JP4739534B2 - Handling method of water absorbent resin - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸水性樹脂の取扱方法に関する。
詳しくは、本発明は、粒子状吸水性樹脂の製造中や製造後の輸送や貯蔵における改良に関するほか、全工程の一部に吸水性樹脂の粉砕工程を含む粒子状吸水性樹脂の製造方法それ自体の改良に関する。さらに詳しくは、生理用ナプキン、紙おむつ等の衛生材料用吸収剤として、あるいは農園芸用分野、土木業分野において保水剤、脱水剤等として幅広い用途に応用されている吸水性樹脂を、高い精度で生産性よく、粉砕する方法、輸送する方法、貯蔵する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
粒子状吸水性樹脂は、一般に粒径１ｍｍ〜数十μｍの粉粒体の形態で用いられる。
このため、粒子状吸水性樹脂は、親水性単量体を重合して得られる含水ゲル状重合体を乾燥した後、ロールミル、高速回転式粉砕機、ジェット粉砕機等の粉砕機で粉砕することにより、製造される。
上記粉砕の際、粒子状吸水性樹脂の凝集物が、粉砕機の内部または粉砕機の排出口付近の配管等に付着して、目詰まりが生じて安定した粉砕操作が行えなかったり、凝集物が粒子状吸水性樹脂に混入して物性が低下したりすることがあった。
【０００３】
上記で得られた粒子状吸水性樹脂は、その後、分級工程、造粒工程、添加剤等の混合工程、表面処理工程等を経て、製品となるが、各工程は、通常、所要動力が少ない機械的なあるいはニューマチックな（ｐｎｅｕｍａｔｉｃ）輸送機で結び付けられる。粒子状吸水性樹脂は、また、その使用時など、製造後の段階でも、輸送工程を経ることがある。この製造時、製造後の輸送工程において、粒子状吸水性樹脂の凝集物が、輸送機に付着して、上記と同様に、目詰まりが生じて安定した輸送操作が行えなかったり、凝集物が粒子状吸水性樹脂に混入して物性が低下したりすることがあった。
【０００４】
上記製造時の各工程の間で粒子状吸水性樹脂を貯蔵したり、最終製品を製造後において貯蔵したりする際にも、上記と同様の問題があった。
粒子状吸水性樹脂を得る過程では、粒子状吸水性樹脂を分級する事が行われるが、この時にも、上記と同様な問題の起きるときかある。そこで、本発明者らは、粒子状親水性重合体の分級において、分級装置を加熱した状態および／または保温した状態で用いることにより、高精度に生産性よく粒度分級する方法および装置を出願している（特開平１０−２０２１８７号、欧州特許８５５２３２号）。さらに、吸水性樹脂粉体の連続的造粒方法がＵＳＰ５３６９１４８に記載されている。その連続的造粒方法を行うにあたり、吸水性樹脂粉体と水性液とが一体となった固まった粒子からなる粘着性の強い凝集物が筒状体に付着するのを防止するために、筒状体を加熱している。それに対して、以下に述べる本発明では、吸水性樹脂の粉砕、粒子状吸水性樹脂の輸送または貯蔵に関する。ここで、目的とする吸水性樹脂または粒子状吸水性樹脂は、粘着性がなく、流動性がある。粘着性の強い凝集物に対して付着防止効果がある加熱が、粘着性がなく、流動性がある吸水性樹脂または粒子状吸水性樹脂に対して効果があることは予見できないことである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、粒子状吸水性樹脂を製造する方法における上記粉砕を安定して行うことができ、また、粒子状吸水性樹脂の製造中や製造後において粒子状吸水性樹脂の輸送や貯蔵を安定して行うことができ、粒子状吸水性樹脂の凝集物の混入が防止でき、物性の低下のない、ないしは少ない吸水性樹脂の取扱方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らが、上記凝集物が生成する原因について詳しく検討したところ、含水ゲル状重合体を乾燥して得られた吸水性樹脂は、３〜１５％程度の水分を有しており、粉砕時に発生する熱によって、この水分が蒸発し、粉砕された粒子状吸水性樹脂が凝集して、粉砕機の内壁面や粉砕部材、粉砕機の出口付近に凝集物となって付着しがちであることが明らかになった。また、粉砕によって表面積が著しく増大した粒子状吸水性樹脂が、輸送または貯蔵される時にも、上記と同様に、水分が蒸発して凝集物が生成することも分かった。
【０００７】
そこで、本発明者らは、粒子状吸水性樹脂に含まれる水分による凝集を抑えるべく、粉砕機、輸送機または貯槽を、加熱した状態や保温した状態で用いることにより、上記問題点が改善されることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明にかかる吸水性樹脂の取扱方法は、重合により得られる含水ゲル状重合体を１６０℃〜２５０℃の温度で乾燥させてなる吸水性樹脂の乾燥体を１０００μｍ以下の粒子径に粉砕してなる乾燥後の粒子状吸水性樹脂の製造中もしくは製造後における吸水性樹脂の取扱方法であって、
前記粒子状吸水性樹脂がポリアクリル酸架橋体部分中和塩であり、かつ、
前記粒子状吸水性樹脂を得るための粉砕および前記粒子状吸水性樹脂の輸送、貯蔵のいずれかを行うにあたり、
（１）前記粒子状吸水性樹脂が接する面のうちの少なくとも一部を外側から加熱すること、
（２）前記粒子状吸水性樹脂が接する面のうちの少なくとも一部の内壁面温度を３０〜１５０℃に保つこと、
（３）前記粒子状吸水性樹脂が接する面のうちの少なくとも一部の内壁面温度を前記粒子状吸水性樹脂の温度より２０℃は低くならないようにすること、
の少なくとも１つを行うこととし、前記粉砕の工程、輸送の工程、貯蔵の工程の少なくとも１つの工程において、下記条件を満足する、ことを特徴とする。
（ａ）前記粉砕の工程では、粒子状吸水性樹脂の温度が４０〜１５０℃であり、前記粉砕において用いられる粉砕機がロールミルであること。
（ｂ）前記輸送の工程では粒子状吸水性樹脂の温度が４０〜１００℃であること。
（ｃ）前記貯蔵の工程では、粒子状吸水性樹脂の温度が４０〜１５０℃であり、前記貯蔵において用いられる貯槽がサイロまたはホッパーの中から選ばれること。
【００１０】
このように、本発明者らは、特開平１０−２０２１８７号（欧州特許８５５２３２号）で基本的に示した方法が、粉砕、輸送、貯蔵の各工程においても適用されることを見出したのである。
驚くべきことに、上記の改良にかかる輸送工程、貯蔵工程、粉砕工程は、表面架橋処理をほどこされて水分が減少した粒子状吸水性樹脂にも、好適に用いられる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
〔吸水性樹脂〕
本発明で用いられる吸水性樹脂の乾燥体としては、水溶性の重合性不飽和基含有単量体、たとえば、（メタ）アクリル酸、（無水）マレイン酸、フマール酸、クロトン酸、イタコン酸、２−（メタ）アクリロイルエタンスルホン酸、２−（メタ）アクリロイルプロパンスルホン酸、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、等のアニオン性単量体やその塩、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−置換（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（メタ）アクリレート、等のノニオン性親水性基含有単量体、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、等のアミノ基含有不飽和単量体やそれらの４級化物等と、重合時に架橋構造を形成させる架橋剤、たとえば、分子内に重合性不飽和二重結合を２個以上有する化合物、水溶性の不飽和基含有単量体が有する酸基、ヒドロキシル基、アミノ基等の官能基と反応する基を分子内に２個以上有する化合物、分子内に不飽和結合および単量体の官能基と反応する基をそれぞれ１個以上有する化合物、分子内に単量体の官能基と反応する点を２個以上有する化合物、または単量体成分が重合する際にグラフト結合等により架橋構造を形成し得る親水性高分子等とを重合し、乾燥して得られる吸水性樹脂の乾燥体が挙げられる。これらの中で、原料の入手容易性から、ポリアクリル酸架橋体部分中和塩が好ましく用いられる。
【００１２】
本発明で用いられる吸水性樹脂の乾燥体は、１６０〜２５０℃の温度で乾燥された乾燥体であることが好ましい。
本発明が対象とする粒子状吸水性樹脂は、上記乾燥体を粉砕して得られるものであり、一般に乾燥粉砕物として市販もされてもおり、通常１０００μｍ以下の粒子径を有している。本発明において、粒子状吸水性樹脂の形状は、球状、立方体状、柱状、板状、りんぺん状、棒状、針状、繊維状、および不定形状等が挙げられる。粒子状吸水性樹脂の粒子径としては、通常１０００μｍ以下、好ましくは８５０μｍ以下である。
【００１３】
本発明が対象とする粒子状吸水性樹脂は、一般に流動性を有する粉体である。
上記粒子状吸水性樹脂は、表面架橋処理をほどこされているものであることが、好ましい。表面架橋処理技術は、例えば、特開昭５７−４４６２７号、特開昭５８−４２６０２号、特公昭６０−１８６９０号、特開昭５８−１８０２３３号、特開昭５９−６２６６５号、特開昭６１−１６９０３号、特開平４−２４６４０３号、米国特許５４２２４０５号、米国特許５５９７８７３号、欧州特許４５０９２３号、欧州特許４５０９２４号、ＷＯ９９／４２４９４、ＷＯ９９／４２４９６、ＷＯ９９／４３７２０等に開示されている。なかでも、多価アルコールを表面架橋処理成分の少なくとも一つとして用いて表面架橋処理したものに、好適に適用される。この場合、使用した多価アルコールの一部が残ることにより、親水性を付与していることが多い。多価アルコールは助剤として用いられ表面架橋剤は多価アルコール以外の物質である表面架橋処理によって製造された粒子状吸水性樹脂にも、好適に適用される。
【００１４】
〔加熱および保温の定義等〕
本発明における「加熱」とは、積極的に熱を与えることをさす。したがって、「加熱した状態」には、・初期状態において、粉砕機、輸送機または貯槽等の装置の内壁面に外側から熱を与えて一定温度まで昇温し、その後は熱を与えない場合、・初期状態だけでなく恒常的に装置の内壁面に外側から熱を与える場合等が含まれる。一方、「保温」とは、熱は与えないで熱を逃しにくくすること、すなわち温度を下がりにくくすることをさす。したがって、「保温した状態」とは、熱を与えることなく、断熱材を装置に巻き付ける等して熱を逃げにくくするような場合をさす。本発明においては、「加熱した状態」かつ「保温した状態」としてもよい場合があり、外側から熱を積極的に与えながら、断熱材を併用する等してもよい場合もある。
【００１５】
粉砕機、輸送機または貯槽等の装置の内壁面を外側から加熱した状態や、保温した状態とするには、内壁面を外側から加熱する手段や保温する手段を備えた装置を用いるか、装置の置かれている雰囲気温度を上げる等すればよい。加熱する手段や保温する手段を備えた装置としては、たとえば、従来公知の粉砕機、輸送機または貯槽等の装置に加熱する手段として、電気あるいは蒸気で加熱できるジャケットを設ける、テープ状発熱体を巻き付ける等したり、保温する手段として断熱材（保温材）を巻き付ける等することにより簡便に製造できる。もちろんこれらを２つ以上組み合わせて用いてもよい。
【００１６】
本発明に使用できる断熱材（保温材）は特に限定されないが、例えば、石綿保温材、ロックウール保温材、グラスウール保温材、および耐熱性無機繊維保温材等の繊維質保温材；ケイ酸カルシウム保温材および水性パーライト保温材等の粉末質保温材；ポリスチレンフォーム保温材、硬質ウレタンフォーム保温材、および多泡ガラス保温材等の発泡質保温材；金属箔保温材、およびペーパーハニカム等の空気層保温材等が使用できる。
粒子状吸水性樹脂は、その粒子径が小さくなるにつれて、互いに付着して、凝集物が生成し易くなる。したがって、本発明の取扱方法は、粒子径１５０μｍより小さな吸水性樹脂粒子を含む粒子状吸水性樹脂の取扱に、より好ましく適用できる。
【００１７】
〔粉砕工程〕
本発明にかかる粒子状吸水性樹脂の製造方法は、例えば、親水性単量体を重合して得られるものであるが、上記重合により得られた含水ゲル状重合体を乾燥した後、粉砕機で粉砕し粒子状吸水性樹脂にする工程を含む。
この粉砕工程で用いられる粉砕機としては、たとえば、ローラーミル、ナイフミル、ハンマーミル、ピンミル、ジェットミル等であり、粉砕機自体の内壁面を加熱する手段を備えている。
その粉砕工程は、粉砕機の内壁面を外側から加熱した状態にすること、粉砕機の内壁面温度を３０℃〜１５０℃にすること、または、粉砕機の内壁面温度を粒子状吸水性樹脂の温度に対し２０℃は低くならないようにすること、を必須とする。つまり、粒子状吸水性樹脂と接触する粉砕機の内壁面の温度を、粒子状吸水性樹脂の凝集が起きない程度に調節することにより、粉砕機の中やその排出口付近での凝集を有効に防止することができる。また、粉砕によって得られた粒子状吸水性樹脂が、粉砕機の内面側壁に付着し、さらには大きな凝集物を形成し、粉砕機の振動によってこの凝集物が剥がれ落ち、製品に混入するということを防止できる。
【００１８】
粉砕機の内壁面温度は、好ましくは３０〜１５０℃、さらに好ましくは４０〜９０℃、最も好ましくは５０〜８０℃に調整される。内壁面温度が３０℃未満では、本発明の効果が得られず、一方、１５０℃を越える温度にしても１５０℃以下で得られる効果と変わらず、そのような高温にすることは経済的に不利であるばかりか、装置にとっても好ましくない。
粉砕機の内壁面温度は、粒子状吸水性樹脂の温度に対し、好ましくは２０℃は低くならないように、さらに好ましくは１０℃は低くならないように調整される。粒子状吸水性樹脂の温度は、工業的規模で粒子状吸水性樹脂を取り扱う際に、その流動性を確保するために、室温以上の温度、たとえば、４０〜１５０℃程度、より好ましくは５０〜８０℃程度に調整される場合がある。この粒子状吸水性樹脂の温度に対し粉砕機の内壁面温度が２０℃よりも低い場合には、加温された状態にある粒子状吸水性樹脂が粉砕機の内壁面で冷却されるため、凝集物が粉砕機の内壁面に付着し、さらには大きな凝集物を形成し、粉砕機の振動によってこの凝集物が剥がれ落ちて製品に混入することがある。
【００１９】
本発明で用いる粉砕機は、前述の加熱する手段を備えるものであり、上記吸水性樹脂の粉砕工程に有効に用いることができる。
〔輸送工程〕
本発明にかかる輸送方法は、粒子状吸水性樹脂の製造時か製造後に、上記乾燥した粒子状吸水性樹脂を輸送機を用いて輸送する工程を含む方法である。
上記輸送工程で用いられる輸送機としては、たとえば、ベルトコンベヤー、スクリューコンベヤー、チェーンコンベヤー、振動コンベヤー、ニューマチックコンベヤー等であり、その内壁面を外側から加熱する手段および／または保温する手段を備えたものを挙げることができる。これらの輸送機のうちでも、チェーンコンベヤーまたはニューマチックコンベヤーが好ましい。
【００２０】
この輸送工程では、輸送機の内壁面を外側から加熱した状態および／または保温した状態にすること、輸送機の内壁面温度を３０℃〜１００℃にすること、または、輸送機の内壁面温度を粒子状吸水性樹脂の温度に対し２０℃は低くならないようにすること、を必須とする。つまり、粒子状吸水性樹脂と接触する輸送機の内壁面の温度を、粒子状吸水性樹脂の凝集が起きない程度に調節することにより、輸送機での凝集を有効に防止することができる。また、粒子状吸水性樹脂が輸送中に輸送機の内面側壁に付着し、さらには大きな凝集物を形成し、輸送機の振動等によってこの凝集物が剥がれ落ち、製品に混入するということを防止できる。
【００２１】
輸送機の内壁面温度は、好ましくは３０〜１５０℃、さらに好ましくは４０〜９０℃、最も好ましくは５０〜８０℃に調整される。内壁面温度が３０℃未満では、本発明の効果が得られず、一方、１５０℃を越える温度にしても１５０℃以下で得られる効果と変わらず、そのような高温にすることは経済的に不利である。
輸送機の内壁面温度は、粒子状吸水性樹脂の温度に対し、好ましくは２０℃は低くならないように、さらに好ましくは１０℃は低くならないように調整される。粒子状吸水性樹脂の温度は、工業的規模で粒子状吸水性樹脂を取り扱う際に、その流動性を確保するために、室温以上の温度、たとえば、４０〜１００℃程度、より好ましくは５０〜８０℃程度に調整される場合がある。この粒子状吸水性樹脂の温度に対し輸送機の内壁面温度が２０℃よりも低い場合には、加温された状態にある粒子状吸水性樹脂が輸送機の内壁面で冷却されるため、凝集物が輸送機の内壁面に付着し、さらには大きな凝集物を形成し、輸送機の振動によってこの凝集物が剥がれ落ちて製品に混入することがある。また、粒子状吸水性樹脂が輸送に伴う剪断力を受けやすい状態にさらされて性能低下が見られることがある。
【００２２】
なお、加熱・保温により粒子状吸水性樹脂の物性に変化を与えることは避けるべきであり、適用される粒子状吸水性樹脂の種類、輸送機内の滞留時間等を考慮して加熱・保温の温度を選択することが必要である。
本発明にかかる輸送方法は、粒子状吸水性樹脂を製造する工場で用いることが出来る以外に、吸水性樹脂を各種用途に用いる場合、例えば、紙おむつ、生理用品等の衛生材料を製造する工場等においても、好適に用いることができる。
表面架橋処理により加圧下吸収倍率を向上させた粒子状吸水性樹脂を、取扱いの不備のために性能低下させることは損失であるため、本輸送方法は、こうした加圧下吸収倍率が１８ｇ／ｇ以上、より好ましくは２１ｇ／ｇ以上の粒子状吸水性樹脂に好適に適用される。
【００２３】
〔貯蔵工程〕
本発明にかかる貯蔵方法は、粒子状吸水性樹脂の製造中または製造後に、上記乾燥した粒子状吸水性樹脂を貯槽に貯蔵する工程を含む方法である。
この貯蔵工程で用いられる貯槽としては、たとえば、サイロ、ホッパー等であり、その内壁面を加熱する手段を備えたものを挙げることができる。粒子状吸水性樹脂では、粒子状吸水性樹脂の摩耗性と帯電性の点から、金属性の内面、例えば鉄製、ステンレス製の内面を有する貯槽が好ましい。
この貯蔵工程では、貯槽の内壁面を外側から加熱した状態にすること、貯槽の内壁面温度を３０℃〜１５０℃にすること、または、貯槽の内壁面温度を粒子状吸水性樹脂の温度に対し２０℃は低くならないようにすること、を必須とする。つまり、粒子状吸水性樹脂と接触する貯槽の内壁面の温度を粒子状吸水性樹脂の凝集が起きない程度に調節することにより、貯槽での凝集を有効に防止することができる。また、粒子状吸水性樹脂が、貯槽の内面側壁に付着し、さらには大きな凝集物を形成し、貯槽の振動等によってこの凝集物が剥がれ落ち、製品に混入するということを防止できる。
【００２４】
貯槽の内壁面温度は、好ましくは３０〜１５０℃、さらに好ましくは４０〜９０℃、最も好ましくは５０〜８０℃に調整される。内壁面温度が３０℃未満では、本発明の効果が得られず、一方、１５０℃を越える温度にしても１５０℃以下で得られる効果と変わらず、そのような高温にすることは経済的に不利である。貯槽の内壁面温度は、粒子状吸水性樹脂の温度に対し、好ましくは２０℃は低くならないように、さらに好ましくは１０℃は低くならないように調整される。粒子状吸水性樹脂の温度は、工業的規模で粒子状吸水性樹脂を取り扱う際に、その流動性を確保するために、室温以上の温度、たとえば、４０〜１５０℃程度、より好ましくは５０〜８０℃程度に調整される場合がある。この粒子状吸水性樹脂の温度に対し貯槽の内壁面温度が２０℃よりも低い場合には、加温された状態にある粒子状吸水性樹脂が貯槽の内壁面で冷却されるため、凝集物が貯槽の内壁面に付着し、さらには大きな凝集物を形成し、貯槽の振動等によってこの凝集物が剥がれ落ちて製品に混入することがある。また、粒子状吸水性樹脂が、貯槽からの排出に伴う剪断力を受け易い状態にさらされて、性能の低下が見られることがある。
【００２５】
なお、加熱・保温により粒子状吸水性樹脂の物性に変化を与えることは避けるべきであり、適用される粒子状吸水性樹脂の種類、貯槽内の滞留時間等を考慮して加熱・保温の温度を選択することが必要である。
この貯蔵工程は、粒子状吸水性樹脂を製造する工場で用いることが出来る以外に、吸水性樹脂を各種用途に用いる場合、例えば、紙おむつ、生理用品等の衛生材料を製造する工場においても、好適に用いることができる。
表面架橋処理により加圧下吸収倍率を向上させた粒子状吸水性樹脂を、取扱いの不備のために性能低下させることは損失であるため、本貯蔵方法は、こうした加圧下吸収倍率が１８ｇ／ｇ以上、より好ましくは２１ｇ／ｇ以上の粒子状吸水性樹脂に好適に適用される。
【００２６】
【実施例】
以下、実施例および比較例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、吸水性樹脂の諸物性は、以下の方法により測定した。
（１）吸水量
吸水性樹脂０．２ｇをティーバッグ式袋（６ｃｍ×６ｃｍ）に均一に入れ、開口部をヒートシールした後、０．９重量％塩化ナトリウム水溶液（生理食塩水）中に浸漬した。６０分後にティーバッグ式袋を引き上げ、遠心分離機を用いて２５０×９．８１ｍ／ｓ 2 （２５０Ｇ）で３分間水切りを行った後、該袋の重量Ｗ１（ｇ）を測定した。また、同様の操作を吸水性樹脂を用いないで行い、その時の重量Ｗ０（ｇ）を測定した。そして、これら重量Ｗ１、Ｗ０から、次式ａに従って吸水量を算出した。
【００２７】
式ａ；吸水量（ｇ／ｇ）＝（Ｗ１−Ｗ０）／吸水性樹脂の重量（ｇ）
（２）水可溶分量
吸水性樹脂０．５ｇを１０００ｍｌの脱イオン水中に分散させ、１６時間攪拌した後、膨潤ゲルを濾紙でろ過した。そして、得られたろ液中の水溶性ポリマーをコロイド滴定により滴定してもとめた。水可溶分量は、対吸水性樹脂の重量％で表す。
（３）加圧下吸収倍率
吸水性樹脂が４．９ｋＰａ（５０ｇ／ｃｍ2 ）の荷重下で６０分間に生理食塩水を吸収した量より算出する。測定法の詳細は、特開平１１−３０２３９１（欧州特許８５５２３２号）に述べられている。
【００２８】
（実施例１）
７５モル％が中和されたアクリル酸部分ナトリウム塩とトリメチロールプロパントリアクリレートとを水溶液重合し、得られた吸水性樹脂の含水ゲルを粒子状に粗砕し、これをバンド乾燥機の多孔板上に薄く広げて載せ、１８０℃で熱風乾燥した。乾燥機出口で凝集した乾燥体３が得られた。この乾燥体３を、１００ｋｇ／ｈで図１に示すロール粉砕機（浅野鉄工所製）１に供給し、８時間粉砕操作を行い、約６０℃の粒子状吸水性樹脂４を得た。
ロール粉砕機１は、投入口１１付きの外枠１２と、外枠１２内に設置された１対のロール２１，２２を備えており、外枠１２全体にはスチームトレス１３が巻かれ、その上がさらに保温材のサーモマット（図示せず）で覆われている。粗砕して得られた乾燥体３は、外枠１２の投入口１１を通じて上からロール２１，２２の間に供給される。スチームは０．２ＭＰａであった。ロール粉砕機外枠の内壁面の温度は７５℃であった。８時間の粉砕操作中にトラブルは起きなかった。
【００２９】
（比較例１）
実施例１において、スチームトレスおよび保温材のないロール粉砕機を用い、ロール粉砕機外枠の内壁面の温度を２５℃とした以外は、実施例１と同様の操作を行った。粉砕を始めて２時間後に粉砕機が異常音を発しはじめ、粉砕機排出口で得られる粒子状吸水性樹脂中に凝集粒子が混じるようになった。
（実施例２）
実施例１で得られた約６０℃の粒子状吸水性樹脂４の粉末を、図２に示すバケットコンベアー５で１０ｍの距離を輸送した。バケットコンベアー５は、バケット５２が等間隔で取り付けられたチェーン５１と、これらを覆うスチームトレス５３とを備え、スチームトレス５３がさらに保温材（図示せず）で覆われている。バケットコンベアー５では、チェーン５１の移動とともにバケット５２が移動するようになっている。スチームトレス５３の内壁面温度を６０℃に調整して輸送を１０時間行ったが、輸送中に粒子状吸水性樹脂４の凝集物が生成することはなかった。
【００３０】
（比較例２）
実施例２で、スチームトレスにスチームを通じない以外は、実施例２と同様に輸送を約９時間行った。経時的にバケット内部への材料の付着が増加すると共に、チェーン駆動モーターの負荷が大きくなり、約９時間経過した時に、これ以上の運転を続行するとモーターが焼けると判断されたため、運転を停止した。
（実施例３）
実施例１で得られた約６０℃の粒子状吸水性樹脂４の粉末を、網目開き８５０μｍと１５０μｍのふるい網を有する、保温材で覆われた、ふるい分け装置で分級し、ほとんどが８５０μｍ以下で１５０μｍ以上のサイズの粒子状吸水性樹脂４（Ｎｏ．１）を得た。粒子状吸水性樹脂４（Ｎｏ．１）の物性（平均値）は、次の通りであった。
吸水量 ５０ｇ／ｇ，水可溶分２０重量％
１４メッシュ（１１８０μｍ）オン ０％
２０メッシュ（８５０μｍ）オン ０％
１００メッシュ（１５０μｍ）オン ９８％
１００メッシュ（１５０μｍ）パス ２％
この粒子状吸水性樹脂４（Ｎｏ．１）を、図３に示すホッパー７に充填した。
ホッパー７は、外枠７２、投入口７３、抜き出し口７４、外枠を覆うジャケット７５、電気ヒーター７６、バッグフィルター（図示せず）を備えており、ジャケット７５に６０℃の温水を流すことで全体が保温され、外枠７２の内壁面温度が６０℃に保たれる構造である。抜き出し口７４付近は、電気ヒーター７６でさらに加熱されるようになっている。ホッパー７内に約１０トンの粒子状吸水性樹脂４を充填し、１日後に、抜き出し口７４から粒子状吸水性樹脂４を抜き出しながら（抜き出し時の粉温は５２℃前後であった）、２０ｋｇずつペーパーバッグに充填する作業を行った。この抜き出しはスムースであり、ペーパーバッグに充填された粒子状吸水性樹脂４（Ｎｏ．２）の物性（平均値）は次の通りであった。
吸水量 ５０ｇ／ｇ，水可溶分２０重量％
１４メッシュ（１１８０μｍ）オン ０％
２０メッシュ（８５０μｍ）オン ０％
１００メッシュ（１５０μｍ）オン ９８％
１００メッシュ（１５０μｍ）パス ２％
（比較例３）
実施例３において、温水および電気ヒーターを使用しない以外は、実施例３と同様の操作を行ったところ、抜き出し作業の途中で、粒子状吸水性樹脂４が出てこなくなった。これは、ホッパー７の内部でブリッジが起きたものと推測される。また、ペーパーバッグに充填された粒子状吸水性樹脂４（Ｎｏ．３）中には凝集物が見られた。
【００３１】
粒子状吸水性樹脂４（Ｎｏ．３）の物性（平均値）は次の通りであった。
吸水量 ４９ｇ／ｇ，水可溶分１９重量％
１４メッシュ（１１８０μｍ）オン ２％
２０メッシュ（８５０μｍ）オン ３％
１００メッシュ（１５０μｍ）オン ９４％
１００メッシュ（１５０μｍ）パス １％
（実施例４）
実施例３の吸水性樹脂４（Ｎｏ．２） １００重量部にたいして、エチレングリコールジグリシジルエーテル０．０３重量部／プロピレングリコール１重量部／水３重量部／イソプロピルアルコール１重量部からなる架橋剤水溶液０３重量部を高速攪拌機で混合後、パドルドライヤーにより連続的に加熱処理をした。乾燥機排出口での材料温度は１９５℃前後であった。
得られた吸水性樹脂４（Ｎｏ．４）の物性（平均値）は、次の通りであった。
吸水量 ３４ｇ／ｇ，水可溶分１８重量％
１４メッシュ（１１８０μｍ）オン ０％
２０メッシュ（８５０μｍ）オン ０％
１００メッシュ（１５０μｍ）オン ９７％
１００メッシュ（１５０μｍ）パス ３％
加圧下吸収倍率 ２４ｇ／ｇ
（実施例５）
実施例４で得られた約６０℃の粒子状吸水性樹脂４（Ｎｏ．４）の粉末を、図２に示すバケットコンベアー５で実施例２と同様に輸送した。スチームトレス５３の内壁面温度を６０℃に調整して輸送を１０時間行ったが、輸送中に粒子状吸水性樹脂４（Ｎｏ．４）の凝集物が生成することはなかった。
輸送された粒子状吸水性樹脂４（Ｎｏ．５）の物性値（平均値）は次の通りであった。
吸水量 ３４ｇ／ｇ，水可溶分１８重量％
１４メッシュ（１１８０μｍ）オン ０％
２０メッシュ（８５０μｍ）オン ０％
１００メッシュ（１５０μｍ）オン ９７％
１００メッシュ（１５０μｍ）パス ３％
加圧下吸収倍率 ２４ｇ／ｇ
（比較例５）
実施例５で、スチームトレスにスチームを通じない以外は、実施例５と同様に輸送を約１０時間行った。経時的にバケット内部への材料の付着が増加すると共に、チェーン駆動モーターの負荷が大きくなり、約１０時間経過した時に、これ以上の運転を続行するとモーターが焼けると判断されたため、運転を停止した。９時間経過時にサンプリングした粒子状吸水性樹脂４（Ｎｏ．６）の物性値（平均値）は次の通りであった。
吸水量 ３２ｇ／ｇ，水可溶分１７重量％
１４メッシュ（１１８０μｍ）オン １％
２０メッシュ（８５０μｍ）オン ３％
１００メッシュ（１５０μｍ）オン ９４％
１００メッシュ（１５０μｍ）パス ２％
加圧下吸収倍率 ２１ｇ／ｇ
（実施例６）
実施例３と同様に図３に示すホッパー７内に約１０トンの粒子状吸水性樹脂４（Ｎｏ．５）を充填し、１日後に、抜き出し口７４から粒子状吸水性樹脂４を抜き出しながら（抜き出し時の粉温は５０℃前後であった）、２０ｋｇずつペーパーバッグに充填する作業を行った。この抜き出しはスムースであり、ペーパーバッグに充填された粒子状吸水性樹脂４（Ｎｏ．７）の物性（平均値）は次の通りであった。
吸水量 ３４ｇ／ｇ，水可溶分１８重量％
１４メッシュ（１１８０μｍ）オン ０％
２０メッシュ（８５０μｍ）オン ０％
１００メッシュ（１５０μｍ）オン ９７％
１００メッシュ（１５０μｍ）パス ３％
加圧下吸収倍率 ２４ｇ／ｇ
（比較例６）
実施例６でジャケット７５の温水を抜き出し且つ電気ヒーター７６に電気を通じない以外は、実施例６と同様にペーパーバッグに充填した。１０トン充填したうち、最後に充填したバッグ近傍のバッグよりサンプリングした粒子状吸水性樹脂４（Ｎｏ．８）の物性（平均値）は次の通りであった。
吸水量 ３４ｇ／ｇ，水可溶分１８重量％
１４メッシュ（１１８０μｍ）オン １％
２０メッシュ（８５０μｍ）オン ３％
１００メッシュ（１５０μｍ）オン ９４％
１００メッシュ（１５０μｍ）パス ２％
加圧下吸収倍率 ２２ｇ／ｇ
（実施例７）
実施例１のロール粉砕機からの微粉を含む排気は、配管を通じてバッグフィルターに吸気される（図示せず）。微粉をニューマチックにバッグフィルターに輸送している状態である。この配管（内径約８ｃｍ）にスチームトレスを巻き、配管温度を７０℃程度に保って、実施例１の粉砕操作を行ったところ、４日間特にトラブルなく操作できた。
【００３２】
（比較例７）
実施例７で、スチームトレスに蒸気を通じない以外は、実施例７と同様に操作を行った。約５０時間経過時に、排気が十分出来なくなり、微粉が装置外に漏れるようになり、操作を中断した。配管を点検したところ、内部に細かな吸水性樹脂が多量に付着していた。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の方法によると、吸水性樹脂の粉砕、粒子状吸水性樹脂の輸送または貯蔵を安定して行うことができ、粒子状吸水性樹脂の凝集物の混入が防止できるとともに、物性の低下がない、ないしは少ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で用いる粉砕機の一実施例を示す図である。
【図２】本発明で用いる輸送機の一実施例を示す図である。
【図３】本発明で用いる貯槽の一実施例を示す図である。
【符号の説明】
１ ロール粉砕機
１２ 外枠
１３ スチームトレス
３ 乾燥体
４ 粒子状吸水性樹脂
５ バケットコンベアー
５１ チェーン
５２ バケット
５３ スチームトレス
７ ホッパー
７２ 外枠
７５ ジャケット
７６ 電気ヒーター[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present inventionSuckThe present invention relates to a method for handling an aqueous resin.
Specifically, the present invention relates to improvements in transportation and storage during and after production of particulate water-absorbing resin, and also includes a method for producing particulate water-absorbing resin including a pulverization step of water-absorbing resin as a part of all steps. It relates to improvements in itself. More specifically, water-absorbent resins that are applied in a wide range of applications as absorbents for sanitary materials such as sanitary napkins and disposable diapers, or as water retention agents and dehydrating agents in the fields of agriculture and horticulture and civil engineering, have high accuracy. The present invention relates to a method of pulverizing, transporting, and storing with high productivity.
[0002]
[Prior art]
The particulate water-absorbing resin is generally used in the form of a granular material having a particle size of 1 mm to several tens of μm.
For this reason, the particulate water-absorbing resin can be pulverized by a pulverizer such as a roll mill, a high-speed rotary pulverizer, a jet pulverizer after drying a hydrogel polymer obtained by polymerizing a hydrophilic monomer. Is manufactured.
During the above pulverization, the aggregate of the particulate water-absorbing resin adheres to the inside of the pulverizer or the piping near the discharge port of the pulverizer, resulting in clogging, and a stable pulverization operation cannot be performed. May be mixed in the particulate water-absorbing resin and the physical properties may be lowered.
[0003]
The particulate water-absorbing resin obtained above becomes a product through a classification step, a granulation step, a mixing step such as an additive, a surface treatment step, etc., but each step usually requires less power. They are connected by mechanical or pneumatic transport. Particulate water-absorbing resin may also go through a transportation process even at the stage after production, such as when it is used. At the time of this production, in the transportation process after the production, the aggregate of the particulate water-absorbing resin adheres to the transport machine, and as described above, clogging occurs and stable transportation operation cannot be performed, In some cases, physical properties may deteriorate due to mixing with the particulate water-absorbing resin.
[0004]
When storing the particulate water-absorbing resin between the respective steps during the production, or when storing the final product after the production, the same problem as described above has occurred.
In the process of obtaining the particulate water-absorbing resin, the particulate water-absorbing resin is classified, but at this time, the same problem as described above may occur. Therefore, the present inventors have filed a method and apparatus for classifying the particulate hydrophilic polymer with high accuracy and high productivity by using the classification device in a heated state and / or a warmed state. (Japanese Patent Laid-Open No. 10-202187, European Patent 855232). Furthermore, US Pat. No. 5,369,148 describes a continuous granulation method for water absorbent resin powder. In carrying out the continuous granulation method, in order to prevent the sticky agglomerates composed of solid particles in which the water-absorbent resin powder and the aqueous liquid are integrated, from adhering to the cylindrical body, The body is heated. On the other hand, the present invention described below relates to pulverization of a water-absorbent resin and transportation or storage of a particulate water-absorbent resin. Here, the target water-absorbent resin or particulate water-absorbent resin has no adhesiveness and fluidity. It is impossible to foresee that heating that has an anti-adhesion effect on a highly cohesive aggregate is effective for a water-absorbing resin or a particulate water-absorbing resin that is not sticky and has fluidity.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the problem to be solved by the present invention is that the pulverization in the method for producing the particulate water-absorbing resin can be stably performed, and the particulate water-absorbing resin is produced during or after the production of the particulate water-absorbing resin. The transport and storage of the functional resin can be carried out stably, the contamination of the particulate water-absorbing resin can be prevented, and there is no or little decrease in physical properties.SuckingIt is in providing the handling method of aqueous resin.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
When the present inventors examined in detail about the cause which the said aggregate produces | generates, the water absorbing resin obtained by drying a water-containing gel-like polymer has a water | moisture content of about 3 to 15%, and is grind | pulverized. Due to the heat generated from time to time, this water evaporates, and the pulverized particulate water-absorbing resin tends to agglomerate and adhere to the inner wall surface of the pulverizer, the pulverization member, and the vicinity of the pulverizer outlet as aggregates. It became clear. It was also found that when the particulate water-absorbing resin whose surface area was remarkably increased by pulverization was transported or stored, the water was evaporated and aggregates were formed as described above.
[0007]
Therefore, the present inventors have improved the above problems by using a pulverizer, a transporter or a storage tank in a heated state or a heat-retained state in order to suppress aggregation due to moisture contained in the particulate water-absorbing resin. The present invention was reached.
That is, according to the present inventionSuckThe method of handling the aqueous resin is to use a hydrogel polymer obtained by polymerization.At temperatures between 160 ° C and 250 ° CThe dried water-absorbent resin dried product is pulverized to a particle size of 1000 μm or less, and the dried particulate water-absorbent resin is dried.Of water-absorbing resin during or after productionA handling method,
The particulate water-absorbent resin is a polyacrylic acid crosslinked partial neutralized salt, and
In performing either pulverization to obtain the particulate water-absorbing resin and transportation or storage of the particulate water-absorbing resin,
(1) heating at least a part of the surface in contact with the particulate water-absorbent resin from the outside;
(2) Maintaining the inner wall surface temperature of at least a part of the surface in contact with the particulate water-absorbing resin at 30 to 150 ° C.,
(3) The inner wall surface temperature of at least a part of the surface in contact with the particulate water-absorbing resin should not be 20 ° C. lower than the temperature of the particulate water-absorbing resin;
Doing at least one ofAnd satisfying the following conditions in at least one of the pulverization step, the transportation step, and the storage step:It is characterized by.
(A) In the pulverization step, the temperature of the particulate water-absorbing resin is 40 to 150 ° C., and the pulverizer used in the pulverization is a roll mill.
(B) In the transporting step, the temperature of the particulate water-absorbing resin is 40 to 100 ° C.
(C) In the storage step, the temperature of the particulate water-absorbing resin is 40 to 150 ° C., and the storage tank used in the storage is selected from a silo or a hopper.
[0010]
Thus, the present inventors have found that the method basically shown in JP-A-10-202187 (European Patent 855232) can be applied to each step of grinding, transportation and storage. .
Surprisingly, the transportation of the above improvementsProcess,storageProcess, grinding processIs also suitably used for particulate water-absorbing resins that have been subjected to surface cross-linking treatment to reduce moisture.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Water absorbent resin)
Examples of the dried product of the water-absorbent resin used in the present invention include water-soluble polymerizable unsaturated group-containing monomers such as (meth) acrylic acid, (anhydrous) maleic acid, fumaric acid, crotonic acid, itaconic acid, Anionic monomers such as 2- (meth) acryloylethanesulfonic acid, 2- (meth) acryloylpropanesulfonic acid, 2- (meth) acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid, vinylsulfonic acid, styrenesulfonic acid, Its salts, (meth) acrylamide, N-substituted (meth) acrylamide, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, polyethylene glycol (meth) acrylate, etc. Nonionic hydrophilic group-containing monomer, N, N-dimethyl Polymerization with amino group-containing unsaturated monomers such as minoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, and quaternized products thereof Cross-linking agents that sometimes form a cross-linked structure, such as compounds having two or more polymerizable unsaturated double bonds in the molecule, acid groups, hydroxyl groups, amino groups, etc. possessed by water-soluble unsaturated group-containing monomers A compound having two or more groups that react with a functional group in the molecule, a compound having one or more groups each reactive with an unsaturated bond and a monomer functional group in the molecule, and a monomer functional group in the molecule Water absorption obtained by polymerizing and drying a compound having two or more points that react with the polymer, or a hydrophilic polymer that can form a crosslinked structure by graft bonding or the like when the monomer component is polymerized Drying of fat. Among these, a polyacrylic acid crosslinked partial neutralized salt is preferably used because of the availability of raw materials.
[0012]
The dried body of the water absorbent resin used in the present invention is preferably a dried body dried at a temperature of 160 to 250 ° C.
The particulate water-absorbing resin targeted by the present invention is obtained by pulverizing the above-mentioned dried product, and is generally commercially available as a dry pulverized product, and usually has a particle size of 1000 μm or less. In the present invention, examples of the shape of the particulate water-absorbing resin include a spherical shape, a cubic shape, a columnar shape, a plate shape, a lanced shape, a rod shape, a needle shape, a fiber shape, and an indefinite shape. The particle diameter of the particulate water-absorbing resin is usually 1000 μm or less, preferably 850 μm or less.
[0013]
The particulate water-absorbing resin targeted by the present invention is generally a powder having fluidity.
The particulate water-absorbing resin is preferably subjected to a surface crosslinking treatment. Surface crosslinking treatment techniques are, for example, JP-A 57-44627, JP-A 58-42602, JP-B 60-18690, JP-A 58-180233, JP-A 59-62665, JP 61-16903, JP-A-4-246403, US Pat. No. 5,422,405, US Pat. No. 5,597,873, European Patent 450923, European Patent 450924, WO99 / 42494, WO99 / 42496, WO99 / 43720, and the like. Especially, it applies suitably to what carried out the surface crosslinking process using the polyhydric alcohol as at least one of the surface crosslinking process components. In this case, hydrophilicity is often imparted by leaving part of the used polyhydric alcohol. The polyhydric alcohol is used as an auxiliary agent, and the surface cross-linking agent is also suitably applied to a particulate water-absorbing resin produced by surface cross-linking treatment which is a substance other than polyhydric alcohol.
[0014]
[Definition of heating and heat retention, etc.]
“Heating” in the present invention refers to positively applying heat. Therefore, in the “heated state”, in the initial state, when heat is applied from the outside to the inner wall surface of a device such as a pulverizer, transporter or storage tank, the temperature is raised to a certain temperature, and then no heat is applied. -This includes not only the initial state but also the case where heat is constantly applied to the inner wall surface of the apparatus from the outside. On the other hand, “heat retention” refers to making it difficult to release heat without giving heat, that is, making it difficult to lower the temperature. Accordingly, the “heat-retained state” refers to a case where heat is not easily released by wrapping a heat insulating material around the apparatus without applying heat. In the present invention, a “heated state” and a “heat-retained state” may be used, and a heat insulating material may be used in combination while positively applying heat from the outside.
[0015]
In order to make the inner wall surface of a device such as a pulverizer, transporter or storage tank heated from the outside, or to keep it warm, use an apparatus equipped with a means for heating the inner wall surface from the outside or a means for keeping warm, or a device What is necessary is just to raise the atmospheric temperature where the is placed. As a device provided with a means for heating or a means for keeping warm, for example, a tape-like heating element provided with a jacket that can be heated by electricity or steam as a means for heating a conventionally known crusher, transporter, storage tank or the like is used. It can be easily manufactured by wrapping or by winding a heat insulating material (heat insulating material) as a means for keeping warm. Of course, two or more of these may be used in combination.
[0016]
The heat insulating material (heat insulating material) that can be used in the present invention is not particularly limited. For example, asbestos heat insulating material, rock wool heat insulating material, glass wool heat insulating material, and fiber heat insulating material such as heat-resistant inorganic fiber heat insulating material; calcium silicate heat insulating material Powder material such as wood and water-based pearlite insulation materials; Foam insulation materials such as polystyrene foam insulation materials, rigid urethane foam insulation materials, and foam glass insulation materials; metal foil insulation materials and air layer insulation such as paper honeycombs Materials can be used.
As the particle diameter of the particulate water-absorbing resin becomes smaller, the particulate water-absorbing resin adheres to each other and tends to produce aggregates. Therefore, the handling method of the present invention can be more preferably applied to handling particulate water-absorbing resin containing water-absorbing resin particles having a particle diameter of less than 150 μm.
[0017]
[Crushing process]
The method for producing a particulate water-absorbing resin according to the present invention is obtained, for example, by polymerizing a hydrophilic monomer. After drying the hydrogel polymer obtained by the above polymerization, a pulverizer And crushing to make a particulate water-absorbing resin.
Examples of the pulverizer used in the pulverization step include a roller mill, a knife mill, a hammer mill, a pin mill, a jet mill, and the like, and are provided with means for heating the inner wall surface of the pulverizer itself.
In the pulverization step, the inner wall surface of the pulverizer is heated from the outside, the inner wall surface temperature of the pulverizer is set to 30 ° C. to 150 ° C., or the inner wall surface temperature of the pulverizer is changed to a particulate water absorbent resin. It is essential that 20 ° C. is not lowered with respect to the temperature. In other words, by adjusting the temperature of the inner wall of the pulverizer in contact with the particulate water-absorbent resin to such an extent that the particulate water-absorbent resin does not agglomerate, agglomeration in the pulverizer or near its outlet is effective. Can be prevented. In addition, the particulate water-absorbing resin obtained by pulverization adheres to the inner side wall of the pulverizer, and further forms large aggregates. The aggregates are peeled off by the vibration of the pulverizer and mixed into the product. Can be prevented.
[0018]
The inner wall surface temperature of the pulverizer is preferably adjusted to 30 to 150 ° C, more preferably 40 to 90 ° C, and most preferably 50 to 80 ° C. If the inner wall temperature is less than 30 ° C., the effect of the present invention cannot be obtained. On the other hand, even if the temperature exceeds 150 ° C., the effect obtained at 150 ° C. or less is not changed. Not only is it disadvantageous, it is also undesirable for the device.
The inner wall surface temperature of the pulverizer is adjusted so that it is preferably not lowered by 20 ° C., more preferably not lowered by 10 ° C., relative to the temperature of the particulate water absorbent resin. The temperature of the particulate water-absorbing resin is a temperature of room temperature or higher, for example, about 40 to 150 ° C., more preferably 50 to 50%, in order to ensure fluidity when handling the particulate water-absorbing resin on an industrial scale. It may be adjusted to about 80 ° C. When the inner wall surface temperature of the pulverizer is lower than 20 ° C. with respect to the temperature of the particulate water absorbent resin, the heated particulate particulate water absorbent resin is cooled by the inner wall surface of the pulverizer. Aggregates may adhere to the inner wall surface of the pulverizer and further form large agglomerates, which may be peeled off and mixed into the product due to vibration of the pulverizer.
[0019]
The pulverizer used in the present invention is provided with the aforementioned heating means and can be effectively used in the pulverization step of the water absorbent resin.
[Transportation process]
The transport method according to the present invention is a method including a step of transporting the dried particulate water-absorbent resin using a transporter during or after the production of the particulate water-absorbent resin.
Examples of the transport machine used in the transport process include a belt conveyor, a screw conveyor, a chain conveyor, a vibrating conveyor, a pneumatic conveyor, and the like, and provided with means for heating and / or keeping warm the inner wall surface from the outside. Things can be mentioned. Of these transporters, chain conveyors or pneumatic conveyors are preferred.
[0020]
In this transportation process, the inner wall surface of the transport aircraft is heated and / or kept warm from the outside, the inner wall surface temperature of the transport aircraft is set to 30 ° C. to 100 ° C., or the inner wall surface temperature of the transport aircraft It is essential that 20 ° C. is not lowered with respect to the temperature of the particulate water-absorbing resin. That is, by adjusting the temperature of the inner wall surface of the transporter that comes into contact with the particulate water-absorbing resin to such an extent that the particulate water-absorbing resin does not aggregate, aggregation in the transporter can be effectively prevented. In addition, the particulate water-absorbing resin adheres to the inner side wall of the transporter during transportation and further forms large aggregates, preventing the aggregates from peeling off and mixing into the product due to vibrations of the transporter, etc. it can.
[0021]
The inner wall surface temperature of the transport aircraft is preferably adjusted to 30 to 150 ° C, more preferably 40 to 90 ° C, and most preferably 50 to 80 ° C. If the inner wall temperature is less than 30 ° C., the effect of the present invention cannot be obtained. On the other hand, even if the temperature exceeds 150 ° C., the effect obtained at 150 ° C. or less is not changed. It is disadvantageous.
The inner wall surface temperature of the transporter is adjusted so that the temperature of the particulate water-absorbing resin is preferably not lowered by 20 ° C., and more preferably not lowered by 10 ° C. The temperature of the particulate water-absorbing resin is a temperature of room temperature or higher, for example, about 40 to 100 ° C., more preferably 50 to 50% in order to ensure fluidity when handling the particulate water-absorbing resin on an industrial scale. It may be adjusted to about 80 ° C. When the inner wall surface temperature of the transporter is lower than 20 ° C. with respect to the temperature of the particulate water absorbent resin, since the particulate water absorbent resin in a heated state is cooled by the inner wall surface of the transporter, Aggregates adhere to the inner wall surface of the transporter, and further form large agglomerates, which may be peeled off and mixed into the product due to vibration of the transporter. In addition, the particulate water-absorbing resin may be exposed to a state in which it is easily subjected to a shearing force accompanying transportation, and performance degradation may be observed.
[0022]
It should be avoided to change the physical properties of the particulate water-absorbing resin due to heating and heat retention, and the temperature of heating and heat-retaining should be considered in consideration of the type of particulate water-absorbing resin applied, the residence time in the transporter, etc. It is necessary to select
The transport method according to the present invention can be used in a factory that manufactures a particulate water-absorbing resin, and when the water-absorbing resin is used in various applications, for example, a factory that manufactures sanitary materials such as disposable diapers and sanitary products. Can also be suitably used.
Since it is a loss to reduce the performance of the particulate water-absorbing resin whose absorption capacity under pressure has been improved by surface crosslinking treatment due to inadequate handling, this transportation method has an absorption capacity under pressure of 18 g / g or more. More preferably, it is suitably applied to a particulate water-absorbing resin of 21 g / g or more.
[0023]
[Storage process]
The storage method according to the present invention is a method including a step of storing the dried particulate water absorbent resin in a storage tank during or after the production of the particulate water absorbent resin.
Examples of the storage tank used in this storage step include a silo, a hopper, and the like, which are provided with means for heating the inner wall surface. In the particulate water-absorbing resin, a storage tank having a metallic inner surface, for example, an inner surface made of iron or stainless steel, is preferred from the viewpoint of the wearability and chargeability of the particulate water-absorbing resin.
In this storage step, the inner wall surface of the storage tank is heated from the outside, the inner wall surface temperature of the storage tank is set to 30 ° C. to 150 ° C., or the inner wall surface temperature of the storage tank is set to the temperature of the particulate water absorbent resin. On the other hand, it is essential that 20 ° C. is not lowered. That is, by adjusting the temperature of the inner wall surface of the storage tank in contact with the particulate water absorbent resin to such an extent that the particulate water absorbent resin does not aggregate, aggregation in the storage tank can be effectively prevented. Further, it is possible to prevent the particulate water-absorbing resin from adhering to the inner side wall of the storage tank to form a large aggregate, and the aggregate is peeled off due to vibration of the storage tank and mixed into the product.
[0024]
The inner wall surface temperature of the storage tank is preferably adjusted to 30 to 150 ° C, more preferably 40 to 90 ° C, and most preferably 50 to 80 ° C. If the inner wall temperature is less than 30 ° C., the effect of the present invention cannot be obtained. On the other hand, even if the temperature exceeds 150 ° C., the effect obtained at 150 ° C. or less is not changed. It is disadvantageous. The inner wall surface temperature of the storage tank is adjusted so that it is preferably not lowered by 20 ° C., more preferably not lowered by 10 ° C., relative to the temperature of the particulate water absorbent resin. The temperature of the particulate water-absorbing resin is a temperature of room temperature or higher, for example, about 40 to 150 ° C., more preferably 50 to 50%, in order to ensure fluidity when handling the particulate water-absorbing resin on an industrial scale. It may be adjusted to about 80 ° C. When the inner wall surface temperature of the storage tank is lower than 20 ° C. with respect to the temperature of the particulate water absorbent resin, the particulate water absorbent resin in a heated state is cooled by the inner wall surface of the storage tank. May adhere to the inner wall surface of the storage tank and further form large aggregates, which may be peeled off and mixed into the product due to vibration of the storage tank. In addition, the particulate water-absorbing resin may be exposed to a state in which it is easily subjected to a shearing force accompanying discharge from the storage tank, and performance may be deteriorated.
[0025]
It should be avoided to change the physical properties of the particulate water-absorbent resin by heating and heat retention, and the temperature of heating and heat-retention should be taken into account the type of particulate water-absorbent resin applied, the residence time in the storage tank, etc. It is necessary to select
In addition to being able to be used in a factory that manufactures a particulate water-absorbing resin, this storage step is also suitable for a factory that manufactures sanitary materials such as disposable diapers and sanitary products, for example, when the water-absorbing resin is used in various applications Can be used.
Since it is a loss to reduce the performance of the particulate water-absorbing resin whose absorption capacity under pressure has been improved by surface crosslinking treatment due to inadequate handling, this storage method has an absorption capacity under pressure of 18 g / g or more. More preferably, it is suitably applied to a particulate water-absorbing resin of 21 g / g or more.
[0026]
【Example】
Hereinafter, although an example and a comparative example explain the present invention still in detail, the present invention is not limited to this. Various physical properties of the water absorbent resin were measured by the following methods.
(1) Water absorption
0.2 g of the water-absorbent resin was uniformly placed in a tea bag-type bag (6 cm × 6 cm), the opening was heat sealed, and then immersed in a 0.9 wt% sodium chloride aqueous solution (saline). After 60 minutes, pull up the tea bag bag and use a centrifuge× 9.81m/s 2 After draining for 3 minutes at (250 G), the weight W1 (g) of the bag was measured. Further, the same operation was performed without using the water absorbent resin, and the weight W0 (g) at that time was measured. And from these weights W1 and W0, the water absorption was calculated according to the following formula a.
[0027]
Formula a; water absorption (g / g) = (W1-W0) / weight of water absorbent resin (g)
(2) Water soluble amount
After 0.5 g of the water absorbent resin was dispersed in 1000 ml of deionized water and stirred for 16 hours, the swollen gel was filtered with a filter paper. Then, the water-soluble polymer in the obtained filtrate was also titrated by colloid titration. The water-soluble amount is expressed as% by weight of the water-absorbent resin.
(3) Absorption capacity under pressure
Water-absorbing resin is 4.9 kPa (50 g / cm2) And the amount of physiological saline absorbed for 60 minutes under the load. Details of the measurement method are described in JP-A-11-302391 (European Patent 855232).
[0028]
(Example 1)
75 mol% neutralized acrylic acid partial sodium salt and trimethylolpropane triacrylate were polymerized in an aqueous solution, and the resulting water-absorbent resin hydrogel was roughly crushed into particles, which were then perforated by a band dryer It was spread thinly on top and dried in hot air at 180 ° C. A dried product 3 aggregated at the outlet of the dryer was obtained. The dried body 3 was supplied at 100 kg / h to a roll crusher (manufactured by Asano Iron Works) 1 shown in FIG. 1 and pulverized for 8 hours to obtain a particulate water-absorbing resin 4 at about 60 ° C.
The roll crusher 1 is provided with an
[0029]
(Comparative Example 1)
In Example 1, the same operation as in Example 1 was performed except that the temperature of the inner wall surface of the outer frame of the roll grinder was set to 25 ° C. using a steam grinder and a roll grinder without a heat insulating material. Two hours after the start of pulverization, the pulverizer began to generate abnormal noise, and aggregated particles were mixed in the particulate water-absorbent resin obtained at the pulverizer outlet.
(Example 2)
The powder of the particulate water-absorbing resin 4 of about 60 ° C. obtained in Example 1 was transported at a distance of 10 m by the bucket conveyor 5 shown in FIG. The bucket conveyor 5 includes a
[0030]
(Comparative Example 2)
In Example 2, transportation was performed for about 9 hours in the same manner as in Example 2 except that steam was not passed through the steam tress. Over time, material adhesion to the bucket increased, and the load on the chain drive motor increased. After about 9 hours, it was determined that if the operation was continued further, the motor would burn, and the operation was stopped. .
Example 3
The powder of the particulate water-absorbing resin 4 of about 60 ° C. obtained in Example 1 is classified by a screening apparatus having a mesh opening of 850 μm and a sieve screen of 150 μm and covered with a heat insulating material, most of which is 850 μm or less. A particulate water-absorbing resin 4 (No. 1) having a size of 150 μm or more was obtained. The physical properties (average value) of the particulate water-absorbing resin 4 (No. 1) were as follows.
Water absorption 50g / g, 20% water soluble content
14 mesh (1180 μm) on 0%
20 mesh (850 μm) on 0%
100 mesh (150 μm) on 98%
100 mesh (150 μm) pass 2%
This particulate water-absorbing resin 4 (No. 1) was filled in a
The
Water absorption 50g / g, 20% water soluble content
14 mesh (1180 μm) on 0%
20 mesh (850 μm) on 0%
100 mesh (150 μm) on 98%
100 mesh (150 μm) pass 2%
(Comparative Example 3)
In Example 3, except that hot water and an electric heater were not used, the same operation as in Example 3 was performed. As a result, the particulate water-absorbing resin 4 did not come out during the extraction operation. This is presumed that a bridge occurred inside the
[0031]
The physical properties (average value) of the particulate water-absorbing resin 4 (No. 3) were as follows.
Water absorption 49g / g, water-soluble 19% by weight
14 mesh (1180 μm) on 2%
20 mesh (850 μm) on 3%
100 mesh (150 μm) on 94%
100 mesh (150 μm) pass 1%
Example 4
Water-absorbing resin 4 of Example 3 (No. 2) 100 parts by weight of an aqueous solution of a crosslinking agent comprising 0.03 part by weight of ethylene glycol diglycidyl ether / 1 part by weight of propylene glycol / 3 parts by weight of water / 1 part by weight of isopropyl alcohol After 03 parts by weight were mixed with a high-speed stirrer, the mixture was continuously heated with a paddle dryer. The material temperature at the dryer outlet was around 195 ° C.
The physical properties (average value) of the water absorbent resin 4 (No. 4) obtained were as follows.
Water absorption 34g / g, water-soluble 18% by weight
14 mesh (1180 μm) on 0%
20 mesh (850 μm) on 0%
100 mesh (150 μm) on 97%
100 mesh (150 μm) pass 3%
Absorption capacity under pressure 24g / g
(Example 5)
The powder of the particulate water-absorbing resin 4 (No. 4) at about 60 ° C. obtained in Example 4 was transported in the same manner as in Example 2 by the bucket conveyor 5 shown in FIG. Although the inner wall surface temperature of the steam tres 53 was adjusted to 60 ° C. and transported for 10 hours, aggregates of the particulate water absorbent resin 4 (No. 4) were not generated during transport.
Physical property values (average values) of the transported particulate water-absorbing resin 4 (No. 5) were as follows.
Water absorption 34g / g, water-soluble 18% by weight
14 mesh (1180 μm) on 0%
20 mesh (850 μm) on 0%
100 mesh (150 μm) on 97%
100 mesh (150 μm) pass 3%
Absorption capacity under pressure 24g / g
(Comparative Example 5)
In Example 5, transportation was performed for about 10 hours in the same manner as in Example 5 except that steam was not passed through the steam tress. Over time, the adhesion of material to the bucket increased and the load on the chain drive motor increased. When about 10 hours passed, it was determined that the motor would burn if continued further, so the operation was stopped. . The physical property values (average values) of the particulate water-absorbing resin 4 (No. 6) sampled after the lapse of 9 hours were as follows.
Water absorption 32g / g, water soluble content 17% by weight
14 mesh (1180 μm) on 1%
20 mesh (850 μm) on 3%
100 mesh (150 μm) on 94%
100 mesh (150 μm) pass 2%
Absorption capacity under pressure 21g / g
(Example 6)
In the same manner as in Example 3, about 10 tons of the particulate water absorbent resin 4 (No. 5) is filled in the
Water absorption 34g / g, water-soluble 18% by weight
14 mesh (1180 μm) on 0%
20 mesh (850 μm) on 0%
100 mesh (150 μm) on 97%
100 mesh (150 μm) pass 3%
Absorption capacity under pressure 24g / g
(Comparative Example 6)
A paper bag was filled in the same manner as in Example 6 except that the hot water in the
Water absorption 34g / g, water-soluble 18% by weight
14 mesh (1180 μm) on 1%
20 mesh (850 μm) on 3%
100 mesh (150 μm) on 94%
100 mesh (150 μm) pass 2%
Absorption capacity under pressure 22g / g
(Example 7)
Exhaust gas containing fine powder from the roll crusher of Example 1 is sucked into a bag filter through a pipe (not shown). The fine powder is pneumatically transported to the bag filter. When the steam tres was wound around this pipe (inner diameter: about 8 cm) and the temperature of the pipe was kept at about 70 ° C., the pulverization operation of Example 1 was performed.
[0032]
(Comparative Example 7)
In Example 7, the operation was performed in the same manner as in Example 7 except that steam was not passed through the steam tress. When about 50 hours passed, exhaust could not be performed sufficiently and fine powder leaked out of the apparatus, and the operation was interrupted. When the piping was inspected, a large amount of fine water-absorbing resin adhered inside.
[0033]
【The invention's effect】
According to the method of the present invention, the water-absorbing resin can be pulverized, the particulate water-absorbing resin can be stably transported or stored, and the aggregation of the particulate water-absorbing resin can be prevented, and the physical properties can be reduced. No or little.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a pulverizer used in the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of a transport aircraft used in the present invention.
FIG. 3 is a view showing an embodiment of a storage tank used in the present invention.
[Explanation of symbols]
1 roll crusher
12 Outer frame
13 Steam Torres
3 Dry body
4 particulate water-absorbing resin
5 Bucket conveyor
51 chain
52 buckets
53 Steam Torres
7 Hopper
72 Outer frame
75 jacket
76 Electric heater
Claims (9)
前記粒子状吸水性樹脂がポリアクリル酸架橋体部分中和塩であり、かつ、
前記粒子状吸水性樹脂を得るための粉砕および前記粒子状吸水性樹脂の輸送、貯蔵のいずれかを行うにあたり、
（１）前記粒子状吸水性樹脂が接する面のうちの少なくとも一部を外側から加熱すること、
（２）前記粒子状吸水性樹脂が接する面のうちの少なくとも一部の内壁面温度を３０〜１５０℃に保つこと、
（３）前記粒子状吸水性樹脂が接する面のうちの少なくとも一部の内壁面温度を前記粒子状吸水性樹脂の温度より２０℃は低くならないようにすること、
の少なくとも１つを行うこととし、前記粉砕の工程、輸送の工程、貯蔵の工程の少なくとも１つの工程において、下記条件を満足する、ことを特徴とする、吸水性樹脂の取扱方法。
（ａ）前記粉砕の工程では、粒子状吸水性樹脂の温度が４０〜１５０℃であり、前記粉砕において用いられる粉砕機がロールミルであること。
（ｂ）前記輸送の工程では粒子状吸水性樹脂の温度が４０〜１００℃であること。
（ｃ）前記貯蔵の工程では、粒子状吸水性樹脂の温度が４０〜１５０℃であり、前記貯蔵において用いられる貯槽がサイロまたはホッパーの中から選ばれること。 During the production of a dried particulate water-absorbing resin obtained by pulverizing a dried water-absorbing resin obtained by drying a hydrogel polymer obtained by polymerization at a temperature of 160 ° C. to 250 ° C. to a particle diameter of 1000 μm or less. Or a method of handling a water-absorbent resin after production ,
The particulate water-absorbent resin is a polyacrylic acid crosslinked partial neutralized salt, and
In performing either pulverization to obtain the particulate water-absorbing resin and transportation or storage of the particulate water-absorbing resin,
(1) heating at least a part of the surface in contact with the particulate water-absorbent resin from the outside;
(2) Maintaining the inner wall surface temperature of at least a part of the surface in contact with the particulate water-absorbing resin at 30 to 150 ° C.,
(3) The inner wall surface temperature of at least a part of the surface in contact with the particulate water-absorbing resin should not be 20 ° C. lower than the temperature of the particulate water-absorbing resin;
At least one and performing the step of the grinding process of transportation, at least one step of the storage process, to satisfy the following conditions, characterized in that handling of the water absorbent resin.
(A) In the pulverization step, the temperature of the particulate water-absorbing resin is 40 to 150 ° C., and the pulverizer used in the pulverization is a roll mill.
(B) In the transporting step, the temperature of the particulate water-absorbing resin is 40 to 100 ° C.
(C) In the storage step, the temperature of the particulate water-absorbing resin is 40 to 150 ° C., and the storage tank used in the storage is selected from a silo or a hopper.
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