JP2022007305A - Gelation material for aqueous liquid material - Google Patents

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洋二 藤浦
Yoji Fujiura
智 栗山
Satoshi Kuriyama
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Abstract

To provide a gelation material for an aqueous liquid material which more quickly converts an aqueous liquid material into gel than a conventional gelation material.SOLUTION: A gelation material for an aqueous liquid material is obtained by wrapping a powdery and/or granular water-absorbing resin by a sheet, and sealing the resin, in which at least a part of the sheet is water permeable, at least a part of the sealed part is sealed by a water-soluble polymer having a weight average molecular weight of 1,000-1,000,000, a water absorption magnification of the water-absorbing resin for pure water is 80-1,000 times, a content of a water-soluble component is 5 wt.% or less, and the water-absorbing resin is treated with silica.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、水性液状物用ゲル化材に関する。詳しくは特定の吸水性樹脂を含む水性液状物用ゲル化材に関する。 The present invention relates to a gelling material for an aqueous liquid material. More specifically, the present invention relates to a gelling material for an aqueous liquid substance containing a specific water-absorbent resin.

従来、水性液状物に投入してゲル化(固形化)できる袋状のゲル化材として、吸水性樹脂を水崩壊性の紙と水溶性のフィルムを貼り合わせたラミネートシートに包まれたものが知られている(たとえば、特許文献1)。しかし、ラミネートシートの強度が不十分であり、特に乾燥時には弱くなり輸送時や取り扱い時に破袋するという問題がある。これを改良するものとして、粉末状及び/又は粒状の吸水性樹脂がシートに包まれシールされてなるゲル化材であって、該シートの少なくとも一部が透水性であり且つ該シールされる部分の少なくとも一部が重量平均分子量1000~100万の水溶性高分子でシールされてなるものであることを特徴とする水性液状物用ゲル化材(特許文献2)が提案され、使用されている。 Conventionally, as a bag-shaped gelling material that can be put into an aqueous liquid material and gelled (solidified), a water-absorbent resin wrapped in a laminated sheet in which a water-disintegrating paper and a water-soluble film are laminated is used. It is known (for example, Patent Document 1). However, there is a problem that the strength of the laminated sheet is insufficient, and it becomes weak especially when it is dried, and the bag is broken during transportation and handling. To improve this, a gelled material in which a powdery and / or granular water-absorbent resin is wrapped in a sheet and sealed, and at least a part of the sheet is water-permeable and is sealed. A gelling material for an aqueous liquid material (Patent Document 2), which is characterized in that at least a part of the gel is sealed with a water-soluble polymer having a weight average molecular weight of 10 to 1,000,000, has been proposed and used. ..

特開平4-239087号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-239087 特許第4123404号公報Japanese Patent No. 4123404

しかしながら、上記改良されたゲル化材を水性液状物に浸漬したときにゲル化材が崩壊して水性液状物をゲル化するまでの時間が遅く、そのために途中でトラブルが発生する場合があり、もっと早くゲル化させるゲル化材ができないか望まれていた。 However, when the above-mentioned improved gelling material is immersed in the aqueous liquid material, the time until the gelling material collapses and the aqueous liquid material is gelled is delayed, which may cause troubles on the way. It was desired to find a gelling material that gels faster.

本発明の目的は、水性液状物を従来よりもさらに早くゲル化させる水性液状物用ゲル化材を提供することである。 An object of the present invention is to provide a gelling material for an aqueous liquid material, which gels an aqueous liquid material even faster than before.

本発明者等は、上記問題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明に到達したものである。
すなわち本発明は、粉末状及び/又は粒状の吸水性樹脂がシートに包まれシールされてなるゲル化材であって、
前記シートの少なくとも一部が透水性であり、該シールされる部分の少なくとも一部が重量平均分子量1000~100万の水溶性高分子でシールされてなり、
前記吸水性樹脂の純水に対する吸水性が80~1000倍であり、水可溶性成分含量が5重量%以下であり、
前記吸水性樹脂がシリカで処理されていることを特徴とする水性液状物用ゲル化材である。
The present inventors have arrived at the present invention as a result of diligent studies to solve the above problems.
That is, the present invention is a gelled material in which a powdery and / or granular water-absorbent resin is wrapped in a sheet and sealed.
At least a part of the sheet is water permeable, and at least a part of the sealed part is sealed with a water-soluble polymer having a weight average molecular weight of 10 to 1,000,000.
The water absorption of the water-absorbent resin with respect to pure water is 80 to 1000 times, and the water-soluble component content is 5% by weight or less.
It is a gelling material for an aqueous liquid material, characterized in that the water-absorbent resin is treated with silica.

さらに本発明は、上記シリカが親水性シリカであることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the silica is hydrophilic silica.

さらに本発明は、上記水溶性高分子がポリビニルアルコールであることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the water-soluble polymer is polyvinyl alcohol.

また本発明は、上記水性液状物用ゲル化材を使用することを特徴とする吸水袋、吸水土のう、および汚泥減容化袋から選択されるいずれかの用途である。 Further, the present invention is any application selected from a water-absorbing bag, a water-absorbing sandbag, and a sludge volume-reducing bag, which are characterized by using the above-mentioned gelling material for an aqueous liquid material.

本発明のゲル化材は、水性液状物を従来よりもさらに早くゲル化させる水性液状物用ゲル化材を提供することができる。 The gelling material of the present invention can provide a gelling material for an aqueous liquid material that gels an aqueous liquid material even faster than before.

図1(a)は本発明における吸水土のうの構成を示す斜視図、図1(b)は図1(a)の吸水土のうが水に浸漬されて膨潤した状態を示す斜視図である。FIG. 1 (a) is a perspective view showing the configuration of the water-absorbent sandbag in the present invention, and FIG. 1 (b) is a perspective view showing a state in which the water-absorbent sandbag of FIG. 1 (a) is immersed in water and swollen.

以下、本発明の実施の形態につき、詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以下の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The present invention is not limited to the following embodiments. Within the same and equal scope as the present invention, various modifications can be made to the following embodiments.

本発明において、粉末状或いは粒状の吸水性樹脂としては、天然系でも合成系でも特に限定はないが、安価で、安全性、耐久性、吸水倍率・保水性などの吸水特性に優れ、かつ、腐敗の心配の無いものが好ましい。
このようなものとして特に合成系の吸水性樹脂が挙げられ、吸水・保水するものであれば特に限定されるものではないが、たとえば、ポリアクリル酸部分中和物架橋体、デンプン-アクリル酸グラフト重合体の中和物、デンプン-アクリロニトリルグラフト重合体の加水分解物、酢酸ビニル-アクリル酸エステル共重合体のケン化物、イソブチレン-無水マレイン酸共重合架橋体、アクリロニトリル共重合体若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、アクリル酸塩-アクリルアミド共重合架橋体、ポリビニルアルコール架橋体、変性ポリエチレンオキサイド架橋体、アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸塩共重合架橋体、(メタ)アクリロイルアルカンスルホン酸塩共重合架橋体、架橋カルボキシメチルセルロース塩、カチオン性モノマーの架橋重合体などが挙げられる。これらのうち、ポリアクリル酸部分中和物架橋体、およびデンプン-アクリル酸グラフト重合体の中和物が、吸水特性、安全性や経済性などが特に良好であるため好ましい。
In the present invention, the powdery or granular water-absorbent resin is not particularly limited in whether it is a natural type or a synthetic type, but it is inexpensive, has excellent water absorption characteristics such as safety, durability, water absorption ratio and water retention, and has excellent water absorption characteristics. Those that do not have to worry about spoilage are preferable.
Examples of such a resin include synthetic water-absorbent resins, which are not particularly limited as long as they absorb and retain water, but are not particularly limited, and are, for example, polyacrylic acid partially neutralized cross-linked products and starch-acrylic acid grafts. Polymer neutralizer, starch-acrylonitrile graft polymer hydrolyzate, vinyl acetate-acrylic acid ester copolymer saponified product, isobutylene-anhydrogen maleic acid copolymer crosslinked product, acrylonitrile copolymer or acrylamide copolymer Hydrolyzate or cross-linked products thereof, acrylate-acrylamide copolymer cross-linked product, polyvinyl alcohol cross-linked product, modified polyethylene oxide cross-linked product, acrylamide-2-methylpropanesulfonate copolymer cross-linked product, (meth) acryloyl alkane. Examples thereof include a sulfonate copolymer cross-linked polymer, a cross-linked carboxymethyl cellulose salt, and a cross-linked polymer of a cationic monomer. Of these, the crosslinked product of the partially neutralized polyacrylic acid and the neutralized product of the starch-acrylic acid graft polymer are preferable because they have particularly good water absorption characteristics, safety and economy.

上記の吸水性樹脂は、単独で用いてもよく、また、二種類以上を適宜混合して用いてもよい。吸水性樹脂は粒子状が好ましく、不定形破砕状、球状、鱗片状、繊維状、棒状、塊状、粉末状など、形状には限定はないが、吸水速度の点から粉末状であることがより好ましい。 The above-mentioned water-absorbent resin may be used alone, or two or more kinds may be appropriately mixed and used. The water-absorbent resin is preferably in the form of particles, and is not limited in shape such as amorphous crushed shape, spherical shape, scaly shape, fibrous shape, rod shape, lump shape, powder shape, etc. preferable.

粒子の平均粒子径について特に限定はないが、好ましくは30~850μmであり、より好ましくは60~500μmである。
吸水倍率は80~1000倍であり、100~800倍がより好ましい。吸水倍率が80倍未満であると吸水した後膨潤する度合いが不十分となる。1000倍を超えると保存時に吸水してままことなり、吸水速度が低下する。
また、吸水性樹脂のゲル強度は、10,000~50,000ダイン/cm2が好ましく、より好ましくは20,000~50,000ダイン/cm2である。ゲル強度が10,000ダイン/cm2以上であると膨潤した後の袋のシール部を押し広げる力が強い。吸水性、ゲル強度は下記の方法で測定した。
The average particle size of the particles is not particularly limited, but is preferably 30 to 850 μm, and more preferably 60 to 500 μm.
The water absorption ratio is 80 to 1000 times, more preferably 100 to 800 times. If the water absorption ratio is less than 80 times, the degree of swelling after absorbing water becomes insufficient. If it exceeds 1000 times, it will continue to absorb water during storage, and the water absorption rate will decrease.
The gel strength of the water-absorbent resin is preferably 10,000 to 50,000 dyne / cm 2 , more preferably 20,000 to 50,000 dyne / cm 2 . When the gel strength is 10,000 dynes / cm 2 or more, the force to spread the seal portion of the bag after swelling is strong. Water absorption and gel strength were measured by the following methods.

[吸水倍率の測定法]
250メッシュのナイロン製網で作成したティーバッグ(縦20cm、横10cm)に、30~100メッシュ(150~500μm)の粒径に調整した吸水性樹脂0.2gを入れ、純水500ml中に1時間浸漬して吸収させた後、15分間吊して水切りしてから増加質量を測定して純水に対する吸水倍率を求めた。
[Measurement method of water absorption magnification]
In a tea bag (length 20 cm, width 10 cm) made of 250 mesh nylon net, 0.2 g of water-absorbent resin adjusted to a particle size of 30 to 100 mesh (150 to 500 μm) is placed, and 1 in 500 ml of pure water. After being soaked for a time and absorbed, it was hung for 15 minutes and drained, and then the increased mass was measured to determine the water absorption ratio with respect to pure water.

[ゲル強度の測定法]
予め吸水性樹脂の生理食塩水に対する吸液量(Mg/g)を上記吸水倍率測定と同じテイーバッグ法(JIS K7223-1996に準拠)で測定した。(M×0.75)gの生理食塩水を100ccのビーカーに採り、600rpsで攪拌しながら1gの吸水性樹脂(150~250ミクロン)を添加して均一に吸収させ、表面が平滑な吸液ゲルを作製する。この吸液ゲルを25℃に保温し、下記の条件でネオカードメーター(飯尾電機社製.M302型)を用いてゲル強度を測定した。
荷 重 : 200g
感圧軸の直径 : 3mmФ
感圧軸の降下速度: 0.36cm/秒
[Measurement method of gel strength]
The amount (Mg / g) of the water-absorbent resin with respect to the physiological saline was measured in advance by the same tea bag method (based on JIS K7223-1996) as in the above-mentioned water absorption magnification measurement. Take (M x 0.75) g of physiological saline in a 100 cc beaker, add 1 g of water-absorbent resin (150-250 microns) while stirring at 600 rps, and absorb evenly to absorb the liquid with a smooth surface. Make a gel. The liquid absorbing gel was kept warm at 25 ° C., and the gel strength was measured using a neocard meter (M302 type manufactured by Iio Electric Co., Ltd.) under the following conditions.
Load: 200g
Pressure-sensitive shaft diameter: 3 mmФ
Pressure-sensitive shaft descent speed: 0.36 cm / sec

水可溶性成分含量は通常5重量%以下であり、好ましくは1重量%以下である。小さいほど好ましい。水可溶性成分含量が5重量%を超えると水性液状物を従来よりも早くゲル化させることができない。
水可溶性成分含量は重合条件によりコントロールできる。吸水性樹脂中の水可溶性成分含量を下げる方法としては、たとえば吸水性樹脂の分子量を上げる方法が好ましく、重合濃度を下げる方法、架橋密度を上げる方法等をとることにより達成できる。また、水可溶性成分は分子量が小さくカルボン酸を含んでいるので、これらを後架橋により架橋して水不溶性とすることもできる。
水可溶性成分は、特開2005-445公報などに記載された重量測定法や電滴法などの方法で測定できる。電滴法は検量線を用いる方法である。
The water-soluble component content is usually 5% by weight or less, preferably 1% by weight or less. The smaller the value, the better. If the water-soluble component content exceeds 5% by weight, the aqueous liquid substance cannot be gelled faster than before.
The water-soluble component content can be controlled by the polymerization conditions. As a method for lowering the content of the water-soluble component in the water-absorbent resin, for example, a method for increasing the molecular weight of the water-absorbent resin is preferable, and it can be achieved by taking a method for lowering the polymerization concentration, a method for increasing the cross-linking density, and the like. Further, since the water-soluble component has a small molecular weight and contains a carboxylic acid, these can be crosslinked by post-crosslinking to make them water-insoluble.
The water-soluble component can be measured by a method such as a weight measuring method or an electric droplet method described in JP-A-2005-445. The electric drop method is a method using a calibration curve.

また、吸水性樹脂が水溶性単量体の架橋重合体であって、その吸水性樹脂中の残存水溶性単量体量(例えばアクリル酸)は100ppm以下であるのが好ましく、50ppm以下であるのがより好ましい。100ppm以下であると吸水性樹脂に接した皮膚が痒くなったりする皮膚障害が起こりにくい。残存水溶性単量体量(例えばアクリル酸)を下げる方法としては、還元性物質を重合後に添加する方法が効果が大きいが、重合条件、たとえば上記の吸水性樹脂の分子量を上げる方法によっても達成ができる。還元性物質としては、亜硫酸ソーダ、アスコルビン酸、アミン類(アンモニア、モノエタノールアミン等)などが挙げられる。使用量は吸水性樹脂に対して好ましくは0.001~5重量%である。 Further, the water-absorbent resin is a crosslinked polymer of water-soluble monomers, and the amount of residual water-soluble monomer (for example, acrylic acid) in the water-absorbent resin is preferably 100 ppm or less, preferably 50 ppm or less. Is more preferable. If it is 100 ppm or less, skin disorders such as itching of the skin in contact with the water-absorbent resin are unlikely to occur. As a method for reducing the amount of residual water-soluble monomer (for example, acrylic acid), a method of adding a reducing substance after polymerization is highly effective, but it can also be achieved by a polymerization condition, for example, a method of increasing the molecular weight of the above-mentioned water-absorbent resin. Can be done. Examples of the reducing substance include sodium sulfite, ascorbic acid, amines (ammonia, monoethanolamine, etc.) and the like. The amount used is preferably 0.001 to 5% by weight with respect to the water-absorbent resin.

本発明においては、粉末状及び/又は粒状の吸水性樹脂はシリカで処理される。シリカで処理すると、粉末状及び/又は粒状の吸水性樹脂の吸水速度が向上して水性液状物のゲル化速度を向上させることができる。 In the present invention, the powdery and / or granular water-absorbent resin is treated with silica. When treated with silica, the water absorption rate of the powdery and / or granular water-absorbent resin can be improved, and the gelation rate of the aqueous liquid substance can be improved.

親水性シリカとしては、公知の親水性シリカを広く用いることができ、中でも表面にシラノール基(Si-OH基)が存在するヒュームドシリカが好ましい。 As the hydrophilic silica, known hydrophilic silica can be widely used, and among them, fumed silica having a silanol group (Si—OH group) on the surface is preferable.

疎水性シリカとしては、微粉末状の親水性シリカの表面にあるシラノール基にアルキル基等を共有結合させ修飾することにより疎水化した微粉状のシリカが挙げられ、メチル基を共有結合させ修飾することにより疎水化した微粉状のシリカが適度な疎水性が得られるため好ましい。シラノール基にアルキル基などを共有結合させる表面処理剤としては、たとえば、ジメチルジクロロシラン、ヘキサメチルジシラザン、(メタ)アクリルシラン、オクチルシラン(例えば、トリメトキシオクチルシランなど)、及びアミノシランからなる群から選択される1種以上が挙げられる。 Examples of the hydrophobic silica include hydrophobic fine powder silica obtained by covalently bonding an alkyl group or the like to a silanol group on the surface of the fine powder hydrophilic silica and modifying it, and the methyl group is covalently bonded and modified. This is preferable because the hydrophobized fine powdery silica can obtain appropriate hydrophobicity. Examples of the surface treatment agent for covalently bonding an alkyl group to a silanol group include dimethyldichlorosilane, hexamethyldisilazane, (meth) acrylicsilane, octylsilane (for example, trimethoxyoctylsilane), and aminosilane. One or more selected from.

表面にあるシラノール基にメチル基を共有結合させる方法は、たとえばシラノール基をジメチルジクロロシランなどと反応させる方法が挙げられる。シリカの表面を覆ったメチル基の数は、反応させるジメチルジクロロシランなどの量によって制御することができる。その数は特に制限されないが、シリカの疎水性の調整の観点、並びに、ゲル化材を水性液状物に投入したときのゲル化速度が従来よりも早くなるという観点から、シリカの表面積を基準として、1.0~4.0個/nm2 が好ましく、さらに好ましくは、1.5~3.8個/nm2、特に好ましくは、2.0~3.5個/nm2である。
メチル基個数の測定は、赤外線分光分析によりシリカ表面に於けるシラノール基とメチル基のピーク強度の相対比から測定できる。また、表面積はBET法により求められる。
As a method of covalently bonding a methyl group to a silanol group on the surface, for example, a method of reacting a silanol group with dimethyldichlorosilane or the like can be mentioned. The number of methyl groups covering the surface of silica can be controlled by the amount of dimethyldichlorosilane or the like to be reacted. The number is not particularly limited, but from the viewpoint of adjusting the hydrophobicity of silica and from the viewpoint that the gelation rate when the gelling material is put into the aqueous liquid material is faster than before, the surface area of silica is used as a reference. , 1.0 to 4.0 pieces / nm 2 , more preferably 1.5 to 3.8 pieces / nm 2 , and particularly preferably 2.0 to 3.5 pieces / nm 2 .
The number of methyl groups can be measured by infrared spectroscopic analysis from the relative ratio of the peak intensities of the silanol groups and the methyl groups on the silica surface. The surface area is determined by the BET method.

シリカとしては親水性シリカが好ましい。より好ましくは親水性シリカと疎水性シリカとの併用である。親水性シリカで処理すると吸水性樹脂の吸水速度がさらに向上してゲル化速度がさらに向上する。併用するとさらに吸水性樹脂の吸水速度が向上してゲル化速度がさらに向上する。 As the silica, hydrophilic silica is preferable. More preferably, it is a combination of hydrophilic silica and hydrophobic silica. Treatment with hydrophilic silica further improves the water absorption rate of the water-absorbent resin and further improves the gelation rate. When used in combination, the water absorption rate of the water-absorbent resin is further improved, and the gelation rate is further improved.

粉末状及び/又は粒状の吸水性樹脂をシリカで処理する方法としては、粉末状及び/又は粒状の吸水性樹脂にシリカを配合して好ましくは0~50℃、より好ましくは10~30℃で混合すれば容易に得られる。好ましくは吸水性樹脂100重量部に対してシリカを1~20重量部、より好ましくは2~7重量部配合して混合する。混合方法は両者を容器に入れ攪拌混合するか、振ることにより得られる。 As a method for treating the powdery and / or granular water-absorbent resin with silica, silica is blended with the powdery and / or granular water-absorbent resin, and the temperature is preferably 0 to 50 ° C., more preferably 10 to 30 ° C. It can be easily obtained by mixing. It is preferable to mix 1 to 20 parts by weight, more preferably 2 to 7 parts by weight of silica with respect to 100 parts by weight of the water-absorbent resin. The mixing method is obtained by putting both in a container and stirring and mixing, or shaking.

本発明において使用する粉末状及び/又は粒状の吸水性樹脂を包むシートは少なくとも一部が透水性である。このようなシートとしては柔軟性があればよいが、該シートにより吸水性樹脂を包んでシールし、これを水性液状物に浸漬させたときに吸水性樹脂が吸水膨潤してもその膨潤力ではすぐに破れない程度の湿潤強度があれば特にその形態、材質は限定されない。また、運搬などの作業時にも破れない程度の一定以上の常態強度も必要である。 The sheet for wrapping the powdery and / or granular water-absorbent resin used in the present invention is at least partially water-permeable. Such a sheet may be flexible, but when the water-absorbent resin is wrapped and sealed by the sheet and immersed in an aqueous liquid material, even if the water-absorbent resin swells by water absorption, its swelling power is sufficient. The form and material are not particularly limited as long as they have a wet strength that does not tear immediately. In addition, it is necessary to have a certain level of normal strength that does not break even during work such as transportation.

ここで透水性は100mlの25℃のイオン交換水が100cm2の面積を通過する時間(秒)で表すと30秒以下であり、好ましくは15秒以下であり、特に好ましくは5秒以下であることを指す。常態強度は縦/横とも2kg/cm以上、好ましくは3kg/cm以上の引張強度が必要であり、湿潤強度(25℃のイオン交換水に1分浸漬後の引張強度)は0.05kg/cm以上、好ましくは0.1kg/cm以上必要である。従来の水崩壊紙等は湿潤強度が小さすぎて必ずしも好ましくない。 Here, the water permeability is 30 seconds or less, preferably 15 seconds or less, and particularly preferably 5 seconds or less, in terms of the time (seconds) for 100 ml of 25 ° C. ion-exchanged water to pass through an area of 100 cm 2 . Point to that. The normal strength needs to be 2 kg / cm or more in both vertical and horizontal directions, preferably 3 kg / cm or more, and the wet strength (tensile strength after being immersed in ion-exchanged water at 25 ° C. for 1 minute) is 0.05 kg / cm. As mentioned above, preferably 0.1 kg / cm or more is required. Conventional water-disintegrating paper and the like are not always preferable because their wettability is too small.

本発明においてシートに透水性を付与する方法としては、シートに貫通孔を形成して水が通るようにする他に、貫通孔を形成した部分を水溶性シートでラミネートするなどして水溶性高分子で被覆、該水溶性樹脂が水に溶解してすぐに孔が貫通する状態になり透水性が発現されるようにするものも含む。上記貫通孔の大きさは水が通れば特に限定はないが、好ましくは0.1~1mm、特に好ましくは0.1~0.5mmであり、吸水性樹脂の粉末及び/又は粒子が洩れにくいものであればよい。上記のような貫通孔を有するシートとしては例えば編布、織布、不織布等の布帛;ポリエチレン、ポリプロピレンなどのシートに微細な孔を数多く形成したものなどのメッシュフィルムなどが挙げられる。シートの厚みは0.1~5mmであるのが好ましい。 In the present invention, as a method of imparting water permeability to a sheet, in addition to forming a through hole in the sheet to allow water to pass through, the portion having the through hole is laminated with a water-soluble sheet to have high water solubility. It also includes those coated with molecules so that the water-soluble resin dissolves in water and immediately penetrates the pores to develop water permeability. The size of the through hole is not particularly limited as long as water can pass through it, but it is preferably 0.1 to 1 mm, particularly preferably 0.1 to 0.5 mm, and the powder and / or particles of the water-absorbent resin are less likely to leak. Anything is fine. Examples of the sheet having through holes as described above include cloths such as knitted fabrics, woven fabrics, and non-woven fabrics; mesh films such as polyethylene and polypropylene sheets having many fine holes formed therein. The thickness of the sheet is preferably 0.1 to 5 mm.

シートを形成する材質としては、たとえばポリエステル、ナイロン、アクリル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンなど及びその変性物などの合成樹脂又は繊維、レーヨン、アセテートなどの半合成繊維、綿、羊毛、絹、パルプ繊維等の天然繊維など及びこれらの混紡、混織品などすべての繊維素材が適用できる。これらの内で好ましいのは綿、麻、パルプ繊維、ナイロンなどの親水性を有する繊維からなるシートであり、さらに好ましくは綿及び/又はパルプからなるシートである。シートを形成する材質が親水性であることにより、水が貫通孔に容易に入るからである。親水性でない素材からなるシートは界面活性剤などで親水処理をしてから使用するのが好ましい。ここで親水性の指標としては、繊維などの材質を1.5cm×1.5cmの大きさに切り取り、25℃のイオン交換水の上に浮かべ10分以内に完全に濡れるか沈降するものであればよく、親水性でないものは10分でも水に濡れない。 Examples of the material forming the sheet include synthetic resins or fibers such as polyester, nylon, acrylic, polyethylene, polypropylene, and polystyrene and their modified products, semi-synthetic fibers such as rayon and acetate, cotton, wool, silk, and pulp fibers. Natural fibers and all fiber materials such as these blended and woven products can be applied. Of these, a sheet made of hydrophilic fibers such as cotton, linen, pulp fibers and nylon is preferable, and a sheet made of cotton and / or pulp is more preferable. This is because the material forming the sheet is hydrophilic, so that water easily enters the through holes. Sheets made of non-hydrophilic materials are preferably treated with a surfactant or the like before use. Here, as an index of hydrophilicity, a material such as a fiber may be cut into a size of 1.5 cm × 1.5 cm, floated on ion-exchanged water at 25 ° C., and completely wet or settled within 10 minutes. Good, non-hydrophilic ones do not get wet with water even for 10 minutes.

上記貫通孔を形成した部分を被覆する水溶性高分子は下記の水溶性高分子と同様のものを使用できる。本発明に使用するシートは、上記のようなシートにより一部あるいは全体を構成する。また上記のようなシートは2種以上を併用してもよい。 As the water-soluble polymer that covers the portion where the through hole is formed, the same water-soluble polymer as the following water-soluble polymer can be used. The sheet used in the present invention constitutes a part or the whole by the sheet as described above. Further, two or more types of sheets as described above may be used in combination.

本発明においては粉末状及び/又は粒状の吸水性樹脂を封入するために、シール部分の少なくとも一部を水溶性高分子でシールする、すなわちシール部分のシートの間に水溶性高分子を存在させた後にシールする。シールに使用する水溶性高分子は、シールによりシートを接着した後、水溶性であり、重量平均分子量1000~100万である必要がある。好ましくは重量平均分子量2000~50万、特に好ましくは5000~20万のものが挙げられる。重量平均分子量が1000未満であると接着強度が弱く、ゲル化材の運搬時や作業時に剥がれてしまう。100万を超えると水に溶解するのが遅く水性液状物のゲル化の時間が遅くなる。このような水溶性高分子としては具体的には下記の(1)~(3)のものが挙げられる。 In the present invention, in order to enclose the powdery and / or granular water-absorbent resin, at least a part of the sealing portion is sealed with a water-soluble polymer, that is, the water-soluble polymer is present between the sheets of the sealing portion. Seal after. The water-soluble polymer used for the seal needs to be water-soluble after the sheet is adhered by the seal and have a weight average molecular weight of 10 to 1,000,000. The weight average molecular weight is preferably 2000 to 500,000, and particularly preferably 5000 to 200,000. If the weight average molecular weight is less than 1000, the adhesive strength is weak and the gelled material is peeled off during transportation or work. If it exceeds 1 million, it will dissolve slowly in water and the gelation time of the aqueous liquid will be delayed. Specific examples of such a water-soluble polymer include the following (1) to (3).

(1)合成高分子
ポリビニルアルコール(ポバール;鹸化度は水に溶解すれば限定はないが、好ましくは70~98モル%であり、特に好ましくは75~95モル%)、ポリアクリルアミド、水溶性アクリル樹脂(アクリル酸ナトリウム、アクリル酸ヒドロキシエチルなどの水溶性モノマーの単独又は共重合体)、水溶性ポリウレタン樹脂(イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどのポリイソシアネートと分子量400~4000のポリエチレンオキシドなどのポリオールなどとの反応物等)、水溶性エポキシ樹脂(分子量400~4000のポリエチレンオキシドなどのポリオールとエチレングリコールジグリシジルエーテル等のポリエポキシドとの反応物など)、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドンなど;
(1) Synthetic polymer Polyvinyl alcohol (Poval; the degree of saponification is not limited as long as it is soluble in water, but is preferably 70 to 98 mol%, particularly preferably 75 to 95 mol%), polyacrylamide, and water-soluble acrylic. Resins (single or copolymers of water-soluble monomers such as sodium acrylate and hydroxyethyl acrylate), water-soluble polyurethane resins (polyisocyanates such as isophorone diisocyanate and hexamethylene diisocyanate and polyols such as polyethylene oxide having a molecular weight of 400 to 4000, etc. Water-soluble epoxy resin (reaction product of polyol such as polyethylene oxide having a molecular weight of 400 to 4000 and polyepoxide such as ethylene glycol diglycidyl ether), polyethyleneimine, polyethylene oxide, polyvinylpyrrolidone, etc.;

(2)半合成高分子
カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースなどのセルロース系;酸化澱粉、変性澱粉などの澱粉系など;
(2) Semi-synthetic polymer Cellulose-based such as carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose; starch-based such as oxidized starch and modified starch;

(3)天然高分子
コーンスターチ、小麦澱粉、タピオカ澱粉、馬鈴薯澱粉などの澱粉系;こんにゃくマンナン、ペクチンなどの糖類;ふのり、寒天、アルギン酸ナトリウムなどの海草類;アラビアゴム、グアーガム、ローカストビーンガム、カラギーナン、トロロアオイ、トラガントガムなどの植物粘質物;デキストラン、プルランなどの微生物による粘質物;にかわ、ゼラチン、カゼインなどのタンパク質など;
これらを2種以上併用してもよい。
これらのうち好ましくは合成高分子であり、特に好ましくはポリビニルアルコールである。
(3) Natural high molecular weight starches such as corn starch, wheat starch, tapioca starch, horse bell starch; sugars such as konjac mannan and pectin; seaweeds such as glue, agar and sodium alginate; gum arabic, guar gum, locust bean gum, carrageenan, Plant mucilages such as trolley aoi and traganth gum; mucilages produced by microorganisms such as dextran and purulan; proteins such as glue, gelatin and casein;
Two or more of these may be used in combination.
Of these, a synthetic polymer is preferable, and polyvinyl alcohol is particularly preferable.

水溶性高分子のシール前の形態、すなわちシートの間に存在させる形態としては、たとえば水溶性フィルム、水溶性コーテイング剤、糊剤から選ばれるものが挙げられる。
水溶性フィルムとしては、水溶性の熱可塑性フィルムが好ましい。水溶性高分子の重量平均分子量は、好ましくは5000~100万、特に好ましくは1万~50万である。フィルムの厚みは特に限定はないが、好ましくは10μ~4mm、特に好ましくは50μ~2mmである。水溶性コーテイング剤としては、重量平均分子量が好ましくは1000~50万、特に好ましくは5000~20万の水溶性高分子が使用できる。水溶性接着剤もこの中に包含される。
Examples of the form of the water-soluble polymer before sealing, that is, the form present between the sheets, include those selected from water-soluble films, water-soluble coating agents, and adhesives.
As the water-soluble film, a water-soluble thermoplastic film is preferable. The weight average molecular weight of the water-soluble polymer is preferably 5,000 to 1,000,000, particularly preferably 10,000 to 500,000. The thickness of the film is not particularly limited, but is preferably 10 μ to 4 mm, particularly preferably 50 μ to 2 mm. As the water-soluble coating agent, a water-soluble polymer having a weight average molecular weight of preferably 1,000 to 500,000, particularly preferably 5,000 to 200,000 can be used. Water-soluble adhesives are also included in this.

コーテイング剤の濃度は刷毛、ローラー等で塗布できれば限定はないが、好ましくは10~100質量%である。コーテイング剤を希釈する際に通常使用される溶剤や水が使用できる。粉末を塗布して熱溶融して接着してもよい。
コーテイング剤の塗布量は、固形分の質量で、好ましくは0.1~50g/m2、特に好ましくは0.2~20g/m2である。糊剤としては、重量平均分子量が好ましくは1000~30万、特に好ましくは3000~15万の水溶性高分子である。糊剤の濃度、塗布量などもコーテイング剤と同じでよい。
これらの形態の内で好ましくは水溶性フィルム、水溶性コーテイング剤であり、特に好ましくは水溶性フィルムである。
The concentration of the coating agent is not limited as long as it can be applied with a brush, a roller, or the like, but is preferably 10 to 100% by mass. Solvents and water commonly used when diluting coating agents can be used. The powder may be applied, melted by heat, and adhered.
The coating amount of the coating agent is the mass of the solid content, preferably 0.1 to 50 g / m 2 , and particularly preferably 0.2 to 20 g / m 2 . The adhesive is a water-soluble polymer having a weight average molecular weight of preferably 1,000 to 300,000, particularly preferably 3,000 to 150,000. The concentration of the adhesive, the amount of coating, and the like may be the same as those of the coating agent.
Among these forms, a water-soluble film and a water-soluble coating agent are preferable, and a water-soluble film is particularly preferable.

本発明のゲル化材は、粉末状及び/又は粒状の吸水性樹脂をシートに包みシールして封入することにより形成される。封入形態は特に限定されず、例えばシートを袋状にする方法があげられる。ゲル化材の製造方法は特に限定されない。シートを袋状にする場合、袋はシートを二枚重ねてシールし袋状にしてもよいし、三枚以上重ねて袋状にしてもよい。一部が開いた最初から袋状のものに吸水性樹脂を入れた後開いた部分をシールして袋にしてもよい。袋にする方法としてはシートの一部を除きシールした後吸水性樹脂を入れ、その後残りの部分をシールする方法、シートの上に吸水性樹脂を置き、その周囲をシールしてしまう方法などが挙げられる。 The gelled material of the present invention is formed by wrapping a powdery and / or granular water-absorbent resin in a sheet, sealing it, and enclosing it. The encapsulation form is not particularly limited, and examples thereof include a method of forming a sheet into a bag shape. The method for producing the gelled material is not particularly limited. When the sheets are made into a bag shape, the bag may be made into a bag shape by stacking two sheets and sealing them, or may make a bag shape by stacking three or more sheets. After putting the water-absorbent resin in a bag-shaped object from the beginning when the part is opened, the opened part may be sealed to make a bag. As a method of making a bag, there is a method of putting a water-absorbent resin after sealing except a part of the sheet and then sealing the rest, a method of putting a water-absorbent resin on the sheet and sealing the surroundings. Can be mentioned.

シール方法は、ゲル化材の輸送時や取り扱い時にシール部分が剥がれない程度にシールされていれば特に限定はないが、通常ヒートシール(熱融着)、圧接着などで行われる。熱融着の温度、圧接着の圧などは通常実施される条件が使用できる。
シートの接着強度は好ましくは0.1kgf/25mm以上であり、さらに好ましくは0.2kgf/25mm以上である。ゲル化剤の輸送時や取り扱い時にシール部分が剥がれない程度に接着すればよい。接着強度は下記の方法で測定できる。
The sealing method is not particularly limited as long as the sealed portion is sealed to the extent that the sealed portion does not come off during transportation or handling of the gelled material, but it is usually performed by heat sealing (heat fusion), pressure bonding, or the like. As for the temperature of heat fusion, the pressure of pressure bonding, etc., the conditions normally implemented can be used.
The adhesive strength of the sheet is preferably 0.1 kgf / 25 mm or more, and more preferably 0.2 kgf / 25 mm or more. The gelling agent may be adhered to such an extent that the sealed portion does not come off during transportation or handling. The adhesive strength can be measured by the following method.

[接着強度]接着強度測定装置で剥離強度(180°ピール剥離強度、引っ張り速度100mm/分、単位;kgf/25mm)を測定する。 [Adhesive strength] The peel strength (180 ° peel peel strength, tensile speed 100 mm / min, unit; kgf / 25 mm) is measured with an adhesive strength measuring device.

シール材として水溶性フィルム若しくはコーテイング剤を使用する場合は、シートの片面に水溶性フィルムを貼り合わせ若しくはコーテイングした後、シートの水溶性フィルム若しくは水溶性コーテイング面をシール部の内側にしてシールするか、一枚のシートの水溶性フィルム若しくはコーテイング面を内側にして一方のシートと合わせシールしてもよい。また、シートの間に水溶性フィルムを挿入しシールしてもよいし、コーテイングの場合コーテイング面が乾燥する前にシールしてもよい。糊剤を使用する場合もコーテイングと同様であるが、特にシール部のみ糊剤を塗布するのが好ましい。シートの間に糊剤を挿入するか片方か両方のシートに糊剤を塗布した後シートの糊剤塗布面を合わせシールする。これらの方法を結合させることも可能である。これらの内好ましくは水溶性フィルムを貼り合わせたシート同士、又はコーティング剤をコーテイングしたシート同士を合わせてシールする方法である。これらの方法は作業性の面でも効率的である。 When a water-soluble film or coating agent is used as the sealing material, whether the water-soluble film or coating surface of the sheet should be inside the sealing portion after the water-soluble film is bonded or coated on one side of the sheet. , The water-soluble film of one sheet or the coating surface may be on the inside and sealed together with one sheet. Further, a water-soluble film may be inserted between the sheets for sealing, or in the case of coating, the coating surface may be sealed before it dries. When a glue is used, it is the same as the coating, but it is particularly preferable to apply the glue only to the seal portion. Insert the adhesive between the sheets or apply the adhesive to one or both sheets, then align the adhesive-applied surfaces of the sheets and seal. It is also possible to combine these methods. Of these, preferably, it is a method of sealing sheets to which a water-soluble film is bonded or sheets coated with a coating agent together. These methods are also efficient in terms of workability.

粉末状及び/又は粒状の吸水性樹脂の封入に使用される全シートの面積の内、透水性を有する部分の占める面積は25%以上が好ましく、50%以上がさらに好ましく、75%以上が特に好ましい。最も好ましくは100%である。25%以上であれば吸水性樹脂がすばやく吸水する水の量が十分に速く供給される。透水性を有する部分以外の部分はここでいう透水性を持たないことを指し、前記の水が通る貫通孔を有さないものであるか、貫通孔があり通気性があっても水を通さないものをいう。材質は透水性を有する部分のものと同じでよい。 Of the total area of the sheet used for encapsulating the powdery and / or granular water-absorbent resin, the area occupied by the water-permeable portion is preferably 25% or more, more preferably 50% or more, and particularly preferably 75% or more. preferable. Most preferably 100%. If it is 25% or more, the amount of water quickly absorbed by the water-absorbent resin is supplied sufficiently quickly. The part other than the part having water permeability means that it does not have water permeability, and it does not have a through hole through which water passes, or even if it has a through hole and is breathable, water can pass through. It means something that does not exist. The material may be the same as that of the portion having water permeability.

シートは粉末状及び/又は粒状の吸水性樹脂を入れた後シールされるが、シートを袋状とする場合シールされる全外周の長さの内、水溶性高分子でシールされる部分の占める割合は袋の全外周長さの25%以上が好ましく、50%以上がさらに好ましく、75%以上が特に好ましい。最も好ましくは100%である。25%以上であればシール部を開封後吸水性樹脂が外部に出る時間が少なくなるからである。好ましくは袋の全外周を水溶性高分子でシールするのがよい。水溶性高分子でシールされてない残りの部分は水溶性高分子でないシール材(通常のポリエチレンシート、ポリプロピレンシートなど)でシールするか縫製してもよいが特に限定はない。シールの巾は取り扱い時に吸水性樹脂が袋から洩れなければ特に限定はないが、好ましくは1~30mmであり、特に好ましくは5~15mmである。 The sheet is sealed after adding powdery and / or granular water-absorbent resin, but when the sheet is bag-shaped, the part sealed with the water-soluble polymer occupies the length of the entire outer circumference to be sealed. The ratio is preferably 25% or more, more preferably 50% or more, and particularly preferably 75% or more of the total outer peripheral length of the bag. Most preferably 100%. This is because if it is 25% or more, the time for the water-absorbent resin to come out after opening the seal portion is reduced. It is preferable to seal the entire outer circumference of the bag with a water-soluble polymer. The remaining portion not sealed with the water-soluble polymer may be sealed or sewn with a non-water-soluble polymer sealing material (ordinary polyethylene sheet, polypropylene sheet, etc.), but is not particularly limited. The width of the seal is not particularly limited as long as the water-absorbent resin does not leak from the bag during handling, but is preferably 1 to 30 mm, and particularly preferably 5 to 15 mm.

ゲル化材の形状は用途に応じて設定すればよく、袋状とする場合、円形、四角形(長方形、正方形、菱形、台形など)、三角形など任意の形でよく、特に限定はないが好ましくは四角形である。大きさも特に限定されないが、好ましくは四角形(特に長方形等)の1辺が5~30cm、特に好ましくは7~20cmである。1辺が5cm以上であればゲル化剤を生産する場合の効率もよく、30cm以下であると大きすぎて取り扱いが困難になることもない。 The shape of the gelling material may be set according to the intended use, and may be any shape such as a circle, a quadrangle (rectangle, square, rhombus, trapezoid, etc.), a triangle, etc. It is a rectangle. The size is not particularly limited, but one side of a quadrangle (particularly a rectangle or the like) is preferably 5 to 30 cm, and particularly preferably 7 to 20 cm. If one side is 5 cm or more, the efficiency of producing a gelling agent is good, and if it is 30 cm or less, it is not too large and difficult to handle.

ゲル化材の1個に封入される吸水性樹脂の量は、好ましくは0.01~0.6g/cm2であり、さらに好ましくは0.05~0.5g/cm2であり、特に好ましくは0.1~0.4g/cm2である。 The amount of the water-absorbent resin enclosed in one of the gelling materials is preferably 0.01 to 0.6 g / cm 2 , more preferably 0.05 to 0.5 g / cm 2 , and particularly preferably. Is 0.1 to 0.4 g / cm 2 .

また、本発明のゲル化材には吸水性樹脂に加えて、必要に応じて、公知の消臭剤、芳香剤、殺菌剤、防かび剤、防腐剤、消泡剤、発泡剤、ブロッキング防止剤、界面活性剤、脱酸素剤、増量剤(CMC等)などを添加することができる。添加量は、吸水性樹脂の吸水膨潤を妨げない範囲であれば特に限定はないが、好ましくは吸水性樹脂100質量部に対して50質量部以下、さらに好ましくは20質量部以下、特に好ましくは10質量部以下である。 In addition to the water-absorbent resin, the gelling material of the present invention contains known deodorants, fragrances, bactericides, fungicides, preservatives, defoamers, foaming agents, and blocking prevention, if necessary. Agents, surfactants, oxygen scavengers, bulking agents (CMC, etc.) and the like can be added. The amount added is not particularly limited as long as it does not hinder the water absorption and swelling of the water-absorbent resin, but is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, and particularly preferably 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the water-absorbent resin. It is 10 parts by mass or less.

本発明のゲル化材は、水性液状物を従来よりもさらに早くゲル化させる水性液状物用ゲル化材を提供する。この理由は、以下のように考えられる。
本発明のゲル化材を水性液状物に浸漬すれば、シート表面の接着剤としての水溶性高分子が水に溶解し始め、同時にシートの透水性を有する部分を通して袋に侵入した水を粉末状及び/又は粒状の吸水性樹脂が吸水して膨潤し、その結果膨潤圧によってシートの接着面を押し広げ水溶性高分子によるシール部が容易に開封されることになる。シール部が開封されると吸水性樹脂が袋の外部に出て一気に吸水膨潤し水性液状物をゲル化させる。
The gelling material of the present invention provides a gelling material for an aqueous liquid material that gels an aqueous liquid material even faster than before. The reason for this is considered as follows.
When the gelling material of the present invention is immersed in an aqueous liquid substance, the water-soluble polymer as an adhesive on the sheet surface begins to dissolve in water, and at the same time, the water that has entered the bag through the water-permeable portion of the sheet is powdered. And / or the granular water-absorbent resin absorbs water and swells, and as a result, the adhesive surface of the sheet is expanded by the swelling pressure, and the sealed portion made of the water-soluble polymer is easily opened. When the seal is opened, the water-absorbent resin goes out of the bag and absorbs water and swells at once, gelling the water-based liquid.

粉末状及び/又は粒状の吸水性樹脂は吸水性樹脂の集合体である。シートの透水性を有する部分から侵入した水が粉末状及び/又は粒状の吸水性樹脂を膨潤させるときに、吸水性樹脂表面にシリカがあると粉末及び/又は粒状の中の吸水性樹脂と吸水性樹脂との間に早く入り込み、吸水性樹脂の水可溶性成分が1重量%以下であると、さらに吸水性樹脂自体の中に入るときに、吸水性樹脂表面にある水が吸水性樹脂自体の中に早く入ることができ、その結果、吸水性樹脂自体を早く膨潤させることができる。水可溶性成分が1重量%を超えると水可溶性成分が吸水性樹脂の中に水が入るのを邪魔をするので膨潤が遅くなる。
すなわち、ゲル化材の中の吸水性樹脂が従来よりも早く膨潤するので、袋を早く押し広げて開封させ、さらに外側の水性液状物をゲル化させることができる。
The powdery and / or granular water-absorbent resin is an aggregate of the water-absorbent resin. When water invading from the water-permeable part of the sheet swells the powdery and / or granular water-absorbent resin, if there is silica on the surface of the water-absorbent resin, the water-absorbent resin and water-absorbent in the powder and / or granules If the water-soluble component of the water-absorbent resin is 1% by weight or less, the water on the surface of the water-absorbent resin will be the water-absorbent resin itself when it enters the water-absorbent resin itself. It can get inside quickly, and as a result, the water-absorbent resin itself can be swollen quickly. If the water-soluble component exceeds 1% by weight, the water-soluble component interferes with water entering the water-absorbent resin, so that swelling is delayed.
That is, since the water-absorbent resin in the gelling material swells faster than before, the bag can be expanded and opened quickly, and the outer aqueous liquid material can be further gelled.

本発明のゲル化材を使用する対象となる、水性液状物としては含水液状物であればよく、特に限定はない。水性液状物における水の割合は特に限定はないが、好ましくは50質量%以上である。該水性液状物の具体例としては、雨水、水道水、井戸水、河川水、池・湖沼水、海水、泥水などの一般水;鉱山、土木・建築工事現場、紙パルプ工場、繊維・染色工場、機械・金属加工工場、鉱石精練工場、化学工場、電気・電子関連工場、病院などの医療産業施設、食品加工工場、窯業、浄水場、下水処理場、家庭などから発生するヘドロ状の排水・廃液などが挙げられる。該液状物は静止した状態のものでもよいし、流動している状態のものでもよい。 The aqueous liquid substance to which the gelling material of the present invention is used may be a hydrous liquid substance, and is not particularly limited. The ratio of water in the aqueous liquid material is not particularly limited, but is preferably 50% by mass or more. Specific examples of the aqueous liquid material include rainwater, tap water, well water, river water, pond / lake water, seawater, muddy water and other general water; mines, civil engineering / construction sites, paper and pulp factories, textile / dyeing factories, etc. Hedro-like wastewater and effluent generated from machinery / metal processing factories, ore scouring factories, chemical factories, electrical / electronic related factories, medical industry facilities such as hospitals, food processing factories, ceramics, water purification plants, sewage treatment plants, households, etc. And so on. The liquid material may be in a stationary state or may be in a flowing state.

本発明のゲル化材は、水性液状物に投入し、好ましくは液全体を攪拌することにより、短時間(通常1分程度)に水性液状物をゲル化させることができる。ゲル化材中の吸水性樹脂と対象となる水性液状物中の水との割合は、好ましくは質量比で1:500~1:10であり、特に好ましくは1:400~1:50である。攪拌は液全体が軽く混ざる程度で十分である。攪拌機としては汎用のものが使用でき、特に限定はない。5リットル以下の液量であればヘラを使って手で混ぜる程度の攪拌で充分である。 The gelling material of the present invention can be gelled in a short time (usually about 1 minute) by putting it in an aqueous liquid material and preferably stirring the whole liquid. The ratio of the water-absorbent resin in the gelling material to the water in the target aqueous liquid material is preferably 1: 500 to 1:10 by mass ratio, and particularly preferably 1: 400 to 1:50. .. It is sufficient to stir the whole liquid lightly. A general-purpose stirrer can be used, and there is no particular limitation. If the amount of liquid is 5 liters or less, it is sufficient to stir by hand with a spatula.

本発明は、上記水性液状物用ゲル化材を使用することを特徴とする吸水袋、吸水土のう、および汚泥減容化袋から選択されるいずれかの用途に供される。吸水袋とは、たとえば、雨でグラウンドが水びたしになったときに水を吸水除去して早くグラウンドを乾かすために用いるものである。吸水土のうとは、土の土のうのように洪水のとき水を堰き止めるためのものである。汚泥減容化袋とは、汚泥中の水を袋の中に浸入させ、その水を吸収して汚泥中の水を減らすことができ、その結果見かけの汚泥量が減少するので全体の汚泥を減容することができる。これらはすべて同じ構造により構成されて、異なる用途に適用することができる。以下吸水土のうで代表して説明する。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used for any of a water-absorbing bag, a water-absorbing sandbag, and a sludge volume-reducing bag, which are characterized by using the above-mentioned gelling material for an aqueous liquid material. The water absorption bag is used, for example, to absorb and remove water when the ground becomes flooded due to rain, and to dry the ground quickly. Water-absorbing sandbags, like sandbags, are used to block water during floods. A sludge volume reduction bag allows water in sludge to enter the bag and absorbs the water to reduce the amount of water in sludge, resulting in a reduction in the apparent amount of sludge, thus reducing the total amount of sludge. The volume can be reduced. They are all configured with the same structure and can be applied to different applications. The following will be described as a representative of water-absorbing sandbags.

吸水土のうは、本発明のゲル化材が透水性の袋の中に封入されてなるものである。透水性の袋の材質としては前記のシート透水性を有するものと同じものが使用できる。袋の大きさは本発明のゲル化材を封入できる大きさであれば特に限定はないが、好ましくは20~50cm×50~80cm、さらに好ましくは30~45cm×50~70cmからなる袋である。袋の形もゲル化剤と同様に限定はない。吸水土のうは、本発明のゲル化材を好ましくは1~10個、さらに好ましくは1~6個、特に好ましくは1~4個封入するものである。吸水土のうの中にゲル化材を同じ間隔となるよう両面テープで固定すると運搬時にゲル化材が動かず偏ることがなく、使用時に均一なゲル化となる。間隔の巾は好ましくは1~15cm、特に好ましくは3~10cmである。本発明のゲル化材が吸水土のうを構成する袋の面積に占める割合は好ましくは10~70%であり、特に20~50%が好ましい。 The water-absorbent sandbag is formed by enclosing the gelling material of the present invention in a water-permeable bag. As the material of the water-permeable bag, the same material as that having the above-mentioned sheet water permeability can be used. The size of the bag is not particularly limited as long as it can enclose the gelling material of the present invention, but is preferably a bag having a size of 20 to 50 cm × 50 to 80 cm, and more preferably 30 to 45 cm × 50 to 70 cm. .. The shape of the bag is not limited as well as the gelling agent. The water-absorbent sandbag preferably contains 1 to 10 gelling materials of the present invention, more preferably 1 to 6 pieces, and particularly preferably 1 to 4 pieces. If the gelling material is fixed in the water-absorbent sandbags with double-sided tape so that the intervals are the same, the gelling material does not move and is not biased during transportation, resulting in uniform gelation during use. The width of the interval is preferably 1 to 15 cm, particularly preferably 3 to 10 cm. The ratio of the gelling material of the present invention to the area of the bag constituting the water-absorbent sandbag is preferably 10 to 70%, particularly preferably 20 to 50%.

図1(a)は本発明における吸水土のうの構成を示す斜視図、図1(b)は図1(a)の吸水土のうが水に浸漬されて膨潤した状態を示す斜視図である。
図1(a)の吸水土のう1が水に浸漬されるとゲル化材2が崩壊して包袋である麻袋3を押し広げて膨らんでいる。その様子は図1(b)に膨潤した吸水土のう5で示されている。
本発明の吸水土のうは通常の土の土のうと同様に利用することができるが、例えば洪水、大雨などに際して、堤防、ビル、家屋などを守るために雨水の侵入防止として好適に使用できる。
FIG. 1 (a) is a perspective view showing the configuration of the water-absorbent sandbag in the present invention, and FIG. 1 (b) is a perspective view showing a state in which the water-absorbent sandbag of FIG. 1 (a) is immersed in water and swollen.
When the water-absorbing sandbag 1 of FIG. 1A is immersed in water, the gelling material 2 collapses and the hemp bag 3, which is a sack, is expanded and inflated. The situation is shown in FIG. 1 (b) by the swollen water-absorbing sandbag 5.
The water-absorbing sandbag of the present invention can be used in the same manner as ordinary soil sandbags, but can be suitably used as rainwater intrusion prevention in order to protect embankments, buildings, houses, etc. in the event of a flood, heavy rain, etc., for example.

以下、実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれに限定されない。
製造例1
容量1リットルのガラス製反応容器にアクリル酸ナトリウム76.7g、アクリル酸23g、N,N’-メチレンビスアクリルアミド0.3gおよび脱イオン水295gを入れ、攪拌、混合しながら内容物の温度を5℃に保った。内容物に窒素を流入して溶存酸素量を約1ppmとした後、過酸化水素の1%水溶液1g、アスコルビン酸の0.2%水溶液1.2gおよび2,2’-アゾビスアミジノプロパンジハイドロクロライドの2%水溶液2.8gを添加・混合して重合を開始させた(重合濃度25%)。約6時間重合・熟成することにより含水ゲル状重合体を得た。
この含水ゲル状重合体を、目開き850μmのSUS製のスクリ-ンの上に、厚さ5cmで積層し、小型透気乾燥機(八光電機製作所社製)を用い、供給風温205℃、風速1.5m/秒の条件下で、30分間含水ゲルに透気させて、含水ゲルを加熱乾燥し、水分含有量が約4%の乾燥物を得た。得られた乾燥物を家庭用ミキサーを用いて粉砕し、フルイを用いて32~710μm(400メッシュ~22メッシュ)の粒径のものを採取し、吸水性樹脂(1)(平均粒子径420μm、吸水倍率220倍、ゲル強度31,000ダイン/cm2、水可溶性成分含量6.5重量%)を得た。
Hereinafter, the present invention will be further described with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
Production Example 1
76.7 g of sodium acrylate, 23 g of acrylic acid, 0.3 g of N, N'-methylenebisacrylamide and 295 g of deionized water were placed in a glass reaction vessel having a capacity of 1 liter, and the temperature of the contents was raised to 5 while stirring and mixing. Keeped at ° C. After inflowing nitrogen into the contents to make the dissolved oxygen amount about 1 ppm, 1 g of a 1% aqueous solution of hydrogen peroxide, 1.2 g of a 0.2% aqueous solution of ascorbic acid and 2,2'-azobis amidinopropane dihydro 2.8 g of a 2% aqueous solution of chloride was added and mixed to initiate polymerization (polymerization concentration 25%). A hydrogel-like polymer was obtained by polymerizing and aging for about 6 hours.
This water-containing gel-like polymer was laminated on a SUS screen having an opening of 850 μm to a thickness of 5 cm, and a small air-permeable dryer (manufactured by Hakkou Denki Seisakusho Co., Ltd.) was used to supply an air temperature of 205 ° C. Under the condition of a wind speed of 1.5 m / sec, the water-containing gel was allowed to permeate for 30 minutes, and the water-containing gel was heated and dried to obtain a dried product having a water content of about 4%. The obtained dried product was crushed using a household mixer, and a product having a particle size of 32 to 710 μm (400 mesh to 22 mesh) was collected using a fluid, and the water-absorbent resin (1) (average particle diameter 420 μm, A water absorption magnification of 220 times, a gel strength of 31,000 dyne / cm 2 , and a water-soluble component content of 6.5% by weight) were obtained.

製造例2
製造例1において、脱イオン水295gに替えて脱イオン水285gを用い、2,2’-アゾビスアミジノプロパンジハイドロクロライドの2%水溶液2.8gに替えて該2%水溶液3.2gを用い、約6時間重合・熟成に替えて約8時間重合・熟成する以外は製造例1と同様にして、吸水性樹脂(2)(平均粒子径375μm、吸水倍率205倍、ゲル強度35,000ダイン/cm2、水可溶性成分含量0.9重量%)を得た。
Manufacturing example 2
In Production Example 1, 285 g of deionized water was used instead of 295 g of deionized water, and 3.2 g of the 2% aqueous solution was used instead of 2.8 g of a 2% aqueous solution of 2,2'-azobisamidinopropanedihydrochloride. Water-absorbent resin (2) (average particle size 375 μm, water absorption magnification 205 times, gel strength 35,000 dyne) in the same manner as in Production Example 1 except that the polymerization / aging was performed for about 8 hours instead of the polymerization / aging for about 6 hours. / Cm 2 , water-soluble component content 0.9% by weight) was obtained.

製造例3
吸水性樹脂(2)100gに「アエロジル200CF」(親水性超微粒子状シリカ、一次粒子の平均粒子径 約12nm、日本アエロジル社製)1gをV型混合機に入れ、充分攪拌して吸水性樹脂(2)の表面を超微粒子状シリカで被覆した本発明の吸水性樹脂Aを得た。
Production example 3
Water-absorbent resin (2) Add 1 g of "Aerosil 200CF" (hydrophilic ultrafine silica, average particle diameter of primary particles of about 12 nm, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) to 100 g of the water-absorbent resin, and stir well to make the water-absorbent resin. The water-absorbent resin A of the present invention was obtained by coating the surface of (2) with ultrafine silica.

製造例4
製造例3において、「アエロジル200CF」1gに替えて、「アエロジル200CF」0.5gと「アエロジルR972CF」(疎水性超微粒子状シリカ、一次粒子の平均粒子径 約16nm、日本アエロジル社製)0.5gを用いる以外は製造例3と同様にして本発明の吸水性樹脂Bを得た。
Production example 4
In Production Example 3, instead of 1 g of "Aerosil 200CF", 0.5 g of "Aerosil 200CF" and "Aerosil R972CF" (hydrophobic ultrafine silica, average particle diameter of primary particles of about 16 nm, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) 0. The water-absorbent resin B of the present invention was obtained in the same manner as in Production Example 3 except that 5 g was used.

製造例5
製造例3において、吸水性樹脂(2)100gに替えて吸水性樹脂(1)100gを用いる以外は製造例3と同様にして比較の吸水性樹脂Cを得た。
Production Example 5
In Production Example 3, a comparative water-absorbent resin C was obtained in the same manner as in Production Example 3 except that 100 g of the water-absorbent resin (1) was used instead of 100 g of the water-absorbent resin (2).

実施例1
「ハビックス JS45HD-W」(ハビックス社製、乾式パルプ不織布)に厚さ30μmのポバール(PVA)フィルム(クラレ社製、CP-1220T10、鹸化度87~89%)をラミネートしたシート(a)を10×15cmの大きさの長方形に切り、これをPVAフィルム側を重ねて3方の端(辺)をヒートシールして袋を製造した。この中に上記の吸水性樹脂A 50gを入れ、次いで開口部をヒートシール(密封)して本発明のゲル化材(A)を作製した。
Example 1
10 sheets (a) laminated with "Havix JS45HD-W" (Havix, dry pulp non-woven fabric) and a 30 μm-thick PVA film (Kuraray, CP-1220T10, saponification degree 87-89%). A bag was manufactured by cutting it into a rectangle having a size of × 15 cm, overlapping the PVA film side, and heat-sealing the three ends (sides). 50 g of the above-mentioned water-absorbent resin A was put therein, and then the opening was heat-sealed (sealed) to prepare the gelled material (A) of the present invention.

実施例2、比較例1ないし3
実施例1において、吸水性樹脂Aに替えて吸水性樹脂B、吸水性樹脂(2)、吸水性樹脂C、吸水性樹脂(1)を同量用いる以外は実施例1と同様にしてゲル化材(B)(実施例2)、ゲル化材(C)(比較例1)、ゲル化材(D)(比較例2)、ゲル化材(E)(比較例3)を得た。下記の表1を参考。
Example 2, Comparative Examples 1 to 3
In Example 1, gelation is performed in the same manner as in Example 1 except that the same amounts of water-absorbent resin B, water-absorbent resin (2), water-absorbent resin C, and water-absorbent resin (1) are used instead of water-absorbent resin A. A material (B) (Example 2), a gelling material (C) (Comparative Example 1), a gelling material (D) (Comparative Example 2), and a gelling material (E) (Comparative Example 3) were obtained. See Table 1 below.

上記ゲル化材を用いて以下のゲル化試験を行った。
(試験方法)
3Lのポリビーカーに水道水2Lを入れ、液温を25℃に調節後ゲル化材を投入し、水道水全体がゲル化するまでの時間(秒)を測定した。
その結果を表1に示した。
The following gelation test was performed using the above gelling material.
(Test method)
2 L of tap water was put into a 3 L polybeaker, the liquid temperature was adjusted to 25 ° C., and then the gelling material was added, and the time (seconds) until the entire tap water was gelled was measured.
The results are shown in Table 1.

Figure 2022007305000002
Figure 2022007305000002

表1から本発明のゲル化材は従来のゲル化材(E)よりも早くゲル化できることがわかる。 From Table 1, it can be seen that the gelling material of the present invention can be gelled faster than the conventional gelling material (E).

1.吸水土のう
2.ゲル化材
3.麻袋
4.吸水土のうの縫製部分
5.膨潤した吸水土のう
1. 1. Water-absorbing sandbags 2. Gelling material 3. Hemp bag 4. Sewing part of water-absorbent sandbags 5. Swollen water-absorbing sandbags

Figure 2022007305000004
Figure 2022007305000004

Claims (4)

粉末状及び/又は粒状の吸水性樹脂がシートに包まれシールされてなるゲル化材であって、
前記シートの少なくとも一部が透水性であり、該シールされる部分の少なくとも一部が重量平均分子量1000~100万の水溶性高分子でシールされてなり、
前記吸水性樹脂の純水に対する吸水倍率が80~1000倍であり、水可溶性成分含量が5重量%以下であり、
前記吸水性樹脂がシリカで処理されていることを特徴とする水性液状物用ゲル化材。
A gelling material in which a powdery and / or granular water-absorbent resin is wrapped in a sheet and sealed.
At least a part of the sheet is water permeable, and at least a part of the sealed part is sealed with a water-soluble polymer having a weight average molecular weight of 10 to 1,000,000.
The water absorption ratio of the water-absorbent resin with respect to pure water is 80 to 1000 times, and the water-soluble component content is 5% by weight or less.
A gelling material for an aqueous liquid material, wherein the water-absorbent resin is treated with silica.
前記シリカが親水性シリカであることを特徴とする請求項1記載の水性液状物用ゲル化材。 The gelling material for an aqueous liquid material according to claim 1, wherein the silica is hydrophilic silica. 前記水溶性高分子がポリビニルアルコールであることを特徴とする請求項1または2記載の水性液状物用ゲル化材。 The gelling material for an aqueous liquid substance according to claim 1 or 2, wherein the water-soluble polymer is polyvinyl alcohol. 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の水性液状物用ゲル化材を使用することを特徴とする吸水袋、吸水土のう、および汚泥減容化袋から選択されるいずれかの用途。 Any use selected from a water-absorbing bag, a water-absorbing sandbag, and a sludge volume-reducing bag, which comprises using the gelling material for an aqueous liquid material according to any one of claims 1 to 3.
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