JP2020514109A - 一軸押出機および一軸押出機の使用ならびに一軸押出機を用いて高吸収性ポリマの形態を変化させる方法 - Google Patents
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Abstract
Description
− SAPポリマゲルを供給するための入口開口、
− 入口開口に接続された案内通路、
− 案内通路内に配置された、SAPポリマゲルを送りかつその形態を変化させるためのウォーム軸および
− 案内通路に接続された、好適には同様に、変化された形態を有するSAPポリマゲルの形態を変化させ、導出するための出口開口
を有する一軸押出機を起点とする。
‐ 重合プロセスにより、SAPポリマゲルを一軸押出機内に供給するステップ、
‐ 一軸押出機を作動させて、SAPポリマゲルの形態を変化させるステップ、
‐ 変化された形態を有するSAPポリマゲルを、一軸押出機から乾燥プロセスへ導出するステップ
を有している。
‐ 変化された形態を有するSAPポリマゲルを複数の乾燥用金属薄板に配分するステップおよび
‐ 乾燥用金属薄板上の、変化された形態を有するSAPポリマゲルを、熱対流炉もしくは空気循環炉内で加熱するステップ
を有している。
‐ 乾燥されたSAPを粉砕プロセスに供給する、追加的なステップ
を有している。
‐ 粉砕されたSAPを、フィルタリングプロセスもしくは選別プロセスに供給するステップ
を有していてよい。
‐ 選別されたSAP粒子を混合プロセスに供給するステップ
を有していてよい。
‐ SAP粒子混合物を、表面後架橋方法もしくは表面架橋(SXL)方法に供給するステップ
を有していてよい。
100 重合プロセス38により、SAPポリマゲル24を一軸押出機10内へ供給するステップ、
200 一軸押出機10を作動させ、SAPポリマゲル24の形態を変化させるステップおよび
300 変化された形態を有するSAPポリマゲル44を、一軸押出機10から乾燥プロセス46へ導出するステップ
を有している。
‐ 変化された形態を有するSAPポリマゲル44を複数の乾燥用金属薄板に配分するステップおよび
‐ 乾燥用金属薄板上の、変化された形態を有するSAPポリマゲル44を、熱対流炉もしくは空気循環炉内で加熱するステップ
を有している。
100 重合プロセス38により、SAPポリマゲル24を一軸押出機10内へ供給するステップ、
200 一軸押出機10を作動させ、SAPポリマゲル24の形態を変化させるステップ、
300 変化された形態を有するSAPポリマゲル44を、一軸押出機10から乾燥プロセス46へ導出するステップ、
400 乾燥されたSAPを粉砕プロセスに供給し、SAPを粉砕するステップ、
500 粉砕されたSAPをフィルタリングプロセスもしくは選別プロセスに供給し、SAPをフィルタリングもしくは選別するステップ、
600 選別されたSAP粒子を混合プロセスに供給し、SAP粒子を混合するステップ、
700 SAP粒子混合物を表面後架橋プロセスもしくは表面架橋(SXL)プロセスに供給し、SAP粒子の表面において表面後架橋を実施するステップ
を有している。
12 ウォーム軸
13 軸部
14 ウォーム
16 案内通路
17 案内通路の内部空間
18 送りゾーン
20 送り方向
22 ウォームらせん部
24 SAPポリマゲル
26 入口ゾーン
28 出口ゾーン
30 出口開口
32 穴あき板
34 ノズル
36 入口開口
38 重合プロセス
40 駆動モータ
42 加熱装置
44 変化された形態を有するSAPポリマゲル
46 乾燥プロセス
48 ピンユニット
48.1,48.2 ピン
481,482,483,484 ピン
485,486,487,488 ピン
49 混合部材ユニット
50 切欠き
A ピンの直径軸線
G リード(G=π(D−e)tanφ)
G1,G2,G3,G4 リード値
d,Δd 軸部直径
d1,d2,d3 軸部直径の値
D ウォーム外径
H 送り空間高さ
L ピンの長さ
I 軸部13の表面からのピンの間隔
Q ピンの横断面の直径
K 混合部材間隔
K1,K2,K3,K4 混合部材間隔の値
W ねじ溝幅
W1,W2,W3,W4,W5,W6 軸部セグメント
e フライト幅
δ 案内通路の壁とウォームとの間の間隔
φ らせん角
Claims (19)
- 高吸収性ポリマ、つまり高吸収性ポリマゲル(SAPポリマゲル)(24)の形態を変化させるための一軸押出機(10)であって、
− SAPポリマゲル(24)の供給用の入口開口(36)、
− 該入口開口(36)に接続された案内通路(16)、
− 前記SAPポリマゲル(24)を送り、その形態を変化させるために前記案内通路(16)内に配置されたウォーム軸(12)および
−前記案内通路(16)に接続されており、好適にはやはり、変化された形態を有する前記SAPポリマゲル(44)の形態を変化させ、導出するための出口開口(30)を有しており、
前記ウォーム軸(12)は、軸部(13)と、該軸部(13)に配置されたウォーム(14)とを有しており、該ウォーム(14)により前記SAPポリマゲル(24)を前記入口開口(36)から前記出口開口(30)へ送るように配置されかつ形成されており、
前記案内通路(16)は、前記入口開口(36)にまたは前記入口開口(36)付近に配置された入口ゾーン(26)、前記出口開口(30)にまたは前記出口開口(30)付近に配置された出口ゾーン(28)および前記案内通路(16)に沿って前記入口ゾーン(26)から前記出口ゾーン(28)まで延在する送りゾーン(18)を有する、一軸押出機(10)において、
前記ウォーム軸(12)は、前記案内通路(16)の前記送りゾーン(18)に沿って、前記ウォーム(14)のリード(G)のリード値を有しており、前記案内通路(16)は、少なくとも1つの混合部材ユニット(49)を有しており、該混合部材ユニット(49)は、当該一軸押出機の前記案内通路(16)内に突入しておりかつ前記SAPポリマゲル(24)の混合用に形成された、少なくとも1つの混合部材を有していることを特徴とする、一軸押出機(10)。 - 前記ウォーム軸(12)は、前記ウォーム(14)のリード(G)の第1のリード値(G1)を、前記案内通路(16)の前記送りゾーン(18)に沿って有しており、かつ送り方向(20)に続く、前記ウォーム(14)の前記リード(G)の第2のリード値(G2)を、前記案内通路(16)の前記送りゾーン(18)に沿って有しており、特に前記第2のリード値(G2)は、前記第1のリード値(G1)よりも大きいかまたは同じ大きさであり、択一的には前記第1のリード値(G1)よりも小さくなっている、請求項1記載の一軸押出機(10)。
- 前記ウォーム軸(12)は、前記案内通路(16)に沿って、前記ウォーム(14)の少なくとも3つの異なるリード値(G1,G2,G3,G4)を有している、請求項1または2記載の一軸押出機(10)。
- 前記ウォーム(14)の前記リード(G)は、前記案内通路(16)の前記送りゾーン(18)に沿って増大しており、前記ウォーム(14)は、前記入口ゾーン(26)から前記送りゾーン(18)への移行部に、前記送りゾーン(18)に沿って最小のリード値(G1)を有し、かつ前記送りゾーン(18)から前記出口ゾーン(28)への移行部に、前記送りゾーン(18)に沿って最大のリード値(G2)を有している、請求項1から3までのいずれか1項記載の一軸押出機(10)。
- 前記混合部材ユニット(49)は、前記案内通路(16)の内部空間(17)内に延在する、ピンユニット(48)の少なくとも1つのピン(48.1,48.2)と、前記ウォーム(14)に沿った少なくとも1つの切欠き(50)とを有しており、特に前記少なくとも1つのピン(48.1,48.2)は、前記ウォーム(14)が作動して回転させられる時に、前記ウォーム(14)の前記少なくとも1つの切欠き(50)内に入ることになり、これにより、前記ピン(48.1,48.2)が前記ウォーム(14)に接触すること無しに、前記ウォーム軸(12)の前記軸部(13)の回転が可能となる、請求項1から4までのいずれか1項記載の一軸押出機(10)。
- 前記案内通路(16)は、前記送り方向(20)において前記案内通路(16)に沿って互いに混合部材間隔(K)をあけて離されて配置された、少なくとも2つのピン(48)を有しており、前記混合部材間隔の値(K1,K2,K3,K4)は、前記ウォーム(14)の前記リード(G)のリード値(G1,G2,G3)に、同じ配置または逆の配置で適合されている、請求項1から5までのいずれか1項記載の一軸押出機(10)。
- ‐ 前記混合部材間隔(K)は、より大きなリード値(G1,G2,G3)が設定されている場合には、前記混合部材間隔(K1,K2,K3,K4,K5)の、より大きな値が設定されており、より小さなリード値(G1,G2,G3)が設定されている場合には、前記混合部材間隔(K1,K2,K3,K4,K5)の、より小さな値が設定されているように、前記リード(G)に同じ配置で適合されている、または
‐ 前記混合部材間隔(K)は、より大きなリード値(G1,G2,G3)が設定されている場合には、前記混合部材間隔(K1,K2,K3,K4,K5)の、より小さな値が設定されており、より小さなリード値(G1,G2,G3)が設定されている場合には、前記混合部材間隔(K1,K2,K3,K4,K5)の、より大きな値が設定されているように、前記リード(G)に逆の配置で適合されている、請求項6記載の一軸押出機(10)。 - 前記ウォーム(14)の、少なくとも1つのリード値(G1,G2,G3,G4)は30mm〜800mm、例えば500mm〜600mmである、請求項1から7までのいずれか1項記載の一軸押出機(10)。
- 前記ウォーム(14)のフライト幅(e)の値は4mm〜80mm、例えば40mmである、請求項1から8までのいずれか1項記載の一軸押出機(10)。
- 前記ウォーム軸(12)の前記軸部(13)と前記案内通路(16)の壁との間の送り空間高さ(H)の少なくとも1つの値は、25mm〜500mm、たとえば310mmである、請求項1から9までのいずれか1項記載の一軸押出機(10)。
- ウォーム外径(D)の値は60mm〜1000mm、例えば650mmである、請求項1から10までのいずれか1項記載の一軸押出機(10)。
- 軸部直径(d)の少なくとも1つの値は25mm〜500mm、例えば340mmである、請求項1から11までのいずれか1項記載の一軸押出機(10)。
- 軸部直径(d)とウォーム外径(D)の比d/Dは0.4〜0.6、例えば0.449〜0.577、特に0.52である、請求項1から12までのいずれか1項記載の一軸押出機(10)。
- 前記リード(G)は前記送りゾーン(18)に沿って、前記入口ゾーン(26)付近の500mmのリード値(G1)から、前記出口ゾーン(28)付近の600mmのリード値(G4)に増大している、請求項1から13までのいずれか1項記載の一軸押出機(10)。
- 前記ウォーム軸(12)は、最大でも前記案内通路(16)に沿って最大のリード値(G4)の20%〜85%である、前記案内通路(16)に沿って最小のリード値(G1)を有している、請求項1から14までのいずれか1項記載の一軸押出機(10)。
- 当該一軸押出機(10)は、SAPの吸水量を高める望ましい形態を有するSAPポリマゲル(24)を少なくとも23トン/時の処理量で製造するように構成されている、請求項1から15までのいずれか1項記載の一軸押出機(10)。
- 駆動モータ(40)および/または加熱装置(42)を有しており、
‐前記駆動モータ(40)は、前記ウォーム軸(12)の前記軸部(13)を、最大150rpmで回転させるように構成されており、かつ/または
‐前記加熱装置(42)は、前記案内通路(16)を加熱するように構成されており、これにより該案内通路(16)は、いずれにしろ前記入口ゾーン(26)に85℃〜140℃の温度を有しており、特に当該一軸押出機(10)の作動時に、前記案内通路(16)内の前記SAPポリマゲル(24)の温度は前記送り方向(20)に沿って前記出口ゾーン(28)まで上昇し、好適には20℃〜40℃の範囲の温度だけ上昇するようになっており、好適にはさらに、前記出口開口(30)の直後で前記SAPポリマゲル(24)は、再冷却されて、該SAPポリマゲル(24)は、90℃〜110℃の温度になっている、請求項1から16までのいずれか1項記載の一軸押出機(10)。 - 請求項1から17までのいずれか1項記載の一軸押出機(10)を用いて高吸収性ポリマゲル(SAPポリマゲル)(24)の形態を変化させる方法であって:
− 重合プロセス(38)により、前記SAPポリマゲル(24)を前記一軸押出機(10)内へ供給するステップ、
− 前記一軸押出機(10)を作動させ、前記SAPポリマゲル(24)の形態を変化させるステップおよび
− 変化された形態を有する前記SAPポリマゲル(44)を、前記一軸押出機(10)から乾燥プロセス(46)へ導出するステップ
を有する、方法。 - 高吸収性ポリマゲル(SAPポリマゲル)(24)の形態を変化させるための、請求項1から17までのいずれか1項記載の一軸押出機(10)の使用。
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