることを意味する。すなわち、CRCは、10〜60g/gであることが好ましく、20〜55g/gであることがより好ましく、25〜50g/gであることがさらに好ましい。また、AAPは、10g/g以上であることが好ましく、15g/g以上であることがより好ましく、20g/g以上であることがさらに好ましい。   The above-mentioned “desired crosslink density” specifically means that CRC and AAP by the measurement method employed in the examples described later are within the following ranges. That is, the CRC is preferably 10 to 60 g / g, more preferably 20 to 55 g / g, and still more preferably 25 to 50 g / g. Moreover, AAP is preferably 10 g / g or more, more preferably 15 g / g or more, and further preferably 20 g / g or more.

上記表面架橋工程における平均昇温速度は、特に限定されるものではなく、上述の撹拌乾燥工程における平均昇温速度、目的とする架橋反応、および/または表面架橋剤の種類によって適宜変更することができる。すでに述べた撹拌乾燥工程のみでも、撹拌を強くし、平均昇温速度を速くすることで、処理時間を短くすることができ、さらには、処理時間も短いために、粉体へのダメージを抑えることができる。しかし、加熱処理を上述の撹拌乾燥工程のみで行うと、平均昇温速度が速いために、表面架橋密度のコントロールはより難しくなる。そこで、本発明では、表面架橋工程において、平均昇温速度を比較的遅くすることにより、製品の表面架橋密度をよりコントロールしやすくすることができる。具体的には、10℃/min以下とすることが好ましく、5℃/min以下とすることがより好ましく、3℃/min以下とすることがさらに好ましく、1℃/min以下とすることが特に好ましい。このように、表面架橋工程は、撹拌乾燥工程と比較して昇温を必要としないため、(伝熱面積/有効容積)は撹拌乾燥工程より小さい値でよい。このような理由で撹拌乾燥工程と表面架橋工程で同種類の装置を使用するとき、昇温に関しては、撹拌乾燥工程に使用する処理装置は表面架橋工程に用いる処理装置より有効容積が小さいことが好ましい。   The average temperature increase rate in the surface cross-linking step is not particularly limited, and may be appropriately changed depending on the average temperature increase rate in the above-described stirring and drying step, the target cross-linking reaction, and / or the type of the surface cross-linking agent. it can. Even in the agitation and drying process described above, the processing time can be shortened by increasing the agitation and increasing the average heating rate, and further, the processing time is shortened, thereby suppressing damage to the powder. be able to. However, if the heat treatment is performed only in the above-described stirring and drying step, the surface crosslinking density is more difficult to control because the average temperature rise rate is high. Therefore, in the present invention, in the surface cross-linking step, the surface cross-linking density of the product can be more easily controlled by relatively slowing the average temperature rising rate. Specifically, it is preferably 10 ° C./min or less, more preferably 5 ° C./min or less, further preferably 3 ° C./min or less, and particularly preferably 1 ° C./min or less. preferable. Thus, since the surface cross-linking step does not require a temperature increase as compared with the stirring and drying step, (heat transfer area / effective volume) may be smaller than the stirring and drying step. For these reasons, when using the same type of equipment in the stirring and drying step and the surface cross-linking step, regarding the temperature rise, the processing device used in the stirring and drying step may have a smaller effective volume than the processing device used in the surface cross-linking step. preferable.

さらに、表面架橋工程においても、上記平均昇温速度の範囲内とすることは、加熱処理装置に熱源を作用させて加熱温度を上げることによっても達成することができる。上記熱源の種類は特に限定されるものではないが、例えば、加圧水蒸気、熱媒油などを熱媒循環装置内に循環させることで加熱する様式、電熱線、マイクロ波、電磁誘導による加熱等がある。上記熱媒循環装置、加熱装置は、処理装置に取り付けることができるジャケットや、撹拌翼内部などあらゆる場所に取り付けることができる。使用する表面架橋剤の種類や、加熱処理装置の種類によって熱源の種類、熱源装置の仕様、熱源の設定温度、熱源の単位時間あたりの供給量は適宜設定することができる。   Furthermore, in the surface cross-linking step, setting the average temperature rising rate within the range can also be achieved by raising the heating temperature by applying a heat source to the heat treatment apparatus. The type of the heat source is not particularly limited. For example, heating by circulating pressurized steam, heat transfer oil, etc. in the heat transfer device, heating wire, microwave, heating by electromagnetic induction, etc. is there. The heat medium circulation device and the heating device can be attached to any place such as a jacket that can be attached to the processing device or the inside of the stirring blade. The type of heat source, the specifications of the heat source device, the set temperature of the heat source, and the supply amount per unit time of the heat source can be appropriately set depending on the type of surface crosslinking agent used and the type of heat treatment apparatus.

表面架橋剤として多価アルコール、カーボネート化合物等を使用し、エステル化反応により表面架橋が行われる場合、例えば、米国特許第4734478号の多価アルコールによるエステル化架橋反応で記載されているエステル化が十分行われるような吸水性樹脂粉体温度である190℃以上を経由する温度プロファイルとすることが好ましい。   When polyhydric alcohol, carbonate compound or the like is used as the surface cross-linking agent and surface cross-linking is performed by an esterification reaction, for example, esterification described in US Pat. No. 4,734,478 in an esterification cross-linking reaction with a polyhydric alcohol is performed. It is preferable to have a temperature profile that passes through 190 ° C. or more, which is the temperature of the water-absorbent resin powder that is sufficiently performed.

また、表面架橋工程では、上記乾燥粒子状組成物を撹拌してもよいし、撹拌しなくてもよい。乾燥粒子状組成物を撹拌する場合、上記撹拌乾燥工程において凝集がほぐされているので、上記撹拌乾燥工程に比べて撹拌は弱くてもよい。具体的には、表面架橋工程においては、撹拌翼の回転数、撹拌翼の周速は、撹拌乾燥工程におけるそれらよりも小さいことが好ましい。撹拌翼の回転数は、0〜30rpmの範囲内であることが好ましく、0〜20rpmの範囲内であることがより好ましく、0〜10rpmの範囲内であることがさらに好ましい。さらに、撹拌翼の周速は、2m/s以下であることが好ましく、1m/s以下であることがより好ましく、0.3m/s以下であることがさらに好ましい。撹拌軸単位長さあたりの撹拌翼の枚数については、撹拌翼の形状にもよるが、枚数が少ないほど弱い撹拌となるので好ましい。   In the surface cross-linking step, the dry particulate composition may or may not be stirred. In the case of stirring the dried particulate composition, the aggregation may be loosened in the stirring and drying step, and thus stirring may be weaker than in the stirring and drying step. Specifically, in the surface cross-linking step, the rotation speed of the stirring blade and the peripheral speed of the stirring blade are preferably smaller than those in the stirring and drying step. The rotation speed of the stirring blade is preferably in the range of 0 to 30 rpm, more preferably in the range of 0 to 20 rpm, and further preferably in the range of 0 to 10 rpm. Furthermore, the peripheral speed of the stirring blade is preferably 2 m / s or less, more preferably 1 m / s or less, and further preferably 0.3 m / s or less. Although the number of stirring blades per unit length of the stirring shaft depends on the shape of the stirring blade, the smaller the number, the weaker stirring is preferable.

上記表面架橋工程に用いる装置は特に限定されるものではなく、上記撹拌乾燥工程で用いうる装置を同様に用いることができる。なお、表面架橋工程では、上記混合物を撹拌しなくてもよいため、撹拌翼を備えない装置を用いることもできる。上記表面架橋工程においては、粒子の性状に応じて工程をさらに分割することができる。   The apparatus used for the surface cross-linking step is not particularly limited, and apparatuses that can be used in the stirring and drying step can be similarly used. In the surface cross-linking step, it is not necessary to stir the mixture, and therefore an apparatus that does not include a stirring blade can be used. In the surface crosslinking step, the step can be further divided according to the properties of the particles.

また、1台の処理装置内で撹拌乾燥工程と表面架橋工程との両方を行う場合においても、表面架橋工程においては、上記条件を満たすような加熱条件および/または撹拌条件を1台の処理装置内の後段部分に設けることができる。   Further, even when both the stirring and drying step and the surface cross-linking step are performed in one processing apparatus, in the surface cross-linking step, the heating conditions and / or the stirring conditions satisfying the above conditions are set in one processing apparatus. It can be provided in the latter part of the inside.

また、本発明にかかる吸水性樹脂の製造方法では、上記表面架橋工程が終了後、吸水性樹脂を冷却することが好ましい。   In the method for producing a water absorbent resin according to the present invention, it is preferable to cool the water absorbent resin after the surface cross-linking step is completed.

前記した本発明の表面架橋方法を用いた場合は、上記工程(2)および/または、上記工程(3)および/または、上記冷却工程では、〔本発明に係る吸水性樹脂の製造方法において、改質工程及び/または冷却工程で用いられる攪拌装置(攪拌手段)の態様〕の項で説明した攪拌手段を具備した処理装置として好適に用いることができる。   When the surface crosslinking method of the present invention described above is used, in the step (2) and / or the step (3) and / or the cooling step, [in the method for producing a water absorbent resin according to the present invention, It can be suitably used as a treatment apparatus equipped with the stirring means described in the section of “Aspect of Stirring Device (Agitating Means) Used in Reforming Step and / or Cooling Step”.

この場合、上記工程(2)と上記工程(3)と、上記冷却工程との内の少なくとも1工程を、上述の攪拌手段を具備した処理装置を用いることができるが、表面架橋反応および冷却を均一に行うことができるので、上記工程(2)と上記工程(3)と、上記冷却工程とのすべての工程を、上述の攪拌手段を具備した処理装置を用いて行うことが好ましい。   In this case, at least one of the step (2), the step (3), and the cooling step can be performed using a processing apparatus equipped with the stirring means described above. Since it can carry out uniformly, it is preferable to perform all the processes of the said process (2), the said process (3), and the said cooling process using the processing apparatus provided with the above-mentioned stirring means.

なお、上記工程(2)と上記工程(3)と、上記冷却工程との内の少なくとも1工程を、上述の攪拌手段を具備した処理装置を用いて行う場合も、上述の攪拌手段を具備した処理装置による微粉発生抑制効果を得ることは可能である。この場合、他方の工程は、(1.改質工程)に記載の処理装置および加熱処理装置を用いることができる。   In addition, also when performing at least 1 process of the said process (2), the said process (3), and the said cooling process using the processing apparatus provided with the above-mentioned stirring means, the above-mentioned stirring means was provided. It is possible to obtain the fine powder generation suppressing effect by the processing device. In this case, the processing apparatus and heat treatment apparatus described in (1. Modification process) can be used for the other process.

また、上記工程(2)と上記工程(3)と、上記冷却工程とで用いられる上述の処理装置はそれぞれ、種類および/または有効容積が異なる処理装置であることが好ましい。また、上記工程(2)と上記工程(3)と、上記冷却工程とで用いられる上述の処理装置はそれぞれ、異なる加熱条件および/または異なる撹拌条件で運転されることが好ましい。これにより、各工程に最適な加熱条件および/または撹拌条件を選択することができ、良好な物性を示す吸水性樹脂を効率よく製造することができる。   Moreover, it is preferable that the above-mentioned processing apparatus used by the said process (2), the said process (3), and the said cooling process is a processing apparatus from which a kind and / or an effective volume differ, respectively. Moreover, it is preferable that the above-mentioned processing apparatuses used in the step (2), the step (3), and the cooling step are operated under different heating conditions and / or different stirring conditions. Thereby, the optimal heating conditions and / or stirring conditions for each step can be selected, and a water-absorbing resin exhibiting good physical properties can be efficiently produced.

なお、上記「種類が異なる処理装置」とは、処理装置の形状が異なる処理装置を意味する。また、上記「有効容積が異なる処理装置」とは、処理装置の有効容積値が異なる処理装置を意味する。   In addition, the above-mentioned “processing devices of different types” mean processing devices having different processing device shapes. Further, the above-mentioned “processing devices having different effective volumes” mean processing devices having different effective volume values of the processing devices.

上記「異なる加熱条件」とは、処理装置に取り付けることのできる熱源の種類、処理装置に取り付けることのできる熱源装置の仕様、処理装置に取り付けることのできる熱源の設定温度、処理装置に取り付けることのできる熱源の単位時間あたりの供給量、および攪拌盤または回転軸、かきあげ羽根に備えられた上記伝熱手段うち、少なくとも1つ以上が異なる加熱条件を意味する。   “Different heating conditions” means the type of heat source that can be attached to the processing apparatus, the specifications of the heat source apparatus that can be attached to the processing apparatus, the set temperature of the heat source that can be attached to the processing apparatus, It means heating conditions in which at least one of the heat supply units provided per unit time of the heat source that can be produced and the above-mentioned heat transfer means provided in the stirrer or rotating shaft and scraping blades are different.

さらに、上記「異なる撹拌条件」とは、攪拌盤の最大厚さの最小厚さに対する比、攪拌盤の形状、攪拌盤径の大きさ、回転軸の単位長さあたりの攪拌盤の枚数、攪拌盤の回転数、かきあげ羽根の断面積、かきあげ羽根のy方向の長さ、および攪拌盤に取り付けられたかきあげ羽根の枚数、の少なくとも1つ以上が異なる撹拌条件を意味する。   Furthermore, the “different stirring conditions” include the ratio of the maximum thickness of the stirring plate to the minimum thickness, the shape of the stirring plate, the size of the stirring plate diameter, the number of stirring plates per unit length of the rotating shaft, At least one of the number of rotations of the board, the cross-sectional area of the lifting blade, the length in the y direction of the lifting blade, and the number of the lifting blades attached to the stirring board means different stirring conditions.

なお本発明は、以上説示した各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the configurations described above, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the technical means disclosed in different embodiments are appropriately combined. The obtained embodiment is also included in the technical scope of the present invention.

以下に、実施例及び比較例に基づいて、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、吸水性樹脂ないし吸水性樹脂の諸性質は以下の方法で測定した。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples. Various properties of the water absorbent resin or the water absorbent resin were measured by the following methods.

なお、衛生材料などの最終製品として使用された吸水性樹脂は、吸水性樹脂は吸湿しているので、適宜、吸水性樹脂を最終製品から分離して減圧低温乾燥(例えば、1mmHg以下の圧力で、60℃12時間乾燥)した後に測定すればよい。また、本発明の実施例および比較例において使用された吸水性樹脂の含水率は、すべて6質量%以下であった。   In addition, since the water absorbent resin used as the final product such as sanitary materials absorbs moisture, the water absorbent resin is appropriately separated from the final product and dried under reduced pressure and low temperature (for example, at a pressure of 1 mmHg or less). And drying at 60 ° C. for 12 hours). In addition, the water content of the water-absorbent resin used in the examples and comparative examples of the present invention was 6% by mass or less.

当業者は本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更、修正、及び改変を行うことができる。なお、以下の実施例及び比較例におけるCRC (Centrifuge Retention Capacity;遠心分離機保持容量)、AAP (Absorbancy Against Pressure;4.83kPaの圧力に対する吸収力)、SFC (Saline Flow Conductivity;食塩水流れ誘導性)、及び粒度測定は次のようにして評価した。   Those skilled in the art can make various changes, modifications, and alterations without departing from the scope of the present invention. In the following Examples and Comparative Examples, CRC (Centrification Retention Capacity), AAP (Absorbance Against Pressure; Absorbency against pressure of 4.83 kPa), SFC (Saline Flow Conductivity); ) And particle size measurement were evaluated as follows.

<CRC測定>
CRCは、0.90質量%生理食塩水に対する無加圧下で30分の吸収倍率で評価した。具体的には、室温(20〜25℃)、湿度50RH%条件下で、吸水性樹脂0.20gを不織布製の袋(60mm×60mm)に均一に入れてシールした後、室温で0.9質量%生理食塩水中に浸漬した。30分後に袋を引き上げ、遠心分離機(株式会社コクサン社製遠心機:型式H−122)を用いて250Gで3分間水切りを行った後、袋の質量W1(g)を測定した。また、同様の操作を吸水性樹脂を用いずに行い、その時の質量W0(g)を測定した。そして、これらW1、W0から、下記式(1)に従って吸収倍率(g/g)を算出した。
<CRC measurement>
CRC was evaluated with an absorption capacity of 30 minutes under no pressure against 0.90% by mass physiological saline. Specifically, under conditions of room temperature (20 to 25 ° C.) and humidity of 50 RH%, 0.20 g of the water-absorbent resin is uniformly put in a non-woven bag (60 mm × 60 mm) and sealed, and then 0.9% at room temperature. It was immersed in the mass% physiological saline. After 30 minutes, the bag was pulled up, drained at 250 G for 3 minutes using a centrifuge (Centrifuge manufactured by Kokusan Co., Ltd .: Model H-122), and the mass W1 (g) of the bag was measured. Further, the same operation was performed without using the water absorbent resin, and the mass W0 (g) at that time was measured. And from these W1 and W0, the absorption capacity | capacitance (g / g) was computed according to following formula (1).

吸収倍率(g/g)
=(W1(g)−W0(g))/吸水性樹脂の質量(g)・・・(1)
<AAP測定>
AAPは、0.90質量%生理食塩水に対する4.83kPaで60分の加圧下吸収倍率で評価した。具体的には、内径60mmのプラスチックの支持円筒の底に、ステンレス製400メッシュの金網(目の大きさ38μm)を融着させ、室温(20〜25℃)、湿度50RH%の条件下で、該網上に吸水性樹脂0.90gを均一に散布し、その上に、吸水性樹脂に対して4.83kPa(0.7psi)の荷重を均一に加えることができるよう調整された、外径が60mmよりわずかに小さく支持円筒との隙間が生じず、かつ上下の動きが妨げられないピストンと荷重とをこの順に載置し、この測定装置一式の質量Wa(g)を測定した。
Absorption capacity (g / g)
= (W1 (g) -W0 (g)) / mass of water absorbent resin (g) (1)
<AAP measurement>
AAP was evaluated by the absorption capacity under pressure of 60 minutes at 4.83 kPa against 0.90% by mass physiological saline. Specifically, a stainless steel 400 mesh wire mesh (mesh size: 38 μm) is fused to the bottom of a plastic support cylinder having an inner diameter of 60 mm, and under conditions of room temperature (20 to 25 ° C.) and humidity of 50 RH%, The outer diameter was adjusted so that 0.90 g of the water-absorbing resin was uniformly spread on the net, and a load of 4.83 kPa (0.7 psi) was uniformly applied to the water-absorbing resin thereon. Was slightly smaller than 60 mm, a gap with the support cylinder was not generated, and a piston and a load that could not be prevented from moving up and down were placed in this order, and the mass Wa (g) of this measuring device set was measured.

直径150mmのペトリ皿の内側に直径90mmのガラスフィルター(株式会社相互理化学硝子製作所社製、細孔直径:100〜120μm)を置き、0.90質量%生理食塩水(20〜25℃)をガラスフィルターの上面と同じレベルになるように加えた。その上に、直径90mmの濾紙1枚(ADVANTEC東洋株式会社、品名:(JIS P 3801、No.2)、厚さ0.26mm、保留粒子径5μm)を載せ、表面が全て濡れるようにし、かつ過剰の液を除いた。   A 90 mm diameter glass filter (manufactured by Mutual Riken Glass Co., Ltd., pore diameter: 100 to 120 μm) is placed inside a 150 mm diameter Petri dish, and 0.90% by mass physiological saline (20 to 25 ° C.) is made of glass. It added so that it might become the same level as the upper surface of a filter. On top of that, a sheet of filter paper having a diameter of 90 mm (ADVANTEC Toyo Co., Ltd., product name: (JIS P 3801, No. 2), thickness 0.26 mm, retention particle diameter 5 μm) was placed so that the entire surface was wetted, and Excess liquid was removed.

上記測定装置一式を前記湿った濾紙上に載せ、液を荷重下で吸収させた。1時間後、測定装置一式を持ち上げ、その質量Wb(g)を測定した。そして、Wa、Wbから、下記式(2)に従って加圧下吸収倍率(g/g)を算出した。   The set of measuring devices was placed on the wet filter paper, and the liquid was absorbed under load. After 1 hour, the measuring device set was lifted and its mass Wb (g) was measured. And the absorption capacity | capacitance (g / g) under pressure was computed from Wa and Wb according to following formula (2).

加圧下吸収倍率(g/g)
=(Wa(g)−Wb(g))/吸水性樹脂の質量(0.9g)・・・(2)
<SFC測定>
食塩水流れ誘導性(SFC)は吸水性樹脂粒子または吸水性樹脂組成物の膨潤時の液透過性を示す値である。SFCの値が大きいほど高い液透過性を有することを示している。
Absorption capacity under pressure (g / g)
= (Wa (g) -Wb (g)) / mass of water-absorbent resin (0.9 g) (2)
<SFC measurement>
The saline flow conductivity (SFC) is a value indicating the liquid permeability during swelling of the water absorbent resin particles or the water absorbent resin composition. It shows that it has high liquid permeability, so that the value of SFC is large.

特表平9−509591号公報に記載の食塩水流れ誘導性(SFC)試験に準じて行った。   This was performed according to the saline flow conductivity (SFC) test described in JP-T-9-509591.

図4に示す装置を用い、容器400に均一に入れた吸水性樹脂(吸水性樹脂組成物)(0.900g)を人工尿(1)中で0.3psi(2.07kPa)の加圧下、60分間膨潤させ、ゲル440のゲル層の高さを記録し、次に0.3psi(2.07kPa)の加圧下、0.69質量%食塩水330を、一定の静水圧でタンク310から膨潤したゲル層を通液させた。このSFC試験は室温(20〜25℃)で行った。   Using the apparatus shown in FIG. 4, a water-absorbent resin (water-absorbent resin composition) (0.900 g) uniformly placed in a container 400 was placed under pressure of 0.3 psi (2.07 kPa) in artificial urine (1). Swell for 60 minutes, record the gel layer height of gel 440, then swell 0.69 wt% saline 330 from tank 310 under constant hydrostatic pressure under pressure of 0.3 psi (2.07 kPa) The gel layer was passed through. The SFC test was performed at room temperature (20-25 ° C.).

コンピューターと天秤を用い、時間の関数として20秒間隔でゲル層を通過する液体量を10分間記録した。膨潤したゲル440(の主に粒子間)を通過する流速Fs(T)は増加質量(g)を増加時間(s)で割ることによりg/sの単位で決定した。   Using a computer and a balance, the amount of liquid passing through the gel layer at 20 second intervals as a function of time was recorded for 10 minutes. The flow rate Fs (T) through the swollen gel 440 (mainly between the particles) was determined in units of g / s by dividing the increased mass (g) by the increased time (s).

一定の静水圧と安定した流速が得られた時間をTsとし、Tsと10分間の間に得たデータだけを流速計算に使用して、Tsと10分間の間に得た流速を使用してFs(T=0)の値、つまりゲル層を通る最初の流速を計算した。Fs(T=0)はFs(T)対時間の最小2乗法の結果をT=0に外挿することにより計算した。   Let Ts be the time at which a constant hydrostatic pressure and a stable flow rate were obtained, use only the data obtained between Ts and 10 minutes for the flow rate calculation, and use the flow rate obtained between Ts and 10 minutes. The value of Fs (T = 0), ie the initial flow rate through the gel layer, was calculated. Fs (T = 0) was calculated by extrapolating the result of the least squares method of Fs (T) versus time to T = 0.

食塩水流れ誘導性(SFC)
=(Fs(t=0)×L0)/(ρ×A×ΔP)
=(Fs(t=0)×L0)/139506
ここで、
Fs(t=0):g/sで表した流速
L0:cmで表したゲル層の高さ
ρ:NaCl溶液の密度(1.003g/cm
A:セル410中のゲル層上側の面積(28.27cm
ΔP:ゲル層にかかる静水圧(4920dyne/cm
およびSFC値の単位は(10−7・cm・s・g−1)である。
Saline flow conductivity (SFC)
= (Fs (t = 0) × L0) / (ρ × A × ΔP)
= (Fs (t = 0) × L0) / 139506
here,
Fs (t = 0): flow rate expressed in g / s L0: height of gel layer expressed in cm ρ: density of NaCl solution (1.003 g / cm 3 )
A: Area above the gel layer in the cell 410 (28.27 cm 2 )
ΔP: hydrostatic pressure applied to the gel layer (4920 dyne / cm 2 )
The unit of the SFC value is (10 −7 · cm 3 · s · g −1 ).

図4に示す装置としては、タンク310には、ガラス管320が挿入されており、ガラス管320の下端は、0.69質量%食塩水330をセル410中の膨潤ゲル440の底部から、5cm上の高さに維持できるように配置した。タンク310中の0.69質量%食塩水330は、コック付きL字管340を通じてセル410へ供給された。セル410の下には、通過した液を補集する容器480が配置されており、補集容器480は上皿天秤490の上に設置されていた。セル410の内径は6cmであり、下部の底面にはNo.400ステンレス製金網(目開き38μm)420が設置されていた。   In the apparatus shown in FIG. 4, a glass tube 320 is inserted into the tank 310, and the lower end of the glass tube 320 is 5 cm from the bottom of the swollen gel 440 in the cell 410 with 0.69 mass% saline solution 330. It was arranged so that it could be maintained at the upper height. The 0.69 mass% saline solution 330 in the tank 310 was supplied to the cell 410 through the L-shaped tube 340 with a cock. A container 480 that collects the liquid that has passed therethrough is disposed under the cell 410, and the collection container 480 is installed on the upper pan balance 490. The inner diameter of the cell 410 is 6 cm. A 400 stainless steel wire mesh (aperture 38 μm) 420 was installed.

ピストン460の下部には液が通過するのに十分な穴470があり、底部には吸水性樹脂粒子あるいはその膨潤ゲルが、穴470へ入り込まないように透過性の良いガラスフィルター450が取り付けてあった。セル410は、セルを乗せるための台の上に置かれ、セルと接する台の面は、液の透過を妨げないステンレス製の金網430の上に設置した。   The bottom of the piston 460 has a hole 470 sufficient for the liquid to pass through, and the bottom has a glass filter 450 with good permeability so that water-absorbent resin particles or its swelling gel do not enter the hole 470. It was. The cell 410 was placed on a table on which the cell was placed, and the surface of the table in contact with the cell was placed on a stainless steel wire mesh 430 that did not prevent liquid permeation.

人工尿(1)は、塩化カルシウムの2水和物0.25g、塩化カリウム2.0g、塩化マグネシウムの6水和物0.50g、硫酸ナトリウム2.0g、リン酸2水素アンモニウム0.85g、リン酸水素2アンモニウム0.15g、および、純水994.25gを加えたものを用いた。   Artificial urine (1) is calcium chloride dihydrate 0.25 g, potassium chloride 2.0 g, magnesium chloride hexahydrate 0.50 g, sodium sulfate 2.0 g, ammonium dihydrogen phosphate 0.85 g, What added 0.15 g of hydrogen ammonium hydrogenphosphate and 994.25 g of pure waters was used.

<粒度測定>
吸水性樹脂粒子を、目開きがそれぞれ850μm、710μm、600μm、500μm、425μm、300μm、212μm、150μm、106μm、および45μmのJIS標準篩で分級篩い分けし、粒子径150μm未満の重量百分率を実測するとともに、各粒度の残留百分率Rを対数確率紙にプロットした。これにより、R=50重量%に相当する粒径を重量平均粒子径(D50)として読み取った。
<Particle size measurement>
The water-absorbent resin particles are classified and screened with JIS standard sieves having openings of 850 μm, 710 μm, 600 μm, 500 μm, 425 μm, 300 μm, 212 μm, 150 μm, 106 μm, and 45 μm, respectively, and the weight percentage of the particle diameter of less than 150 μm is measured. At the same time, the residual percentage R of each particle size was plotted on a logarithmic probability paper. Thereby, the particle size corresponding to R = 50% by weight was read as the weight average particle size (D50).

なお、分級篩い分けは、吸水性樹脂10.00gを上記目開きのJIS標準篩(The IIDA TESTING SIEVE:内径80mm)に仕込み、ロータップ型ふるい振盪機(株式会社飯田製作所、ES−65型ふるい振盪機)により5分間分級した。なお、質量平均粒子径(D50)とは、米国特許5051259号公報などにあるように一定の目開きの標準篩で粒子全体の50質量%に対応する標準篩の粒子径のことである。   In addition, classifying sieving is performed by charging 10.00 g of a water-absorbing resin into the above-mentioned JIS standard sieve (The IIDA TESTING SIEVE: ID 80 mm) and a low-tap type sieve shaker (Iida Seisakusho, ES-65 type sieve shaker). Machine) for 5 minutes. The mass average particle diameter (D50) is a standard sieve particle diameter corresponding to 50% by mass of the whole particle with a standard sieve having a constant mesh as described in US Pat. No. 5,051,259.

<製造例:吸水性樹脂前駆体の製造>
2本のシグマ型ブレードを備えたニーダーに、アクリル酸ナトリウム、アクリル酸及び水からなるモノマー濃度38質量%、中和率70mol%のモノマー水溶液を調整し、内部架橋剤としてポリエチレングリコールジアクリレート(平均エチレングリコールユニット数:9)0.03mol%(対モノマー)となるよう溶解させた。
<Production example: Production of water-absorbent resin precursor>
In a kneader equipped with two sigma blades, a monomer aqueous solution consisting of sodium acrylate, acrylic acid and water with a monomer concentration of 38% by mass and a neutralization rate of 70 mol% was prepared, and polyethylene glycol diacrylate (average) was used as an internal crosslinking agent. Ethylene glycol unit number: 9) It was dissolved so as to be 0.03 mol% (based on monomer).

次いで、該モノマー水溶液に窒素ガスを吹き込みモノマー水溶液中の溶存酸素を低減するとともに反応容器内全体を窒素置換した。引き続き、2本のシグマ型ブレードを回転させながら、重合開始剤として過硫酸ナトリウム0.12g/mol(対モノマー)、L−アスコルビン酸0.005g/mol(対モノマー)となるように添加して、該ニーダー内で攪拌下重合を行い、約40分後に平均粒子径約2mmの親水性架橋重合体を得た。   Subsequently, nitrogen gas was blown into the aqueous monomer solution to reduce dissolved oxygen in the aqueous monomer solution and to replace the entire reaction vessel with nitrogen. Subsequently, while rotating two sigma blades, sodium persulfate 0.12 g / mol (monomer) and L-ascorbic acid 0.005 g / mol (monomer) were added as polymerization initiators. Then, polymerization was performed with stirring in the kneader, and a hydrophilic crosslinked polymer having an average particle diameter of about 2 mm was obtained after about 40 minutes.

得られた親水性架橋重合体を、下記の実施例1〜4および比較例1〜4で用いる場合は、170℃で55分間、一方、下記の実施例5〜6および比較例5〜6で用いる場合は、170℃で60分間、熱風乾燥機にて乾燥した。乾燥物をロールミル粉砕機にて粉砕し、目開き850μmと105μmの篩で分級し、含水量5%、重量平均粒度478μm、粒子径150μm未満の重量百分率が0.8%の吸水性樹脂前駆体(A)を得た。   When the obtained hydrophilic crosslinked polymer is used in the following Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4, the following Examples 5 to 6 and Comparative Examples 5 to 6 are used at 170 ° C. for 55 minutes. When used, it was dried with a hot air dryer at 170 ° C. for 60 minutes. The dried product is pulverized with a roll mill pulverizer, classified with a sieve having openings of 850 μm and 105 μm, and a water absorbent resin precursor having a water content of 5%, a weight average particle size of 478 μm, and a weight percentage of less than 150 μm and a weight percentage of 0.8%. (A) was obtained.

<実施例1>
製造例で得た吸水性樹脂前駆体(A)100重量部に対して、1,4−ブタンジオール(以下、「1,4−BD」ともいう)0.34質量部、プロピレングリコール(以下「PG」ともいう)0.56質量部、純水3質量部からなる表面架橋剤含有水性溶液3.9質量部を、連続式高速攪拌混合機(ホソカワミクロン株式会社タービュライザー)にて噴霧混合し加湿物とした。当該加湿物を、パドル(攪拌盤)径170mmφ、伝熱面積1.5m、有効容積0.089mである伝導伝熱型溝型攪拌乾燥機(奈良機械製作所製、マルチフィンプロセッサー;NFP−1.6W型)を用いて加熱処理した。
<Example 1>
0.34 parts by mass of 1,4-butanediol (hereinafter, also referred to as “1,4-BD”) and propylene glycol (hereinafter “ (Also referred to as “PG”) 3.9 parts by mass of a surface cross-linking agent-containing aqueous solution consisting of 0.56 parts by mass and 3 parts by mass of pure water was spray mixed with a continuous high-speed stirring mixer (Hosokawa Micron Turbulizer). A humidified product was used. The humidified product is a conductive heat transfer type grooved stirrer with a paddle (stirring board) diameter of 170 mmφ, a heat transfer area of 1.5 m 2 , and an effective volume of 0.089 m 3 (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd., multi-fin processor; NFP- 1.6W type).

上記伝導伝熱型溝型攪拌乾燥機は、かきあげ羽根を有する平面円盤状(扇形)の攪拌盤(y−z平面で切断した断面において、攪拌盤の最大厚さの最小厚さに対する比=4mm/4mm=1、y−z平面で切断した断面におけるかきあげ羽根の断面積:120mm×30mm=3600mm、攪拌盤間面積16366mm)がそれぞれ回転軸当たり15枚(計30枚)設けられ、回転軸が互いに平行に配列し合った2軸の溝型攪拌乾燥機である。2軸の回転軸に取り付けられた攪拌盤は非オーバーラップして、平行に配列される。「オーバーラップ」とは、伝導伝熱型溝型攪拌乾燥機に複数の回転軸がある場合に、異なる回転軸に配設された複数の攪拌盤が互いにかみ合うように構成されていることを意味する。 The conductive heat transfer type grooved stirring dryer is a flat disk-shaped (fan-shaped) stirring plate having scraping blades (ratio of the maximum thickness of the stirring plate to the minimum thickness in a section cut along the yz plane = 4 mm). / 4 mm = 1, the cross-sectional area of the scraping blade in the cross section cut along the yz plane: 120 mm × 30 mm = 3600 mm 2 , the area between the stirrers 16366 mm 2 ) is provided for each 15 rotation axes (total of 30 sheets). This is a biaxial groove type agitation dryer with shafts arranged parallel to each other. The stirring plates attached to the two rotating shafts are non-overlapping and arranged in parallel. “Overlap” means that when a conduction heat transfer type grooved stirring dryer has a plurality of rotating shafts, a plurality of stirring plates disposed on different rotating shafts are configured to engage with each other. To do.

上記攪拌乾燥機の内壁、攪拌盤、回転軸には加熱された水蒸気が注入され、内壁、攪拌盤、回転軸の表面温度は210℃であった。処理量は45kg/h、平均滞留時間は60分であった。加熱処理後、表面架橋された吸水性樹脂は、上記攪拌乾燥機に直列に連結されている冷却機(大河原製作所、加熱管入横型連続流動層乾燥機;FCA−2型)に供された。冷却機冷却として、熱管内に常温の水道水を循環させ、床面0.3mに対して0.5m/sの室温風にて当該吸水性樹脂を冷却した。当該吸水性樹脂を目開き850μmの篩で篩い、改質された吸水性樹脂(吸水性樹脂1)を得た。150μmの篩通過物は、上記表面架橋された吸水性樹脂全重量の1.0%であった。改質された吸水性樹脂のCRCは29(g/g)、AAPは26(g/g)、平均粒子径は480μmであった。上記結果を、表1に示した。 Heated water vapor was injected into the inner wall, the stirring plate, and the rotating shaft of the agitating dryer, and the surface temperature of the inner wall, the stirring plate, and the rotating shaft was 210 ° C. The throughput was 45 kg / h and the average residence time was 60 minutes. After the heat treatment, the surface-crosslinked water-absorbing resin was supplied to a cooler (Okawara Seisakusho, horizontal continuous fluidized bed dryer with heating tube; FCA-2 type) connected in series to the agitation dryer. As cooler cooling, normal temperature tap water was circulated in the heat pipe, and the water-absorbent resin was cooled with a room temperature of 0.5 m / s with respect to a floor surface of 0.3 m 2 . The water absorbent resin was sieved with a sieve having an aperture of 850 μm to obtain a modified water absorbent resin (water absorbent resin 1). The material passing through the 150 μm sieve was 1.0% of the total weight of the surface-crosslinked water absorbent resin. The modified water-absorbent resin had a CRC of 29 (g / g), an AAP of 26 (g / g), and an average particle size of 480 μm. The results are shown in Table 1.

<実施例2>
製造例で得た吸水性樹脂前駆体(A)100重量部に対して、1,4−ブタンジオール0.34質量部、プロピレングリコール0.56質量部、純水3質量部からなる表面架橋剤含有水性溶液3.9質量部を、連続式高速攪拌混合機(ホソカワミクロン株式会社製タービュライザー)にて噴霧混合し加湿物とした。
<Example 2>
A surface cross-linking agent comprising 0.34 parts by mass of 1,4-butanediol, 0.56 parts by mass of propylene glycol and 3 parts by mass of pure water with respect to 100 parts by mass of the water absorbent resin precursor (A) obtained in the production example. 3.9 parts by mass of the aqueous solution was spray-mixed with a continuous high-speed stirring mixer (Turbulizer manufactured by Hosokawa Micron Corporation) to obtain a humidified product.

当該加湿物を、伝導伝熱型溝型攪拌乾燥機(奈良機械製作所、パドルドライヤー;NPD−1.6W型)にて処理量40kg/hで連続処理した。上記攪拌乾燥機は、冷却機(奈良機械製作所製、マルチフィンプロセッサー;NFP−1.6W型)に直列に連結した。各装置のパドル(攪拌盤)の回転数は、攪拌乾燥機は30rpm、冷却機は30rpmに設定した。熱媒体は、松村石油製バーレルサーム400を使用し、上記攪拌乾燥機のパドル内部に循環させ、冷却機には常温の水道水をジャケットとパドル内部とに循環させた。上記伝導伝熱型溝型攪拌乾燥機の回転軸は2軸であって、取り付けられた攪拌盤はオーバーラップし、交互にかみ合うように配列される。   The humidified product was continuously processed at a treatment rate of 40 kg / h using a conductive heat transfer type grooved stirring dryer (Nara Machinery Co., Ltd., paddle dryer; NPD-1.6W type). The agitation dryer was connected in series to a cooler (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd., multi-fin processor; NFP-1.6W type). The rotation speed of the paddle (stirring board) of each apparatus was set to 30 rpm for the stirring dryer and 30 rpm for the cooling machine. As the heat medium, Matsumura Oil Barrel Therm 400 was used and circulated inside the paddle of the agitation dryer, and normal temperature tap water was circulated through the jacket and paddle in the cooler. The conduction heat transfer type grooved agitation dryer has two rotating shafts, and the attached agitators overlap and are arranged so as to engage with each other alternately.

上記攪拌乾燥機の原料供給口における吸水性樹脂の粉体温度は40℃であり、吸水性樹脂排出口における吸水性樹脂の粉体温度は210℃であった。直列につながった上記攪拌装置と冷却機との間はステンレス配管でつながれている。改質工程によって表面架橋された吸水性樹脂は、直ちに冷却機に搬送され、冷却工程に供した。このようにして得られた表面架橋された吸水性樹脂を目開き850μmのJIS標準篩を用いて篩い分けし、改質された吸水性樹脂(吸水性樹脂2)を得た。   The powder temperature of the water absorbent resin at the raw material supply port of the agitation dryer was 40 ° C., and the powder temperature of the water absorbent resin at the water absorbent resin discharge port was 210 ° C. Stainless steel pipes are connected between the agitator and the cooler connected in series. The water-absorbent resin whose surface was cross-linked by the reforming process was immediately conveyed to a cooler and used for the cooling process. The surface-crosslinked water-absorbing resin thus obtained was sieved using a JIS standard sieve having an opening of 850 μm to obtain a modified water-absorbing resin (water-absorbing resin 2).

滞留時間は改質工程60分、冷却工程64.5分であった。150μmの篩通過物は上記表面架橋された吸水性樹脂全重量の2.1%であった。改質された吸水樹脂のCRCは28(g/g)、AAPは25(g/g)、平均粒子径は455μmであった。   The residence time was 60 minutes for the reforming process and 64.5 minutes for the cooling process. The material passing through the 150 μm sieve was 2.1% of the total weight of the surface-crosslinked water-absorbent resin. The modified water-absorbing resin had a CRC of 28 (g / g), an AAP of 25 (g / g), and an average particle size of 455 μm.

<実施例3>
実施例1において得られた改質された吸水性樹脂(吸水性樹脂1)を目開き850μm−150μmのJIS標準篩を用いて分級し、粒度調整した吸水性樹脂を得た。尚、粒度調整した吸水性樹脂の平均粒子径は480μm、150μmの篩通過物(150Pass量)は1.0%であった。
<Example 3>
The modified water-absorbent resin (water-absorbent resin 1) obtained in Example 1 was classified using a JIS standard sieve having an opening of 850 μm to 150 μm to obtain a water-absorbent resin whose particle size was adjusted. The average particle size of the water-absorbent resin whose particle size was adjusted was 480 μm, and 150 μm passed through a sieve (150 Pass amount) was 1.0%.

上記の粒度調整した吸水性樹脂を用いて、吸水性樹脂排出口を閉鎖したバッチ式冷却機(奈良機械製作所製、マルチフィンプロセッサー;NFP−1.6W型)にて混合を実施した。上記バッチ式冷却機のパドル(攪拌盤)の回転数は30rpm、上記バッチ式冷却機の内壁、攪拌盤、回転軸には常温の水道水が注入され、冷却容器内における粒度調整した吸水性樹脂の滞留量は50kgであった。   Using the water-absorbent resin having the particle size adjusted, mixing was performed with a batch type cooler (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd., multi-fin processor; NFP-1.6W type) with the water-absorbent resin outlet closed. The paddle (stirring board) of the batch-type cooler has a rotation speed of 30 rpm, normal temperature tap water is injected into the inner wall, stirrer board, and rotating shaft of the batch-type cooler, and the water-absorbent resin whose particle size is adjusted in the cooling container Was 50 kg.

上記回転数30rpmにて、所定時間毎(混合開始時から30、60、120分)にサンプリングし吸水性樹脂(3−1〜3−3)を得た。150Pass量は吸水性樹脂3−1が1.0%、吸水性樹脂3−2が1.1%、吸水性樹脂3−3が1.3%であった。   Sampling was carried out at a rotational speed of 30 rpm every predetermined time (30, 60, 120 minutes from the start of mixing) to obtain a water absorbent resin (3-1 to 3-3). The 150 Pass amount was 1.0% for the water absorbent resin 3-1, 1.1% for the water absorbent resin 3-2, and 1.3% for the water absorbent resin 3-3.

<比較例1>
製造例で得た吸水性樹脂前駆体(A)100重量部に対して、1,4−ブタンジオール0.34質量部、プロピレングリコール0.56質量部、純水3質量部からなる表面架橋剤含有水性溶液3.9質量部を、連続式高速攪拌混合機(ホソカワミクロン株式会社タービュライザー)にて噴霧混合し加湿物とした。当該加湿物を、パドル径160mmφ、伝熱面積2.5m、有効容積0.065mである伝導伝熱型溝型攪拌乾燥機(奈良機械製作所、NPD−1.6W型)を用いて加熱処理した。
<Comparative Example 1>
A surface cross-linking agent comprising 0.34 parts by mass of 1,4-butanediol, 0.56 parts by mass of propylene glycol and 3 parts by mass of pure water with respect to 100 parts by mass of the water absorbent resin precursor (A) obtained in the production example. 3.9 parts by mass of the aqueous solution was spray-mixed with a continuous high-speed agitating mixer (Hosokawa Micron Turbulizer) to obtain a humidified product. The humidified product is heated using a conductive heat transfer type grooved stirrer (Nara Machinery Co., Ltd., NPD-1.6W type) having a paddle diameter of 160 mmφ, a heat transfer area of 2.5 m 2 , and an effective volume of 0.065 m 3. Processed.

上記伝導伝熱型溝型攪拌乾燥機は、かきあげ羽根が17枚と、欠損部を有する攪拌盤が16枚設けられており、y−z平面で切断した断面において、攪拌盤の最大厚さの最小厚さに対する比=26mm/3mm、y−z平面で切断した断面におけるかきあげ羽根の断面積:39mm×25mm×2枚=1950mm、攪拌盤間面積15190mmである。また、攪拌盤が互いに重なり合った2軸の溝型攪拌乾燥機である。2軸の回転軸に取り付けられた攪拌盤はオーバーラップし、交互にかみ合うように配列される。 The conduction heat transfer type grooved stirrer / dryer is provided with 17 scraping blades and 16 stirrer plates having a defect portion, and the maximum thickness of the stirrer plate in the cross section cut along the yz plane. minimum ratio thickness = 26 mm / 3 mm, the cross-sectional area of Kakiage blade in a cross section taken along the y-z plane: 39mm × 25mm × 2 sheets = 1950 mm 2, a stirring machine between areas 15190mm 2. Moreover, it is a biaxial groove type agitation dryer in which the agitators overlap each other. The stirring plates attached to the two rotating shafts overlap and are arranged so as to engage with each other alternately.

上記攪拌乾燥機の内壁、攪拌盤、回転軸には加熱された水蒸気が注入され、内壁、攪拌盤、回転軸の表面温度は210℃であった。平均滞留時間は60分、処理量は40kg/hであった。表面架橋された吸水性樹脂は、SUS容器に取り出し冷却した。当該吸水性樹脂を目開き850μmの篩で篩い、比較吸水性樹脂1を得た。150μmの篩通過物は上記表面架橋された吸水性樹脂全重量の2.0%であった。比較吸水性樹脂1のCRCは29(g/g)、AAPは25(g/g)、平均粒子径は460μmであった。   Heated water vapor was injected into the inner wall, the stirring plate, and the rotating shaft of the agitating dryer, and the surface temperature of the inner wall, the stirring plate, and the rotating shaft was 210 ° C. The average residence time was 60 minutes and the throughput was 40 kg / h. The surface-crosslinked water-absorbent resin was taken out into a SUS container and cooled. The water-absorbent resin was sieved with a sieve having an opening of 850 μm to obtain a comparative water-absorbent resin 1. The 150 μm sieve passing material was 2.0% of the total weight of the surface-crosslinked water absorbent resin. The comparative water absorbent resin 1 had a CRC of 29 (g / g), an AAP of 25 (g / g), and an average particle size of 460 μm.

<比較例2>
製造例で得た吸水性樹脂前駆体(A)100重量部に対して、1,4−ブタンジオール0.34質量部、プロピレングリコール0.56質量部、純水3質量部からなる表面架橋剤含有水性溶液3.9質量部を、連続式高速攪拌混合機(ホソカワミクロン株式会社タービュライザー)にて噴霧混合し加湿物とした。
<Comparative example 2>
A surface cross-linking agent comprising 0.34 parts by mass of 1,4-butanediol, 0.56 parts by mass of propylene glycol and 3 parts by mass of pure water with respect to 100 parts by mass of the water absorbent resin precursor (A) obtained in the production example. 3.9 parts by mass of the aqueous solution was spray-mixed with a continuous high-speed agitating mixer (Hosokawa Micron Turbulizer) to obtain a humidified product.

当該加湿物を、伝導伝熱型溝型攪拌乾燥機(奈良機械製作所、パドルドライヤー;NPD−1.6W型)、にて処理量40kg/hで連続処理した。上記攪拌乾燥機は、冷却機(奈良機械製作所、パドルドライヤー;NPD−1.6W型)に直列に連結した。各装置のパドル(攪拌盤)の回転数は攪拌乾燥機は30rpm、冷却機は30rpmに設定した。熱媒体は、松村石油製バーレルサーム400を使用し、上記攪拌乾燥機のパドル内部に循環させ、冷却機には常温の水道水をジャケットとパドル内部とに循環させた。上記伝導伝熱型溝型攪拌乾燥機の回転軸は2軸であって、取り付けられた攪拌盤はオーバーラップし、交互にかみ合うように配列される。   The humidified product was continuously processed at a treatment rate of 40 kg / h using a conduction heat transfer type grooved stirring dryer (Nara Machinery Co., Ltd., paddle dryer; NPD-1.6W type). The agitation dryer was connected in series to a cooler (Nara Machinery Co., Ltd., paddle dryer; NPD-1.6W type). The rotation speed of the paddle (stirring board) of each apparatus was set to 30 rpm for the stirring dryer and 30 rpm for the cooling machine. As the heat medium, Matsumura Oil Barrel Therm 400 was used and circulated inside the paddle of the agitation dryer, and normal temperature tap water was circulated through the jacket and paddle in the cooler. The conduction heat transfer type grooved agitation dryer has two rotating shafts, and the attached agitators overlap and are arranged so as to engage with each other alternately.

上記攪拌乾燥機の原料供給口における吸水性樹脂の粉体温度は40℃、吸水性樹脂排出口における吸水性樹脂の粉体温度は、210℃であった。直列につながった上記攪拌装置と冷却機との間はステンレス配管でつながれている。改質工程によって表面架橋された吸水性樹脂は、直ちに冷却機に搬送され、冷却工程に供した。このようにして得られた表面架橋された吸水性樹脂を目開き850μmのJIS標準篩を通過させ、比較吸水性樹脂2を得た。   The powder temperature of the water absorbent resin at the raw material supply port of the agitation dryer was 40 ° C., and the powder temperature of the water absorbent resin at the water absorbent resin discharge port was 210 ° C. Stainless steel pipes are connected between the agitator and the cooler connected in series. The water-absorbent resin whose surface was cross-linked by the reforming process was immediately conveyed to a cooler and used for the cooling process. The surface-crosslinked water-absorbing resin thus obtained was passed through a JIS standard sieve having an opening of 850 μm to obtain a comparative water-absorbing resin 2.

滞留時間は改質工程64分、冷却工程74分であった。150μmの篩通過物は上記表面架橋された吸水性樹脂全重量の4.0%であった。比較吸水性樹脂2のCRCは28.5(g/g)、AAPは25(g/g)、平均粒子径は412μmであった。   The residence time was 64 minutes for the reforming process and 74 minutes for the cooling process. The product passing through the 150 μm sieve was 4.0% of the total weight of the surface-crosslinked water absorbent resin. The comparative water absorbent resin 2 had a CRC of 28.5 (g / g), an AAP of 25 (g / g), and an average particle size of 412 μm.

<比較例3>
実施例1において得られた改質された吸水性樹脂(吸水性樹脂1)を目開き850μm−150μmJIS標準篩を用いて分級し、粒度調整した吸水性樹脂を得た。尚、粒度調整した吸水性樹脂の平均粒子径は480μm、150Pass量は1.0%であった。
<Comparative Example 3>
The modified water-absorbent resin (water-absorbent resin 1) obtained in Example 1 was classified using a 850-150 μm JIS standard sieve to obtain a water-absorbent resin whose particle size was adjusted. In addition, the average particle diameter of the water-absorbent resin whose particle size was adjusted was 480 μm, and the 150 Pass amount was 1.0%.

上記の粒度調整した吸水性樹脂を用いて、吸水性樹脂排出口を閉鎖したバッチ式冷却機(奈良機械製作所、NPD−1.6W型)にて混合を実施した。上記バッチ式冷却機のパドル(攪拌盤)の回転数は30rpm、上記バッチ式冷却機の内壁、攪拌盤、回転軸には常温の水道水が注入され、冷却容器内における粒度調整した吸水性樹脂の滞留量は40kgであった。   Using the water-absorbent resin having the particle size adjusted, mixing was performed with a batch type cooler (Nara Machinery Co., Ltd., NPD-1.6W type) in which the water-absorbent resin outlet was closed. The paddle (stirring board) of the batch-type cooler has a rotation speed of 30 rpm, normal temperature tap water is injected into the inner wall, stirrer board, and rotating shaft of the batch-type cooler, and the water-absorbent resin whose particle size is adjusted in the cooling container Was 40 kg.

上記回転数30rpmにて、所定時間毎(混合開始時から30、60、120分)にサンプリングし比較吸水性樹脂(3−1〜3−3)を得た。150Pass量は比較吸水性樹脂3−1が1.30%、比較吸水性樹脂3−2が1.7%、比較吸水性樹脂3−3が2.2%であった。   Sampling was carried out at a rotation speed of 30 rpm every predetermined time (30, 60, 120 minutes from the start of mixing) to obtain comparative water absorbent resins (3-1 to 3-3). The 150 Pass amount was 1.30% for the comparative water absorbent resin 3-1, 1.7% for the comparative water absorbent resin 3-2, and 2.2% for the comparative water absorbent resin 3-3.

<実施例4>
製造例で得た吸水性樹脂前駆体(A)100重量部に対して、1,4−ブタンジオール0.34質量部、プロピレングリコール0.56質量部、純水3質量部からなる表面架橋剤含有水性溶液3.9質量部を、連続式高速攪拌混合機(ホソカワミクロン株式会社製タービュライザー)にて噴霧混合し加湿物とした。
<Example 4>
A surface cross-linking agent comprising 0.34 parts by mass of 1,4-butanediol, 0.56 parts by mass of propylene glycol and 3 parts by mass of pure water with respect to 100 parts by mass of the water absorbent resin precursor (A) obtained in the production example. 3.9 parts by mass of the aqueous solution was spray-mixed with a continuous high-speed stirring mixer (Turbulizer manufactured by Hosokawa Micron Corporation) to obtain a humidified product.

当該加湿物を、伝導伝熱型溝型攪拌乾燥機(奈良機械製作所製、マルチフィンプロセッサー;NFP−1.6W型)にて処理量40kg/hで連続処理した。上記攪拌乾燥機は、冷却機(奈良機械製作所製、マルチフィンプロセッサー;NFP−1.6W型)に直列に連結した。各装置のパドル(攪拌盤)の回転数は、攪拌乾燥機は30rpm、冷却機は30rpmに設定した。熱媒体は、松村石油製バーレルサーム400を使用し、上記攪拌乾燥機のパドル内部に循環させ、冷却機には常温の水道水をジャケットとパドル内部とに循環させた。上記伝導伝熱型溝型攪拌乾燥機の2軸の回転軸に取り付けられた攪拌盤は非オーバーラップして、平行に配列される。   The humidified product was continuously processed at a treatment rate of 40 kg / h using a conduction heat transfer type grooved stirring dryer (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd., multi-fin processor; NFP-1.6W type). The agitation dryer was connected in series to a cooler (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd., multi-fin processor; NFP-1.6W type). The rotation speed of the paddle (stirring board) of each apparatus was set to 30 rpm for the stirring dryer and 30 rpm for the cooling machine. As the heat medium, Matsumura Oil Barrel Therm 400 was used and circulated inside the paddle of the agitation dryer, and normal temperature tap water was circulated through the jacket and paddle in the cooler. The stirring plates attached to the two rotating shafts of the conductive heat transfer type grooved stirring dryer are non-overlapping and arranged in parallel.

上記攪拌乾燥機の原料供給口における吸水性樹脂の粉体温度は40℃であり、吸水性樹脂排出口における吸水性樹脂の粉体温度は210℃であった。直列につながった上記攪拌装置と冷却機との間はステンレス配管でつながれている。改質工程によって表面架橋された吸水性樹脂は、直ちに冷却機に搬送され、冷却工程に供した。このようにして得られた表面架橋された吸水性樹脂を目開き850μmのJIS標準篩を用いて篩い分けし、改質された吸水性樹脂(吸水性樹脂4)を得た。   The powder temperature of the water absorbent resin at the raw material supply port of the agitation dryer was 40 ° C., and the powder temperature of the water absorbent resin at the water absorbent resin discharge port was 210 ° C. Stainless steel pipes are connected between the agitator and the cooler connected in series. The water-absorbent resin whose surface was cross-linked by the reforming process was immediately conveyed to a cooler and used for the cooling process. The surface-crosslinked water-absorbing resin thus obtained was sieved using a JIS standard sieve having an opening of 850 μm to obtain a modified water-absorbing resin (water-absorbing resin 4).

滞留時間は改質工程60分、冷却工程64.5分であった。150μmの篩通過物は上記表面架橋された吸水性樹脂全重量の2.1%であった。改質された吸水樹脂のCRCは29(g/g)、AAPは26(g/g)、平均粒子径は478μmであった。   The residence time was 60 minutes for the reforming process and 64.5 minutes for the cooling process. The material passing through the 150 μm sieve was 2.1% of the total weight of the surface-crosslinked water-absorbent resin. The modified water-absorbing resin had a CRC of 29 (g / g), an AAP of 26 (g / g), and an average particle size of 478 μm.

<比較例4>
製造例で得た吸水性樹脂前駆体(A)100重量部に対して1,4−ブタンジオール0.34質量部、プロピレングリコール0.56質量部、純水3質量部からなる表面架橋剤含有水性溶液3.9質量部を、連続式高速攪拌混合機(ホソカワミクロン株式会社製タービュライザー)にて噴霧混合した。
<Comparative Example 4>
Surface crosslinking agent containing 0.34 parts by mass of 1,4-butanediol, 0.56 parts by mass of propylene glycol and 3 parts by mass of pure water with respect to 100 parts by mass of the water-absorbent resin precursor (A) obtained in the production example. 3.9 parts by mass of the aqueous solution was spray mixed with a continuous high-speed stirring mixer (Turbulizer manufactured by Hosokawa Micron Corporation).

加湿物を、パドル(攪拌盤)径80mmφ、伝熱面積0.35m、有効容積0.046mである伝導伝熱型溝型攪拌乾燥機(栗本鉄工所製、型番CD−80,攪拌盤変換タイプ)を用いて加熱処理した。 Conductive heat transfer groove type stirring and drying machine (made by Kurimoto Iron Works, model number CD-80, stirring plate) with paddle (stirring plate) diameter 80mmφ, heat transfer area 0.35m 2 , effective volume 0.046m 3 (Conversion type).

上記攪拌乾燥機は、かきあげ羽根14枚と、欠損部を有する攪拌盤が14枚設けられており、y−z平面で切断した断面において、攪拌盤の最大厚さの最小厚さに対する比=15mm/2.5mm、y−z平面で切断した断面におけるかきあげ羽根の断面積:20mm×10mm=200mm、攪拌盤間面積2400mm)である。また、2軸の回転軸に取り付けられた攪拌盤はオーバーラップし、交互にかみ合うように配列された2軸の溝型攪拌乾燥機である。 The above-mentioned agitation dryer is provided with 14 scraping blades and 14 agitation plates having a defective portion, and the ratio of the maximum thickness of the agitation plate to the minimum thickness in a section cut along the yz plane = 15 mm. /2.5 mm, the cross-sectional area of the scraping blade in the cross section cut along the yz plane: 20 mm × 10 mm = 200 mm 2 , and the area between the stirring plates is 2400 mm 2 ). Moreover, the stirring board attached to the biaxial rotating shaft is a 2 axis | shaft groove type stirring dryer arranged so that it may overlap and it may mesh | engage alternately.

上記攪拌乾燥機の内壁、攪拌盤、回転軸には加熱された水蒸気が注入され、内壁、攪拌盤、回転軸の表面温度は220℃であった。平均滞留時間は35分、処理量は7kg/hであった。表面架橋された吸水性樹脂は、SUS容器に取り出し冷却した。当該吸水性樹脂を目開き850μmの篩で篩い、改質された吸水性樹脂を得た(比較吸水性樹脂4)。150μmの篩通過物は1.5%であった。比較吸水性樹脂4のCRCは27(g/g)、AAPは24(g/g)、平均粒子径は475μmであった。   Heated water vapor was injected into the inner wall, the stirring plate, and the rotating shaft of the agitation dryer, and the surface temperature of the inner wall, the stirring plate, and the rotating shaft was 220 ° C. The average residence time was 35 minutes and the throughput was 7 kg / h. The surface-crosslinked water-absorbent resin was taken out into a SUS container and cooled. The water absorbent resin was sieved with a sieve having an opening of 850 μm to obtain a modified water absorbent resin (Comparative water absorbent resin 4). The 150 μm sieve sieve was 1.5%. The comparative water absorbent resin 4 had a CRC of 27 (g / g), an AAP of 24 (g / g), and an average particle size of 475 μm.

以上の実施例および比較例における実験条件と、改質された吸水性樹脂の諸物性とを、表1および表2に記載した。表中における「羽根ピッチ」とは、y−z平面において、隣り合う攪拌盤間のy方向の距離を意味する。例えば、図2(A)におけるT,図3(A)におけるT´である。また、表中における「羽根長さ」とは、y−z平面におけるかきあげ羽根のy方向の長さを意味する。例えば、図2(A)におけるT,図3(A)におけるT´である。さらに、表中における「かきあげ羽根(mm)」とは、y−z平面におけるかきあげ羽根のz方向およびy方向の寸法(T×T)を意味する。一方、表中における「かきあげ羽根の断面積(%)」とはとは、例えば、攪拌盤間面積に対するかきあげ羽根の面積であり、例えば、図2(A)において(T×T×2)÷(T×T)×100である。また、「かきあげ羽根の距離(%)」とは攪拌盤間面積に対するかきあげ羽根の長さであり、例えば、図2(A)において(T)÷(T×T)×100である。 Tables 1 and 2 show experimental conditions in the above Examples and Comparative Examples and various physical properties of the modified water absorbent resin. The “blade pitch” in the table means the distance in the y direction between adjacent stirring plates in the yz plane. For example, T 4 in FIG. 2A and T 4 ′ in FIG. Further, “blade length” in the table means the length in the y direction of the scraped blade in the yz plane. For example, T 5 in FIG. 2A and T 5 ′ in FIG. Furthermore, “raising blade (mm)” in the table means the dimensions (T 5 × T 6 ) in the z direction and y direction of the raking blade on the yz plane. On the other hand, the “cross-sectional area (%) of the lifting blade” in the table is, for example, the area of the lifting blade with respect to the area between the stirring boards, for example, (T 6 × T 5 × 2) in FIG. ) ÷ (T 3 × T 4 ) × 100. Further, “the distance (%) of the lifting blade” is the length of the lifting blade with respect to the area between the stirring plates, and for example, (T 5 ) ÷ (T 3 × T 4 ) × 100 in FIG. .

Figure 2008038128
Figure 2008038128

Figure 2008038128
Figure 2008038128

<実施例5>
製造例で得た吸水性樹脂前駆体(A)100質量部に対して、1,4−ブタンジオール(以下、「1,4−BD」ともいう)を0.34質量部、プロピレングリコール(以下、「PG」ともいう)を0.56質量部、純水を3質量部加えて、室温にて混合した加湿物500質量部を、オイルバスに白絞油を使用し、オイルバスの設定温度を230℃にして加温した西日本試験機製作所製5Lモルタル熱処理装置(処理器)に投入し、高速攪拌(自転運動280rpm、公転運動125rpm)で撹拌し、15分間熱処理を行った後直ちに、同様に白絞油オイルバスの設定温度210℃に加温した西日本試験機製作所製5Lモルタル熱処理装置(処理器)に投入し、低速撹拌(自転運動140rpm、公転運動62rpm)で撹拌し、さらに5分間熱処理を行った(表3を参照)。このようにして得られた混合物を目開き850μmのJIS標準篩を通過させ、吸水性樹脂(1)を得た。
<Example 5>
0.34 parts by mass of 1,4-butanediol (hereinafter, also referred to as “1,4-BD”) and propylene glycol (hereinafter, “100 parts by mass” of the water absorbent resin precursor (A) obtained in the production example. , Also referred to as “PG”) and 0.5 parts by mass of pure water, 3 parts by mass of pure water, and 500 parts by mass of a humidified product mixed at room temperature using white squeezed oil in an oil bath. Was added to a 5 L mortar heat treatment device (processor) manufactured by West Japan Testing Machine Co., Ltd., heated to 230 ° C., stirred at high speed stirring (autorotation motion 280 rpm, revolving motion 125 rpm), and immediately after heat treatment for 15 minutes, the same Is added to a 5 L mortar heat treatment device (processor) manufactured by West Japan Testing Machine Co., Ltd., heated to a set temperature of 210 ° C. for white squeezed oil bath, and stirred at low speed stirring (spinning motion 140 rpm, revolving motion 62 rpm). Between heat treatment was carried out (see Table 3). The mixture thus obtained was passed through a JIS standard sieve having an opening of 850 μm to obtain a water absorbent resin (1).

Figure 2008038128
Figure 2008038128

上記の方法で得られた吸水性樹脂組成物(1)について、その物性を評価した。その結果を表4に示す。   The physical properties of the water absorbent resin composition (1) obtained by the above method were evaluated. The results are shown in Table 4.

Figure 2008038128
Figure 2008038128

表3および4に示すように、下記の比較例5とほぼ同じ表面架橋密度(言い換えれば、同等のCRC値)まで熱処理するための処理時間が、30分から20分に短縮した。   As shown in Tables 3 and 4, the treatment time for heat treatment to approximately the same surface crosslink density (in other words, equivalent CRC value) as Comparative Example 5 below was shortened from 30 minutes to 20 minutes.

<実施例6>
製造例で得た吸水性樹脂前駆体(A)100質量部に対して、1,4−BDを0.34質量部、PGを0.56質量部、純水を3質量部加えて混合した加湿物を、パドル径160mmφ、伝熱面積2.5m、有効容積0.065mである伝導伝熱型溝型攪拌乾燥機(奈良機械製作所製、NPD1.6W型)を3台直列に連結した装置にて処理量50kg/hで連続処理した(表5を参照)。1台目の処理装置は、上述の撹拌乾燥工程に、2台目の処理装置は、上述の表面架橋工程に、3台目の処理装置は、冷却工程に使用した。各処理装置のパドルの回転数は撹拌乾燥工程が30rpm、表面架橋工程が5rpm、冷却工程が5rpmに設定した。1台目と2台目との装置内部排出堰高さを60%(攪拌翼上面を100%とした場合)に設定した。熱媒体は、松村石油製バーレルサーム400を使用し、1台目と2台目とは伝導伝熱型溝型撹拌乾燥機のパドル内部に熱媒体を循環させ、3台目は常温の水道水をジャケットとパドル内部とを循環させた。1台目の伝導伝熱型溝型撹拌乾燥機装置の処理装置入口の吸水性樹脂粉体温度は40℃、処理装置出口の吸水性樹脂粉体温度は、190℃となり、2台目の伝導伝熱型溝型撹拌乾燥機の処理装置入口の吸水性樹脂粉体温度は190℃、処理装置出口の吸水性樹脂粉体温度は200℃となった(表5を参照)。1台目と2台目との直列につながった装置間は保温されたステンレス配管でつながっており、2台目と3台目とは保温されていないステンレス配管でつながっている。撹拌乾燥工程を終えた吸水性樹脂組成物は、直ちに表面架橋工程で処理され(表5を参照)、その後直ちに冷却工程で室温まで冷却された。このようにして得られた混合物を目開き850μmのJIS標準篩を通過させ、吸水性樹脂(2)を得た。
<Example 6>
To 100 parts by mass of the water-absorbent resin precursor (A) obtained in the production example, 0.34 parts by mass of 1,4-BD, 0.56 parts by mass of PG, and 3 parts by mass of pure water were added and mixed. connecting the humidified substance, paddle diameter 160Mmfai, heat transfer area 2.5 m 2, an effective volume 0.065 m 3 conductive heat transfer-type groove-type stirring dryer (Nara machinery Co., Ltd., NPD1.6W type) in three series Were continuously processed at a throughput of 50 kg / h (see Table 5). The first processing apparatus was used for the above-described stirring and drying process, the second processing apparatus was used for the above-described surface cross-linking process, and the third processing apparatus was used for the cooling process. The rotation speed of the paddle of each processing apparatus was set to 30 rpm in the stirring and drying process, 5 rpm in the surface crosslinking process, and 5 rpm in the cooling process. The height of the discharge weirs inside the first and second units was set to 60% (when the upper surface of the stirring blade was 100%). The heat carrier uses a barrel therm 400 made by Matsumura Oil Co., Ltd. The first and second units circulate the heat medium inside the paddle of the conduction heat transfer type grooved stirrer and the third unit is room temperature tap water. Was circulated between the jacket and the paddle. The water-absorbent resin powder temperature at the treatment apparatus inlet of the first heat transfer type grooved stir dryer is 40 ° C., and the water-absorbent resin powder temperature at the treatment apparatus outlet is 190 ° C. The temperature of the water-absorbent resin powder at the treatment apparatus inlet of the heat transfer type grooved agitation dryer was 190 ° C., and the temperature of the water-absorbent resin powder at the treatment apparatus outlet was 200 ° C. (see Table 5). The first and second devices connected in series are connected by a heat-insulated stainless steel pipe, and the second and third devices are connected by an unheated stainless steel pipe. The water-absorbent resin composition after the stirring and drying step was immediately treated in the surface cross-linking step (see Table 5), and then immediately cooled to room temperature in the cooling step. The mixture thus obtained was passed through a JIS standard sieve having an opening of 850 μm to obtain a water absorbent resin (2).

Figure 2008038128
Figure 2008038128

上記の方法で得られた吸水性樹脂組成物(2)について、その物性を評価した。その結果を表6に示す。   The physical properties of the water absorbent resin composition (2) obtained by the above method were evaluated. The results are shown in Table 6.

Figure 2008038128
Figure 2008038128

表5および6に示すように、下記の比較例6の場合よりも、表面架橋工程における乾燥粒子状組成物単位重量あたりの撹拌に要する動力が小さいため、150pass以下の微粉量が抑えられ、その結果、AAPおよびSFCの値が向上した。   As shown in Tables 5 and 6, since the power required for stirring per unit weight of the dry particulate composition in the surface crosslinking step is smaller than in the case of Comparative Example 6 below, the amount of fine powder of 150 pass or less is suppressed, As a result, the values of AAP and SFC were improved.

<比較例5>
製造例で得た吸水性樹脂前駆体(A)100質量部に対して、1,4−BDを0.34質量部、PGを0.56質量部、純水を3質量部加えて、室温にて混合した加湿物500質量部を、オイルバスに白絞油を使用し、オイルバスの設定温度を230℃にして加温した西日本試験機製作所製5Lモルタル熱処理装置(処理器)に投入し、低速撹拌(自転運動140rpm、公転運動62rpm)で撹拌し、30分間熱処理を行った(表3を参照)。このようにして得られた混合物を目開き850μmのJIS標準篩を通過させ、吸水性樹脂(3)を得た。
<Comparative Example 5>
To 100 parts by mass of the water-absorbent resin precursor (A) obtained in the production example, 0.34 parts by mass of 1,4-BD, 0.56 parts by mass of PG and 3 parts by mass of pure water were added, 500 parts by weight of the humidified material mixed in the above was put into a 5 L mortar heat treatment device (processor) manufactured by West Japan Testing Machine Co., Ltd., which was heated using white squeezed oil in an oil bath and a set temperature of the oil bath at 230 ° C. The mixture was stirred with low-speed stirring (rotational motion: 140 rpm, revolving motion: 62 rpm) and heat-treated for 30 minutes (see Table 3). The mixture thus obtained was passed through a JIS standard sieve having an opening of 850 μm to obtain a water absorbent resin (3).

上記の方法で得られた吸水性樹脂組成物(2)について、その物性を評価した。その結果を表4に示す。   The physical properties of the water absorbent resin composition (2) obtained by the above method were evaluated. The results are shown in Table 4.

<比較例6>
製造例1で得た吸水性樹脂前駆体(A)100質量部に対して、1,4−BDを0.34質量部、PGを0.56質量部、純水を3質量部加えて混合した加湿物を、パドル径160mmφ、伝熱面積2.5m、有効容積0.065mである伝導伝熱型溝型攪拌乾燥機(奈良機械製作所製、NPD1.6W型)を2台用い、処理量25kg/hにて連続処理をした(表5を参照)。各処理装置のパドルの回転数のついて、1台目の伝導伝熱型溝型攪拌乾燥機のパドルの回転数は、30rpmに設定し、2台目の伝導伝熱型溝型攪拌乾燥機のパドルの回転数は、5rpmに設定した。1台目は熱媒体に松村石油製パーレルサーム400を使用し、伝導伝熱型溝型撹拌乾燥機のパドル内部に熱媒体を循環させ、2代目は常温の水道水をジャケットとパドル内部を循環させた。1台目の処理装置入口の吸水性樹脂粉体温度は40℃となり、処理装置出口の吸水性樹脂粉体温度は200℃となった(表5を参照)。1台目と2台目とは、保温されていないステンレス配管でつながっている。このようにして得られた混合物を目開き850μmのJIS標準篩を通過させ、吸水性樹脂(4)を得た。
<Comparative Example 6>
With respect to 100 parts by mass of the water absorbent resin precursor (A) obtained in Production Example 1, 0.34 parts by mass of 1,4-BD, 0.56 parts by mass of PG, and 3 parts by mass of pure water were added and mixed. Using two units of the conductive heat transfer type grooved stirrer (made by Nara Machinery Co., Ltd., NPD1.6W type) having a paddle diameter of 160 mmφ, a heat transfer area of 2.5 m 2 and an effective volume of 0.065 m 3 , Continuous treatment was performed at a treatment amount of 25 kg / h (see Table 5). Regarding the rotation speed of the paddle of each processing apparatus, the rotation speed of the paddle of the first conduction heat transfer type grooved stirring dryer is set to 30 rpm, and The rotation speed of the paddle was set to 5 rpm. The first unit uses Matsumura Oil's Parrel Therm 400 as the heat medium, the heat medium is circulated inside the paddle of the conduction heat transfer type grooved stirrer, and the second generation room temperature tap water is circulated inside the jacket and paddle. It was. The temperature of the water absorbent resin powder at the inlet of the first processing apparatus was 40 ° C., and the temperature of the water absorbent resin powder at the outlet of the processing apparatus was 200 ° C. (see Table 5). The first and second units are connected by a stainless steel pipe that is not insulated. The mixture thus obtained was passed through a JIS standard sieve having an opening of 850 μm to obtain a water absorbent resin (4).

このようにして得られた吸水性樹脂組成物(4)について、その物性を評価した。その結果を表6に示す。   The physical properties of the water absorbent resin composition (4) thus obtained were evaluated. The results are shown in Table 6.

なお、本発明は、以上説示した各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態や実施例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態や実施例についても本発明の技術範囲に含まれる。また、本明細書中に記載された特許文献の全てが、本明細書中において参考として援用される。   The present invention is not limited to the configurations described above, and various modifications are possible within the scope of the claims, and technical means disclosed in different embodiments and examples, respectively. Embodiments and examples obtained by appropriately combining the above are also included in the technical scope of the present invention. Moreover, all the patent documents described in this specification are used as reference in this specification.

以上のように、本発明では、撹拌乾燥工程および表面架橋工程の2段に分けて処理を行うため、効率よく物性のよい吸水性樹脂を大量生産することができる。
また、吸水性樹脂の表面架橋処理において、所定の厚さを有する攪拌盤および/または所定の断面積および長さを有するかきあげ羽根を備えた攪拌手段を使用することによって、微粉の発生を効率的に防止できる。
As described above, in the present invention, the treatment is performed in two stages of the stirring and drying step and the surface cross-linking step, so that a water-absorbing resin having good physical properties can be mass-produced efficiently.
In addition, in the surface cross-linking treatment of the water-absorbent resin, fine powder can be efficiently generated by using a stirring plate having a predetermined thickness and / or a stirring means having a scraping blade having a predetermined cross-sectional area and length. Can be prevented.

従って、本発明にかかる製造方法は、物性の良好な吸水性樹脂の効率的な製造に大きく寄与することができるので、使い捨ておむつ、使い捨て成人向け失禁用衣類、使い捨て生理用ナプキンおよび使い捨て包帯などの各種吸水性樹脂の製造に関する分野において広範に利用することができる。   Therefore, the production method according to the present invention can greatly contribute to the efficient production of a water-absorbent resin having good physical properties, such as disposable diapers, disposable adult incontinence clothing, disposable sanitary napkins and disposable bandages. It can be widely used in the field relating to the production of various water-absorbing resins.

また、食品等のドリップシート等の包装関連製品の製造にも用いることができる。   It can also be used to produce packaging-related products such as drip sheets for foods.

さらには、水中トンネルの壁を構成するコンクリートブロック間のシーリング複合物、光ファイバケーブルおよび送電ケーブルの水ブロック用テープ、土壌保水剤、並びに、殺虫剤、農薬および/または除草剤の搬送体などのように、使用する樹脂に吸水性や保水性が求められる分野にも広く用いることができる。   Furthermore, such as sealing composites between concrete blocks that make up the walls of underwater tunnels, tapes for water blocks of optical fiber cables and transmission cables, soil water retention agents, and transporters of insecticides, pesticides and / or herbicides Thus, it can be widely used in fields where water absorption and water retention are required for the resin used.

図1は、本実施の形態において用いられる攪拌装置(攪拌手段)の構成の一例を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a stirring device (stirring means) used in the present embodiment. 図2(A)は、攪拌盤が楔形である攪拌盤を用いた場合において、y−z平面で切断した攪拌装置(攪拌手段)の断面図、図2(B)は、攪拌盤が楔形である攪拌盤を用いた場合において、x−z平面で切断した攪拌装置(攪拌手段)の断面図である。2A is a cross-sectional view of a stirring device (stirring means) cut along a yz plane when a stirring plate having a wedge shape is used, and FIG. 2B is a wedge shape of the stirring plate. It is sectional drawing of the stirring apparatus (stirring means) cut | disconnected by the xz plane in the case of using a certain stirring board. 図3(A)は、攪拌盤が平面円盤状(扇形)である攪拌盤を用いた場合において、y−z平面で切断した攪拌装置(攪拌手段)の断面図、図3(B)は、攪拌盤が平面円盤状(扇形)である攪拌盤を用いた場合において、x−z平面で切断した攪拌装置(攪拌手段)の断面図である。FIG. 3A is a cross-sectional view of a stirring device (stirring means) cut along the yz plane when a stirring plate having a flat disk shape (fan shape) is used, and FIG. It is sectional drawing of the stirring apparatus (stirring means) cut | disconnected by the xz plane in the case of using the stirring disk whose stirring disk is planar disk shape (fan shape). 図4は、SFC測定装置の概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram of the SFC measurement apparatus. 図5は、本実施形態にかかる吸水性樹脂の製造装置の縦断面の模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram of a longitudinal section of the water absorbent resin manufacturing apparatus according to the present embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 吸水性樹脂の製造装置
2 第1処理装置(第1処理手段)
3 第2処理装置(第2処理手段)
10 駆動装置
20 横型ドラム
30 原料供給口
40 熱媒入口
40’ 熱媒入口
45’ 熱媒出口
50 吸水性樹脂排出口
70 回転軸
80 攪拌盤
80a 攪拌盤
80b 攪拌盤
81 キャリアーガス導入口
85 排気口
90 かきあげ羽根
90a かきあげ羽根
90b かきあげ羽根
100 攪拌装置(攪拌手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Manufacturing apparatus of water absorbing resin 2 1st processing apparatus (1st processing means)
3 Second processing device (second processing means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Drive apparatus 20 Horizontal drum 30 Raw material supply port 40 Heat medium inlet 40 'Heat medium inlet 45' Heat medium outlet 50 Water-absorbing-resin outlet 70 Rotating shaft 80 Stirrer panel 80a Stirrer panel 80b Stirrer panel 81 Carrier gas introduction port 85 Exhaust port 90 Scrape blade 90a Scrape blade 90b Scrape blade 100 Stirrer (stirring means)

Claims (17)

カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液との混合物を加熱することによって上記親水性架橋重合体の表面を架橋せしめる工程である改質工程、および表面架橋された上記親水性架橋重合体を冷却する冷却工程を含み、上記改質工程および/または冷却工程は、複数の攪拌盤を備えた回転軸を有する攪拌手段を用いて行われ、
上記回転軸の長軸長さ方向と平行な方向をy方向、上記y方向と直交する方向であって、上記回転軸の軸径方向と平行な方向をx方向、上記x方向およびy方向と直交する方向をz方向とした場合に、
上記攪拌盤は、上記攪拌手段をy−z平面で切断した断面において、最大厚さの最小厚さに対する比が5以下であることを特徴とする吸水性樹脂の製造方法。
The surface of the hydrophilic crosslinked polymer is crosslinked by heating a mixture of the hydrophilic crosslinked polymer having a carboxyl group and an aqueous solution containing a surface crosslinking agent having two or more functional groups capable of reacting with the carboxyl group. And a cooling step for cooling the hydrophilic cross-linked polymer whose surface has been cross-linked, wherein the reforming step and / or the cooling step includes stirring with a rotating shaft provided with a plurality of stirring plates. Done by means,
The direction parallel to the long axis length direction of the rotating shaft is the y direction, the direction orthogonal to the y direction, and the direction parallel to the shaft radial direction of the rotating shaft is the x direction, the x direction and the y direction. When the orthogonal direction is the z direction,
The method for producing a water-absorbent resin, wherein the stirring plate has a ratio of the maximum thickness to the minimum thickness of 5 or less in a cross section obtained by cutting the stirring means along a yz plane.
カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液との混合物を加熱することによって上記親水性架橋重合体の表面を架橋せしめる工程である改質工程、および表面架橋された上記親水性架橋重合体を冷却する冷却工程を含み、上記改質工程および/または冷却工程は、かきあげ羽根を具備する複数の攪拌盤を備えた回転軸を有する攪拌手段を用いて行われ、
上記回転軸の長軸長さ方向と平行な方向をy方向、上記y方向と直交する方向であって、上記回転軸の軸径方向と平行な方向をx方向、上記x方向およびy方向と直交する方向をz方向とした場合に、
上記攪拌手段をy−z平面で切断した断面における上記かきあげ羽根の断面積が、上記かきあげ羽根を突出させている一つの攪拌盤と、当該攪拌盤と相対して配置される他の攪拌盤との間の上記y−z平面における面積の10%以上50%未満を占め、かつ、上記y−z平面で切断した断面における上記かきあげ羽根のy方向の長さが、上記一つの攪拌盤と上記他の攪拌盤との間の上記y−z平面における距離の50%以上であることを特徴とする吸水性樹脂の製造方法。
The surface of the hydrophilic crosslinked polymer is crosslinked by heating a mixture of the hydrophilic crosslinked polymer having a carboxyl group and an aqueous solution containing a surface crosslinking agent having two or more functional groups capable of reacting with the carboxyl group. And a cooling step for cooling the hydrophilic cross-linked polymer whose surface has been cross-linked, and the reforming step and / or the cooling step includes a plurality of stirrers equipped with scraping blades. Performed using a stirring means having a rotating shaft,
The direction parallel to the long axis length direction of the rotating shaft is the y direction, the direction orthogonal to the y direction, and the direction parallel to the shaft radial direction of the rotating shaft is the x direction, the x direction and the y direction. When the orthogonal direction is the z direction,
A cross-sectional area of the lifting blade in a cross section obtained by cutting the stirring means along the yz plane, one stirring plate in which the lifting blade protrudes, and another stirring plate disposed relative to the stirring plate; Occupying 10% or more and less than 50% of the area in the yz plane between and the length in the y direction of the scraping blade in the cross section cut by the yz plane is It is 50% or more of the distance in the said yz plane between other stirring boards, The manufacturing method of the water absorbing resin characterized by the above-mentioned.
表面架橋剤を含む溶液と吸水性樹脂前駆体とを混合し、湿潤混合物を得る工程(1)と、
上記湿潤混合物を、撹拌乾燥し、表面架橋剤を含む乾燥粒子状組成物を得る工程(2)と、
上記乾燥粒子状組成物を加熱処理して表面架橋反応させる工程(3)とを含み、
上記工程(2)で得られる乾燥粒子状組成物の80重量%以上は、目開き10mmの篩を通過する粒子であり、
上記工程(2)および工程(3)のそれぞれの工程を、少なくとも1台以上の処理装置を用いて行い、上記工程(2)に用いる処理装置と、上記工程(3)に用いる処理装置とが、直列に連結されていることを特徴とする吸水性樹脂の表面架橋方法。
A step (1) of mixing a solution containing a surface crosslinking agent and a water-absorbent resin precursor to obtain a wet mixture;
Step (2) of stirring and drying the wet mixture to obtain a dry particulate composition containing a surface cross-linking agent;
Including a step (3) of subjecting the dry particulate composition to a surface crosslinking reaction by heat treatment,
80% by weight or more of the dry particulate composition obtained in the step (2) is particles that pass through a sieve having an opening of 10 mm.
Each of the steps (2) and (3) is performed using at least one processing apparatus, and a processing apparatus used for the step (2) and a processing apparatus used for the step (3) are provided. A method for surface cross-linking of a water-absorbent resin characterized by being connected in series.
上記工程(2)に用いる処理装置と、上記工程(3)に用いる処理装置とが、種類および/または有効容積が異なる処理装置であることを特徴とする請求項3に記載の吸水性樹脂の表面架橋方法。   The treatment apparatus used in the step (2) and the treatment apparatus used in the step (3) are treatment apparatuses having different types and / or effective volumes. Surface cross-linking method. 上記工程(2)に用いる処理装置と、上記工程(3)に用いる処理装置とを、異なる加熱条件および/または異なる撹拌条件で運転させることを特徴とする請求項3または4に記載の吸水性樹脂の表面架橋方法。   The water absorbing property according to claim 3 or 4, wherein the treatment device used in the step (2) and the treatment device used in the step (3) are operated under different heating conditions and / or different stirring conditions. Resin surface cross-linking method. 表面架橋剤を含む溶液と吸水性樹脂前駆体とを混合し、湿潤混合物を得る工程(1)と、
上記湿潤混合物を、撹拌乾燥し、表面架橋剤を含む乾燥粒子状組成物を得る工程(2)と、
上記乾燥粒子状組成物を加熱処理して表面架橋反応させる工程(3)とを含み、
上記工程(2)で得られる乾燥粒子状組成物の80重量%以上は、目開き10mmの篩を通過する粒子であり、
上記工程(2)および工程(3)を1台の処理装置内で行い、
上記工程(2)および工程(3)を、異なる加熱条件および/または異なる撹拌条件で行うことを特徴とする吸水性樹脂の表面架橋方法。
A step (1) of mixing a solution containing a surface crosslinking agent and a water-absorbent resin precursor to obtain a wet mixture;
Step (2) of stirring and drying the wet mixture to obtain a dry particulate composition containing a surface cross-linking agent;
Including a step (3) of subjecting the dry particulate composition to a surface crosslinking reaction by heat treatment,
80% by weight or more of the dry particulate composition obtained in the step (2) is particles that pass through a sieve having an opening of 10 mm.
The above step (2) and step (3) are performed in one processing apparatus,
A method for surface cross-linking a water-absorbent resin, wherein the step (2) and the step (3) are performed under different heating conditions and / or different stirring conditions.
カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液との混合物を加熱することによって上記親水性架橋重合体の表面を架橋せしめる工程であって、上記混合物を、撹拌乾燥し、表面架橋剤を含む乾燥粒子状組成物を得る工程(2)と、上記乾燥粒子状組成物を加熱処理して表面架橋反応させる工程(3)とを含む改質工程、および表面架橋された上記親水性架橋重合体を冷却する冷却工程を含み、上記工程(2)、工程(3)および冷却工程のうち少なくとも1工程以上は、複数の攪拌盤を備えた回転軸を有する攪拌手段を具備する処理装置を用いて行われ、
上記回転軸の長軸長さ方向と平行な方向をy方向、上記y方向と直交する方向であって、上記回転軸の軸径方向と平行な方向をx方向、上記x方向およびy方向と直交する方向をz方向とした場合に、
上記攪拌盤は、上記攪拌手段をy−z平面で切断した断面において、最大厚さの最小厚さに対する比が5以下であり、
上記混合物は、カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液とを混合する工程(1)によって製造される湿潤混合物であり、
上記工程(2)で得られる乾燥粒子状組成物の80重量%以上は、目開き10mmの篩を通過する粒子であり、
上記工程(2)および工程(3)のそれぞれの工程を、少なくとも1台以上の処理装置を用いて行い、上記工程(2)に用いる処理装置と、工程(3)に用いる上記処理装置とが、直列に連結されていることを特徴とする吸水性樹脂の製造方法。
The surface of the hydrophilic crosslinked polymer is crosslinked by heating a mixture of the hydrophilic crosslinked polymer having a carboxyl group and an aqueous solution containing a surface crosslinking agent having two or more functional groups capable of reacting with the carboxyl group. A step (2) of stirring and drying the mixture to obtain a dry particulate composition containing a surface crosslinking agent; and a step of subjecting the dry particulate composition to a surface crosslinking reaction by heat treatment (3) And a cooling step for cooling the hydrophilic crosslinked polymer whose surface has been cross-linked, and at least one or more of the steps (2), (3) and the cooling step include a plurality of steps. It is carried out using a processing apparatus comprising a stirring means having a rotating shaft equipped with a stirring plate,
The direction parallel to the long axis length direction of the rotating shaft is the y direction, the direction orthogonal to the y direction, and the direction parallel to the shaft radial direction of the rotating shaft is the x direction, the x direction and the y direction. When the orthogonal direction is the z direction,
In the cross section obtained by cutting the stirring means along the yz plane, the stirring plate has a ratio of the maximum thickness to the minimum thickness of 5 or less,
The mixture is a wet mixture produced by the step (1) of mixing a hydrophilic crosslinked polymer having a carboxyl group and an aqueous solution containing a surface crosslinking agent having two or more functional groups capable of reacting with the carboxyl group. And
80% by weight or more of the dry particulate composition obtained in the step (2) is particles that pass through a sieve having an opening of 10 mm.
Each of the steps (2) and (3) is performed using at least one processing apparatus, and the processing apparatus used for the step (2) and the processing apparatus used for the step (3) A method for producing a water-absorbent resin, which is connected in series.
カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液との混合物を加熱することによって上記親水性架橋重合体の表面を架橋せしめる工程であって、上記混合物を、撹拌乾燥し、表面架橋剤を含む乾燥粒子状組成物を得る工程(2)と、上記乾燥粒子状組成物を加熱処理して表面架橋反応させる工程(3)とを含む改質工程、および表面架橋された上記親水性架橋重合体を冷却する冷却工程を含み、上記工程(2)、工程(3)および冷却工程のうち少なくとも1工程以上は、かきあげ羽根を具備する複数の攪拌盤を備えた回転軸を有する攪拌手段を具備する処理装置を用いて行われ、
上記回転軸の長軸長さ方向と平行な方向をy方向、上記y方向と直交する方向であって、上記回転軸の軸径方向と平行な方向をx方向、上記x方向およびy方向と直交する方向をz方向とした場合に、
上記攪拌手段をy−z平面で切断した断面における上記かきあげ羽根の断面積が、上記かきあげ羽根を突出させている一つの攪拌盤と、当該攪拌盤と相対して配置される他の攪拌盤との間の上記y−z平面における面積の10%以上50%未満を占め、かつ、上記y−z平面で切断した断面における上記かきあげ羽根のy方向の長さが、上記一つの攪拌盤と上記他の攪拌盤との間の上記y−z平面における距離の50%以上であって、
上記混合物は、カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液とを混合する工程(1)によって製造される湿潤混合物であり、
上記工程(2)で得られる乾燥粒子状組成物の80重量%以上は、目開き10mmの篩を通過する粒子であり、
上記工程(2)および工程(3)のそれぞれの工程を、少なくとも1台以上の処理装置を用いて行い、上記工程(2)に用いる上記処理装置と、工程(3)に用いる処理装置とが、直列に連結されていることを特徴とする吸水性樹脂の製造方法。
The surface of the hydrophilic crosslinked polymer is crosslinked by heating a mixture of the hydrophilic crosslinked polymer having a carboxyl group and an aqueous solution containing a surface crosslinking agent having two or more functional groups capable of reacting with the carboxyl group. A step (2) of stirring and drying the mixture to obtain a dry particulate composition containing a surface crosslinking agent; and a step of subjecting the dry particulate composition to a surface crosslinking reaction by heat treatment (3) And a cooling step for cooling the hydrophilic crosslinked polymer whose surface has been cross-linked, and at least one of the step (2), the step (3) and the cooling step is a scraping blade. Is carried out using a processing apparatus comprising a stirring means having a rotating shaft equipped with a plurality of stirring plates.
The direction parallel to the long axis length direction of the rotating shaft is the y direction, the direction orthogonal to the y direction, and the direction parallel to the shaft radial direction of the rotating shaft is the x direction, the x direction and the y direction. When the orthogonal direction is the z direction,
A cross-sectional area of the lifting blade in a cross section obtained by cutting the stirring means along the yz plane, one stirring plate in which the lifting blade protrudes, and another stirring plate disposed relative to the stirring plate; Occupying 10% or more and less than 50% of the area in the yz plane between and the length in the y direction of the scraping blade in the cross section cut by the yz plane is 50% or more of the distance in the yz plane between other stirring plates,
The mixture is a wet mixture produced by the step (1) of mixing a hydrophilic crosslinked polymer having a carboxyl group and an aqueous solution containing a surface crosslinking agent having two or more functional groups capable of reacting with the carboxyl group. And
80% by weight or more of the dry particulate composition obtained in the step (2) is particles that pass through a sieve having an opening of 10 mm.
Each of the steps (2) and (3) is performed using at least one processing apparatus, and the processing apparatus used for the step (2) and the processing apparatus used for the step (3) are provided. A method for producing a water-absorbent resin, which is connected in series.
カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液との混合物を加熱することによって上記親水性架橋重合体の表面を架橋せしめる工程である改質工程、および表面架橋された上記親水性架橋重合体を冷却する冷却工程を含み、上記改質工程および/または冷却工程は、複数の攪拌盤を備えた回転軸を有する攪拌手段を具備した処理装置を用いて行われ、
上記回転軸の長軸長さ方向と平行な方向をy方向、上記y方向と直交する方向であって、上記回転軸の軸径方向と平行な方向をx方向、上記x方向およびy方向と直交する方向をz方向とした場合に、
上記攪拌盤は、上記攪拌手段をy−z平面で切断した断面において、最大厚さの最小厚さに対する比が5以下であって、
上記混合物は、カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液とを混合する工程(1)によって製造される湿潤混合物であり、
上記改質工程は上記湿潤混合物を、撹拌乾燥し、表面架橋剤を含む乾燥粒子状組成物を得る工程(2)と、
上記乾燥粒子状組成物を加熱処理して表面架橋反応させる工程(3)とを含み、
上記工程(2)で得られる乾燥粒子状組成物の80重量%以上は、目開き10mmの篩を通過する粒子であり、
上記工程(2)および工程(3)を1台の処理装置内で行い、
上記工程(2)および工程(3)を、異なる加熱条件および/または異なる撹拌条件で行うことを特徴とする吸水性樹脂の製造方法。
The surface of the hydrophilic crosslinked polymer is crosslinked by heating a mixture of the hydrophilic crosslinked polymer having a carboxyl group and an aqueous solution containing a surface crosslinking agent having two or more functional groups capable of reacting with the carboxyl group. And a cooling step for cooling the hydrophilic cross-linked polymer whose surface has been cross-linked, wherein the reforming step and / or the cooling step includes stirring with a rotating shaft provided with a plurality of stirring plates. Performed using a processing apparatus equipped with means,
The direction parallel to the long axis length direction of the rotating shaft is the y direction, the direction orthogonal to the y direction, and the direction parallel to the shaft radial direction of the rotating shaft is the x direction, the x direction and the y direction. When the orthogonal direction is the z direction,
In the cross section obtained by cutting the stirring means along the yz plane, the stirring plate has a ratio of the maximum thickness to the minimum thickness of 5 or less,
The mixture is a wet mixture produced by the step (1) of mixing a hydrophilic crosslinked polymer having a carboxyl group and an aqueous solution containing a surface crosslinking agent having two or more functional groups capable of reacting with the carboxyl group. And
In the modification step, the wet mixture is stirred and dried to obtain a dry particulate composition containing a surface cross-linking agent (2);
Including a step (3) of subjecting the dry particulate composition to a surface crosslinking reaction by heat treatment,
80% by weight or more of the dry particulate composition obtained in the step (2) is particles that pass through a sieve having an opening of 10 mm.
The above step (2) and step (3) are performed in one processing apparatus,
A method for producing a water-absorbent resin, wherein the step (2) and the step (3) are performed under different heating conditions and / or different stirring conditions.
カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液との混合物を加熱することによって上記親水性架橋重合体の表面を架橋せしめる工程である改質工程、および表面架橋された上記親水性架橋重合体を冷却する冷却工程を含み、上記改質工程および/または冷却工程は、かきあげ羽根を具備する複数の攪拌盤を備えた回転軸を有する攪拌手段を具備した処理装置を用いて行われ、
上記回転軸の長軸長さ方向と平行な方向をy方向、上記y方向と直交する方向であって、上記回転軸の軸径方向と平行な方向をx方向、上記x方向およびy方向と直交する方向をz方向とした場合に、
上記攪拌手段をy−z平面で切断した断面における上記かきあげ羽根の断面積が、上記かきあげ羽根を突出させている一つの攪拌盤と、当該攪拌盤と相対して配置される他の攪拌盤との間の上記y−z平面における面積の10%以上50%未満を占め、かつ、上記y−z平面で切断した断面における上記かきあげ羽根のy方向の長さが、上記一つの攪拌盤と上記他の攪拌盤との間の上記y−z平面における距離の50%以上であることと、
上記混合物は、カルボキシル基を有する親水性架橋重合体と、カルボキシル基と反応し得る官能基を2つ以上有する表面架橋剤を含有する水性溶液とを混合する工程(1)によって製造される湿潤混合物であり、
上記改質工程は上記湿潤混合物を、撹拌乾燥し、表面架橋剤を含む乾燥粒子状組成物を得る工程(2)と、
上記乾燥粒子状組成物を加熱処理して表面架橋反応させる工程(3)とを含み、
上記工程(2)で得られる乾燥粒子状組成物の80重量%以上は、目開き10mmの篩を通過する粒子であり、
上記工程(2)および工程(3)を1台の処理装置内で行い、
上記工程(2)および工程(3)を、異なる加熱条件および/または異なる撹拌条件で行うことを特徴とする吸水性樹脂の製造方法。
The surface of the hydrophilic crosslinked polymer is crosslinked by heating a mixture of the hydrophilic crosslinked polymer having a carboxyl group and an aqueous solution containing a surface crosslinking agent having two or more functional groups capable of reacting with the carboxyl group. And a cooling step for cooling the hydrophilic cross-linked polymer whose surface has been cross-linked. The reforming step and / or the cooling step includes a plurality of stirrers equipped with scraping blades. Carried out using a processing device equipped with a stirring means having a rotating shaft,
A direction parallel to the major axis length direction of the rotating shaft is the y direction, a direction orthogonal to the y direction, and a direction parallel to the axial diameter direction of the rotating shaft is the x direction, the x direction, and the y direction. When the orthogonal direction is the z direction,
A cross-sectional area of the lifting blade in a cross section obtained by cutting the stirring means along the yz plane, one stirring plate from which the lifting blade protrudes, and another stirring plate disposed relative to the stirring plate; Occupying 10% or more and less than 50% of the area in the yz plane between, and the length in the y direction of the lifting blade in the cross section cut by the yz plane 50% or more of the distance in the yz plane between other stirring plates;
The mixture is a wet mixture produced by the step (1) of mixing a hydrophilic cross-linked polymer having a carboxyl group and an aqueous solution containing a surface cross-linking agent having two or more functional groups capable of reacting with the carboxyl group. And
In the modifying step, the wet mixture is stirred and dried to obtain a dry particulate composition containing a surface crosslinking agent (2);
Including a step (3) of subjecting the dry particulate composition to a surface crosslinking reaction by heat treatment,
80% by weight or more of the dry particulate composition obtained in the step (2) is particles that pass through a sieve having an opening of 10 mm,
The above step (2) and step (3) are performed in one processing apparatus,
A method for producing a water-absorbent resin, wherein the step (2) and the step (3) are performed under different heating conditions and / or different stirring conditions.
上記工程(2)に用いる処理装置と、上記工程(3)に用いる処理装置とが、種類および/または有効容積が異なる処理装置であることを特徴とする請求項7または8に記載の吸水性樹脂の製造方法。   The water absorption according to claim 7 or 8, wherein the treatment device used in the step (2) and the treatment device used in the step (3) are treatment devices having different types and / or effective volumes. Manufacturing method of resin. 上記工程(2)に用いる処理装置と、上記工程(3)に用いる処理装置とを、異なる加熱条件および/または異なる撹拌条件で運転させることを特徴とする請求項7、8または11のいずれか1項に記載の吸水性樹脂の製造方法。   The processing device used in the step (2) and the processing device used in the step (3) are operated under different heating conditions and / or different stirring conditions. 2. A method for producing a water-absorbent resin according to item 1. 上記攪拌盤は、上記攪拌手段をy−z平面で切断した断面において、最大厚さの最小厚さに対する比が5以下であることを特徴とする請求項2、8、10、11、12のいずれか1項に記載の吸水性樹脂の製造方法。   13. The stirring plate according to claim 2, wherein the ratio of the maximum thickness to the minimum thickness is 5 or less in a cross section obtained by cutting the stirring means along the yz plane. The manufacturing method of the water absorbing resin of any one of Claims 1. かきあげ羽根が、複数の攪拌盤に跨っており、上記かきあげ羽根のうち、隣接する位置に存在するかきあげ羽根同士は、上記攪拌手段をy−z平面で切断した断面において、上記回転軸を挟んで互い違いに配置または平行に連結されることを特徴とする請求項1、2、7〜13のいずれか1項に記載の吸水性樹脂の製造方法。   The scraping blades straddle a plurality of stirring boards, and among the scraping blades, the scraping blades present at adjacent positions sandwich the rotating shaft in a cross section obtained by cutting the stirring means along the yz plane. The method for producing a water-absorbent resin according to claim 1, wherein the water-absorbent resin is alternately arranged or connected in parallel. 上記攪拌盤が円盤状または一部が欠落した円盤状であることを特徴とする請求項1、2、7〜14のいずれか1項に記載の吸水性樹脂の製造方法。   The method for producing a water-absorbent resin according to any one of claims 1, 2, and 7 to 14, wherein the stirrer is disk-shaped or disk-shaped with a part missing. 上記攪拌盤が伝熱手段としても作用することを特徴とする請求項1、2、7〜15のいずれか1項に記載の吸水性樹脂の製造方法。   The method for producing a water-absorbent resin according to any one of claims 1, 2, and 7 to 15, wherein the stirring plate also acts as a heat transfer means. 上記攪拌盤が冷却手段としても作用することを特徴とする請求項1、2、7〜16のいずれか1項に記載の吸水性樹脂の製造方法。   The method for producing a water-absorbing resin according to any one of claims 1, 2, and 7 to 16, wherein the stirring plate also acts as a cooling means.
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