JP5611523B2 - 粒子状吸水剤及びその製造方法 - Google Patents
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Description
103 リフトタンク
104 輸送管
106 コンプレッサー
108 ホッパー
本発明では、吸水性樹脂として、酸基および/またはその塩含有不飽和単量体を架橋重合した吸水性樹脂(架橋重合した構造である吸水性樹脂であれば良く、酸基および/またはその塩含有不飽和単量体を重合後に、架橋剤ないし重合時の自己架橋により架橋反応して得られる吸水性樹脂でもよい)が必須に用いられる。
本発明の粒子状吸水剤に含まれる吸水性樹脂を得るために用いられる不飽和単量体としては、所望する架橋重合体を得ることができる不飽和単量体を用いればよい。
本発明の吸水性樹脂は、内部架橋構造を有する架橋重合体である。ここで、吸水性樹脂が水不溶性及び水膨潤性を有していれば、内部架橋構造を有していると考えることができる。そのため、吸水性樹脂の内部架橋構造は、内部架橋剤である架橋単量体を用いずに、不飽和単量体の自己架橋によって得られるものであってもよい。ただし、好ましくは上記の不飽和単量体と架橋単量体とを共重合または反応させて得られるものがよい。ここで、内部架橋剤である架橋単量体とは、一分子中に2個以上の重合性不飽和基や、2個以上の反応性基を有するものである。
本発明の吸水性樹脂を得るために上記の不飽和単量体を重合する際には、重合開始剤を使用するとよい。使用される重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過酢酸カリウム、過酢酸ナトリウム、過炭酸カリウム、過炭酸ナトリウム、t−ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化水素、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩等のラジカル重合開始剤や、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン等の光重合開始剤を用いることができる。
本発明に用いられる吸水性樹脂を得るために上記の各単量体(不飽和単量体、他の不飽和単量体、架橋性単量体)を重合するに際しては、水溶液重合や逆相懸濁重合、バルク重合、沈殿重合等を行うことが可能である。中でも、吸水性樹脂の性能や重合の制御の容易さ、さらに膨潤ゲルの吸収特性の観点から、上記単量体を水溶液とすることによる水溶液重合や逆相懸濁重合、さらには本発明の効果をより発揮するため、水溶性重合、中でもニーダー重合ないしベルト重合を行うこと、さらには連続重合であることが好ましい。
上記重合方法によって単量体を重合して得られる重合体は、通常、含水ゲル状架橋重合体であり、必要に応じて乾燥処理や粉砕が行われる。粉砕は、通常、乾燥処理の前および/または後に行われる。
本発明の粒子状吸水剤に用いられる吸水性樹脂は、上記の架橋重合および乾燥処理し、必要により粉砕したものに、さらに、表面近傍にさらに有機表面架橋(二次架橋)処理される。通常、有機表面架橋剤は、吸水性樹脂と共有結合ないし表面重合で反応して架橋しうる。ただし、本発明において吸水性樹脂とは、表面架橋処理された吸水性樹脂、表面架橋処理がなされていない吸水性樹脂の両方を指す。
本発明の粒子状吸水剤は、上記吸水性樹脂に対して、上記有機表面架橋剤と同時にまたは上記有機表面架橋剤の後に、有機表面架橋剤以外の通液性向上剤が添加される。本発明でいう通液性向上剤とは、表面が架橋処理されてなる吸水性樹脂粒子または表面が架橋処理されていない吸水性樹脂粒子に通液性向上剤が添加されることによって得られる粒子状吸水剤の生理食塩水流れ誘導性(SFC)を、通液性向上剤が添加されない粒子状吸水剤のSFCに比べて向上させる物質をいう。
本発明の粒子状吸水剤は、表面架橋処理され、かつ通液性向上剤が添加された吸水性樹脂に、さらに滑り性向上剤を添加する。本発明で使用することができる滑り性向上剤の具体例としては、界面活性剤、粉体の滑剤等が挙げられる。上記製造方法で、粒子状吸水剤の表面には滑り性向上剤(界面活性剤、粉体の滑剤等)が存在する。
滑剤とは、互いに滑りあう二面間にあって、摩擦(抵抗)を減少させる働きをする物質をいう。即ち、物と物とが接触するとき、その物質同士の表面状態により、滑りやすい・滑りにくいといった現象、抵抗が大きい・抵抗が小さいといった現象等が起こる。滑剤は、物と物とが接触するとき、滑りやすく、かつその抵抗を小さくするためのものである。
本発明における界面活性剤とは、その分子内に親水性の部分と親油性(疎水性)の部分とを併せ持ち、親水と親油とのバランスにより物体の表面に強く吸着されて、その物体の表面特性を改質するものである。使用できる界面活性剤としては、例えばアニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤等がある。
上記の各滑り性向上剤は、単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。滑り性向上剤の吸水性樹脂への添加方法については、種々の手法で行うことができる。ただし、滑り性向上剤を、必要により水および/または親水性有機溶媒と予め混合した後、吸水性樹脂に噴霧あるいは滴下混合する方法が好ましく、噴霧する方法がより好ましい。また、滑り性向上剤の添加の後に乾燥する工程を行ってもよい。
<粒子状吸水剤の外観>
本発明の粒子状吸水剤は、架橋構造を有する吸水性樹脂の表面に、有機表面架橋層、通液性向上剤層及び滑り性向上剤層からなる部位を有している。上記部位は、吸水性樹脂の表面全体に存在していてもよく、また、吸水性樹脂の表面の一部分に存在していてもよい。さらに、吸水性樹脂の表面の一部分に存在している場合には、上記部位は、1個または複数個存在していてもよい。
粒子状吸水剤の形状、即ち、粒子状とは、球形状、楕円体状、ウインナ−ソーセージ状、または、球形状若しくは楕円体状の粒子が凝集した造粒物の形状等が挙げられる。さらに、単量体水溶液を重合して得られる含水ゲル状重合体の破砕物に由来する形状である不定形破砕状やその造粒物の形状が挙げられる。好ましくは球形状または楕円体状であり、より好ましくは球形状粒子の造粒物の形状、楕円体状粒子の造粒物の形状、または、単量体水溶液を重合して得られる含水ゲル状重合体の破砕物に由来する形状である不定形破砕状やその造粒物の形状であり、特に好ましくは上記不定形破砕状やその造粒物の形状である。
本発明の粒子状吸水剤の製造方法は、架橋構造を有する吸水性樹脂に、有機表面架橋剤を添加する工程、該有機表面架橋剤を添加する工程の同時工程または後工程として通液性向上剤を添加する工程、さらに、その後に滑り性向上剤を添加する工程を含んでいる。特に、本発明の粒子状吸水剤の製造方法は、上記有機表面架橋剤を添加する工程の後工程として上記通液性向上剤を添加する工程を含んでいることが好ましい。また、本発明の粒子状吸水剤の製造方法は、加熱表面架橋工程と冷却工程とを含み、上記加熱表面架橋工程では、架橋構造を有する吸水性樹脂に、有機表面架橋剤を添加して表面架橋処理し、その後の上記冷却工程では、通液性向上剤を添加し、さらに、滑り性向上剤を添加することが好ましい。即ち、吸水性樹脂に、有機表面架橋剤、通液性向上剤、滑り性向上剤の順に添加することが好ましい。また、本発明の粒子状吸水剤の製造方法は、上記粒子状吸水剤の空気輸送工程を含んでいることが好ましい。なお、本発明における空気輸送については後述する。
本発明者らは、多価金属塩や水不溶性無機微粒子などの通液性向上剤を含む粒子状吸水剤およびその製造方法において、実生産でのその特有の問題、すなわち、通液性向上剤の使用に伴う搬送性と低下、および、通液性向上剤の混合後の搬送に伴う物性低下という問題を見出した。また、吸水性樹脂の製造工程では中間に工程間を連結する多くの搬送機(例:ベルトコンベアー、スクリューコンベアー、バケットコンベアー、スプリングコンベアーなど)が種々使用されているが、中でも、通液性向上剤の使用に伴う搬送性低下および物性低下は、空気輸送で顕著かつ特有であることを見出した。
本発明の粒子状吸水剤においては、さらに必要に応じて、消臭剤、抗菌剤、香料、発泡剤、顔料、染料、親水性短繊維、可塑剤、粘着剤、肥料、酸化剤、還元剤、水、塩類、キレート剤、殺菌剤、着色防止剤、ポリエチレングリコール、親水性高分子、パラフィン等の疎水性高分子、ポリエチレンやポリプロピレン等の熱可塑性樹脂、ポリエステル樹脂やユリア樹脂等の熱硬化性樹脂等を添加する等、種々の機能を付与する工程を含んでいてもよい。これらの添加剤の使用量は、吸水性樹脂100重量部に対して通常0〜30重量部、好ましくは0〜10重量部の範囲、より好ましくは0〜1重量部の範囲である。
本発明の粒子状吸水剤は、必要に応じて、無機粉末や親水性有機溶媒等によって造粒されてなる。そのため、粒子状吸水剤は、粒子状吸水剤の質量に対して、好ましくは150μm以上850μm未満の粒子が90重量%以上(上限100%)含まれており、より好ましくは150μm以上850μm未満の粒子が95重量%以上含まれており、さらに好ましくは150μm以上850μm未満の粒子が98重量%以上含まれている。なお、上記造粒を行う場合には、粒子状吸水剤が上記の質量平均粒子径となるように調整することが好ましい。そのために、表面架橋処理前の吸水性樹脂の質量平均粒子径(D50)は、150μm以上、850μm未満の範囲に制御することが好ましい。
本発明の粒子状吸水剤の4.83kPaにおける圧力下(荷重下)での加圧下吸収倍率(AAP)は、17g/g以上、好ましくは18g/g以上、より好ましくは19g/g以上、特に好ましくは20g/g以上である。また、かかる吸水性樹脂では実生産でのスケールファクター(実験室からの物性低下)が顕著であり、かかる吸水性樹脂に対して適用される。
本発明の粒子状吸水剤の、0.90重量%塩化ナトリウム水溶液に対する無加圧下吸収倍率(CRC/Centrifuge Retention Capacity)の30分における値の下限は、好ましくは10g/g、より好ましくは15g/g、さらに好ましくは20g/gである。また、本発明の粒子状吸水剤の、無加圧下吸収倍率(CRC)の30分における値の上限は、好ましくは50g/g、より好ましくは40g/g、さらに好ましくは35g/gである。吸収倍率がこの範囲から外れると、粒子状吸水剤をおむつに使用した場合、高物性を示さない場合がある。そのために、表面架橋処理前の吸水性樹脂の無加圧下吸収倍率(CRC)は、好ましくは10〜60g/g、より好ましくは25〜40g/gの範囲に制御する。
生理食塩水流れ誘導性は、粒子状吸水剤の膨潤時の液透過性を示す値であり、その値が大きいほど高い液透過性を有することを示している。
上記粒子状吸水剤の製造方法に加えて、本発明では、架橋構造を有する吸水性樹脂に、有機表面架橋剤を添加し、該有機表面架橋剤を添加するのと同時にまたは該有機表面架橋剤を添加した後に通液性向上剤を添加し、さらに、同時に又は別途滑り性向上剤を添加し、その後に空気輸送する粒子状吸水剤の輸送方法、および該輸送方法含む粒子状吸水剤の製造方法である。なお、滑り性向上剤の添加時期は、通液性向上剤と同時でもよいが、好ましくは、後に添加して粒子状吸水剤の最も表面を被覆する。
本発明の粒子状吸水剤は、吸水を目的とした用途に用いられ、吸収体や吸収性物品として広く使用されるが、特に、尿や血液等の体液を吸収するための衛生材料として好適に用いられる。本発明の吸収体や吸収性物品は、本発明の粒子状吸水剤を含んでなるものである。
シグマ型羽根を2本有する内容積10リットルのジャケット付きステンレス型双腕型ニーダーに蓋を付けて形成した反応器中で、71.3モル%の中和率を有するアクリル酸ナトリウムの水溶液5438g(単量体濃度39重量%)に、ポリエチレングリコールジアクリレート11.7g(0.10モル%)を溶解させて反応液とした。次に、この反応液を窒素ガス雰囲気下で、30分間脱気した。続いて、反応液に10重量%過硫酸ナトリウム水溶液29.34g及び0.1重量%のL−アスコルビン酸水溶液24.45gを攪拌しながら添加したところ、約1分後に重合が開始した。そして、生成したゲルを粉砕しながら、20〜95℃で重合を行い、重合が開始して30分後に含水ゲル状架橋重合体を取り出した。得られた含水ゲル状架橋重合体は、その径が約5mm以下に細分化されていた。この細分化された含水ゲル状架橋重合体を50メッシュ(目開き300μm)の金網上に広げ、180℃で50分間熱風乾燥した。このようにして、不定形で、容易に粉砕される粒子状や粉末状や粒子状乾燥物凝集体の吸水性樹脂(1)を得た。
得られた吸水性樹脂(A1)100重量部に、通液性向上剤としての硫酸アルミニウム14〜18水塩(関東化学株式会社製、質量平均粒子径182μm、かさ比重0.60g/cm3)1.0重量部を均一に混合した。次に、滑り性向上剤としての10重量%ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノステアレート(商品名:「レオドールTW−S120V」、花王株式会社製)0.02重量部を均一に混合し、粒子状吸水剤である吸水性樹脂組成物(1)を得た。
得られた吸水性樹脂(A1)100重量部に、硫酸アルミニウム14〜18水塩(質量平均粒子径182μm、かさ比重0.60g/cm3)1.0重量部を均一に混合し、比較材としての吸水性樹脂組成物(2)を得た。
得られた吸水性樹脂(A1)100重量部に、10重量%ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノステアレート水溶液0.02重量部を均一に混合した。次に、硫酸アルミニウム14〜18水塩(質量平均粒子径182μm、かさ比重0.60g/cm3)1.0重量部を均一に混合し、比較材としての吸水性樹脂組成物(3)を得た。
空気輸送(気力輸送)は、圧送式の空気輸送装置を用いて行った。圧送式の空気輸送装置は、主として、空気源、粒子供給部、輸送管、粒子回収部を備えている。そして、空気源からの気流にのせて粒子を輸送する。つまり、粒子供給部と粒子回収部との圧力差によって生じる気流を利用して、粒子を輸送する。ここで、空気輸送に用いられる作動流体は、空気に限定されず、不活性ガス等を用いることもできる。空気輸送条件は、輸送距離120m、末端線速27m/秒で行った。
表1は、基準物質及び比較例1において測定した質量平均粒子径(D50)、無加圧下吸収倍率(CRC)、4.83kPa加圧下での加圧下吸収倍率(AAP)、生理食塩水流れ誘導性(SFC)の数値をまとめたものである。
重合工程(ベルト上での静置重合)、ゲル細粒化(解砕)工程、乾燥工程、粉砕工程、分級工程、表面架橋工程(表面架橋剤の噴霧工程、加熱工程)、冷却工程、整粒工程、各工程間の輸送工程、がそれぞれ連結され、各工程を連続して行うことができる吸水性樹脂の連続製造装置(1時間当たり約1500kgの生産能力)を用いて粒子状吸水性樹脂を連続製造した。
重合工程(ベルト上での静置重合)、ゲル細粒化(解砕)工程、乾燥工程、粉砕工程、分級工程、表面架橋工程(表面架橋剤の噴霧工程、加熱工程)、冷却工程、整粒工程、各工程間の輸送工程、がそれぞれ連結され、各工程を連続して行うことができる吸水性樹脂の連続製造装置(1時間当たり約1500kgの生産能力)を用いて粒子状吸水性樹脂を連続製造した。
製造例1で得られた吸水性樹脂(3)を高速連続混合機(タービュライザー、1000rpm)に1500kg/hrで連続供給して、吸水性樹脂100質量部に対して、1,4−ブタンジオール0.3質量部、プロピレングリコール0.5質量部、純水2.7質量部の混合液からなる表面処理剤溶液をスプレーで噴霧し混合した。
上記冷却工程の際に、冷却機装置内の約90℃のゾーンで吸水性樹脂100質量部当たり、通液性向上剤としての硫酸アルミニウム14〜18水塩粉末(関東化学株式会社製、質量平均粒子径182μm、かさ比重0.60g/cm3)1.0質量部を添加して均一に混合した後、冷却機装置内の約70℃のゾーンで、滑り性向上剤としての10質量%のポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノステアレート水溶液(商品名:「レオドールTW−S120V」、花王株式会社製)0.02質量部を添加して均一に混合したこと以外は実施例2と同様の操作を行うことにより、全量が850μm通過物である整粒された製品としての吸水性樹脂組成物を得た。得られた吸水性樹脂組成物(B1)の物性を測定した結果を表3に示した。
製造例2で得られた吸水性樹脂(6)を高速連続混合機(タービュライザー/1000rpm)に1500kg/hrで連続供給して、吸水性樹脂100質量部に対して、1,4−ブタンジオール0.4質量部、プロピレングリコール0.6質量部、純水3.0質量部の混合液からなる表面処理剤溶液をスプレーで噴霧し混合した。
上記冷却工程の際に、冷却機装置内の約70℃のゾーンで吸水性樹脂100質量部当たり、通液性向上剤として硫酸アルミニウム14〜18水塩粉末に代えて硫酸アルミニウム水溶液(JIS K1450 水道用硫酸アルミ A1203として8.1%)1.0質量部を添加して均一に混合した後、次に冷却機装置内の約65℃のゾーンで、滑り性向上剤としての10質量%のポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノステアレート水溶液(商品名:「レオドールTW−S120V」、花王株式会社製)0.02質量部を添加して均一に混合したこと以外は実施例3と同様の操作を行うことにより、全量が850μm通過物である整粒された製品としての吸水性樹脂組成物を得た。得られた吸水性樹脂組成物(B3)の物性を測定した結果を表3に示した。
上記冷却工程の際に、冷却機装置内の約70℃のゾーンで吸水性樹脂100質量部当たり、通液性向上剤として硫酸アルミニウム14〜18水塩粉末に代えて硫酸アルミニウム水溶液(JIS K1450 水道用硫酸アルミ A1203として8.1%)1.0質量部を添加して均一に混合した後、次に冷却機装置内の約65℃のゾーンで、滑り性向上剤としての10質量%のポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノステアレート水溶液(商品名:「レオドールTW−S120V」、花王株式会社製)0.02質量部を添加して均一に混合したこと以外は実施例4と同様の操作を行うことにより、全量が710μm通過物である整粒された製品としての吸水性樹脂組成物を得た。得られた吸水性樹脂組成物(B4)の物性を測定した結果を表3に示した。
滑り性向上剤としての10質量%のポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノステアレート水溶液を添加しないこと以外は実施例3と同様の操作を行った。得られた吸水性樹脂組成物(C1)の物性を測定した結果を表3に示した。
滑り性向上剤としての10質量%のポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノステアレート水溶液を添加しないこと以外は実施例4と同様の操作を行った。得られた吸水性樹脂組成物(C2)の物性を測定した結果を表3に示した。
滑り性向上剤としての10質量%のポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノステアレート水溶液を添加しないこと以外は実施例5と同様の操作を行った。得られた吸水性樹脂組成物(C3)の物性を測定した結果を表3に示した。
滑り性向上剤としての10質量%のポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノステアレート水溶液を添加しないこと以外は実施例6と同様の操作を行った。得られた吸水性樹脂組成物(C4)の物性を測定した結果を表3に示した。
製造例1で得られた吸水性樹脂(3)を高速連続混合機(タービュライザー/1000rpm)に1500kg/hrで連続供給して、吸水性樹脂100質量部に対して、1,4−ブタンジオール0.3質量部、プロピレングリコール0.5質量部、純水2.7質量部の混合液からなる表面処理剤溶液をスプレーで噴霧し混合した。
製造例2で得られた吸水性樹脂(6)を高速連続混合機(タービュライザー/1000rpm)に1500kg/hrで連続供給して、吸水性樹脂100質量部に対して、1,4−ブタンジオール0.4質量部、プロピレングリコール0.6質量部、純水3.0質量部の混合液からなる表面処理剤溶液をスプレーで噴霧し混合した。
滑り性向上剤としての10質量%のポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノステアレート水溶液を添加しないこと以外は実施例7と同様の操作を行った。得られた吸水性樹脂組成物(C5)の物性を測定した結果を表3に示した。
滑り性向上剤としての10質量%のポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノステアレート水溶液を添加しないこと以外は実施例8と同様の操作を行った。得られた吸水性樹脂組成物(C6)の物性を測定した結果を表3に示した。
製造例1で得られた吸水性樹脂(3)を高速連続混合機(タービュライザー/1000rpm)に1500kg/hrで連続供給して、吸水性樹脂100質量部に対して、1,4−ブタンジオール0.3質量部、プロピレングリコール0.5質量部、硫酸アルミニウム水溶液(JIS K1450 水道用硫酸アルミ A1203として8.1%)2.0質量部、純水1.7質量部の混合液からなる表面処理剤溶液をスプレーで噴霧し混合した。
製造例2で得られた吸水性樹脂(6)を高速連続混合機(タービュライザー/1000rpm)に1500kg/hrで連続供給して、吸水性樹脂100質量部に対して、1,4−ブタンジオール0.4質量部、プロピレングリコール0.6質量部、硫酸アルミニウム水溶液(JIS K1450 水道用硫酸アルミ A1203として8.1%)2.0質量部、純水2.0質量部の混合液からなる表面処理剤溶液をスプレーで噴霧し混合した。
滑り性向上剤としての10質量%のポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノステアレート水溶液を添加しないこと以外は実施例9と同様の操作を行った。得られた吸水性樹脂組成物(C7)の物性を測定した結果を表3に示した。
滑り性向上剤としての10質量%のポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノステアレート水溶液を添加しないこと以外は実施例10と同様の操作を行った。得られた吸水性樹脂組成物(C8)の物性を測定した結果を表3に示した。
製造例1で得られた吸水性樹脂(3)を高速連続混合機(タービュライザー/1000rpm)に1500kg/hrで連続供給して、吸水性樹脂100質量部に対して、1,4−ブタンジオール0.3質量部、プロピレングリコール0.5質量部、純水2.7質量部の混合液からなる表面処理剤溶液をスプレーで噴霧し混合した。
高濃度空気輸送装置を用いて、実施例及び比較例で得られた吸水性樹脂組成物を約12時間連続で空気輸送した。吸水性樹脂組成物の輸送量は、1500kg/hrであり、総輸送距離は水平輸送部110mおよび垂直輸送部20mの計130m、末端線速は約10m/secであった。空気輸送前後の吸水性樹脂組成物の物性を表3に示した。また、空気輸送における輸送管閉塞の状態(空気輸送状態)を、以下の基準で表記した。
<12時間後の空気輸送状態の基準>
A:12時間の空気輸送において、輸送管閉塞0回
B:12時間の空気輸送において、輸送管閉塞1回
C:12時間の空気輸送において、輸送管閉塞2回以上
〔空気輸送条件2〕
高濃度空気輸送装置を用いて、実施例及び比較例で得られた吸水性樹脂組成物を約12時間連続で空気輸送した。吸水性樹脂組成物の輸送量は、1500kg/hrであり、総輸送距離は水平輸送部110mおよび垂直輸送部20mの計130m、末端線速は約20m/secであった。空気輸送前後の吸水性樹脂組成物の物性を表3に示した。また、空気輸送における輸送管閉塞の状態(空気輸送状態)を、空気輸送条件1と同様に表記した。
<質量平均粒子径(D50)>
吸水性樹脂または吸水性樹脂組成物を、850μm、710μm、600μm、500μm、425μm、300μm、212μm、150μm、106μm、75μm等のJIS標準篩で篩い分けし、各粒度の残留百分率を対数確率紙にプロットした。これにより、R=50%に相当する粒径から質量平均粒子径(D50)を読み取った。
吸水性樹脂または吸水性樹脂組成物0.2gを、不織布製の袋(60mm×60mm)に均一に入れ、25℃に調温した大過剰(例えば100g以上)の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。30分後に袋を引き上げ、遠心分離機を用いて250Gで3分間水切りを行った後、袋の質量W2(g)を測定した。また、同様の操作を、吸水性樹脂または吸水性樹脂組成物を用いないで行い、そのときの質量W1(g)を測定した。そして、これら質量W1、W2から、下記(式1)に従って、無加圧下吸収倍率(g/g)を算出した。
<4.83kPa加圧下での加圧下吸収倍率(AAP)>
4.83kPa(0.7Psi)の圧力になるように調製した荷重を準備した。そして、底に400メッシュ(目開き38μm)の金網を貼着した直径60mmのプラスチック円筒の金網上に、吸水性樹脂または吸水性樹脂組成物0.90gを均一に散布した。その上に、上記荷重を載せて、この測定装置一式の質量W3(g)を測定した。
<生理食塩水流れ誘導性(SFC)>
生理食塩水流れ誘導性(SFC)は、吸水性樹脂または吸水性樹脂組成物の膨潤時の液透過性を示す値である。SFCの値が大きいほど高い液透過性を有することを示している。ここで、米国公開特許US2004−0106745の生理食塩水流れ誘導性(SFC)試験に準じて行った。
Fs(t=0):g/sで表した流速
L0:cmで表したゲル層の高さ
ρ:NaCl溶液の密度(1.003g/cm3)
A:セル中のゲル層上側の面積(28.27cm2)
ΔP:ゲル層にかかる静水圧(4920dyne/cm2)
また、表3は、実施例2〜11及び比較例3〜10において測定した空気輸送前後での無加圧下吸収倍率(CRC)、4.83kPa加圧下での加圧下吸収倍率(AAP)、生理食塩水流れ誘導性(SFC)、および、空気輸送における輸送管閉塞の状態の評価結果をまとめたものである。
Claims (11)
- 有機表面架橋剤で表面架橋処理が施された吸水性樹脂と通液性向上剤とを用いる粒子状吸水剤の製造方法であって、
加熱表面架橋工程と冷却工程とを含み、
該加熱表面架橋工程では、架橋構造を有する吸水性樹脂に、有機表面架橋剤を添加して表面架橋処理し、
その後の該冷却工程時または該冷却工程の後に、通液性向上剤を添加し、さらに、滑り性向上剤を添加し、
前記粒子状吸水剤の空気輸送工程を含み、
前記通液性向上剤が、高分子ポリアミン化合物、水不溶性微粒子または水溶性多価金属塩を含み、
前記水不溶性微粒子は、重量平均粒子径が100μm以下である、シリカ、タルク、カオリン、フラー土、ベントナイト、活性白土、重晶石、天然アスファルタム、ストロンチウム鉱石、イルメナイト、パーライト;親水性のアモルファスシリカ類;酸化ケイ素・酸化アルミ・酸化マグネシウム複合体、酸化ケイ素・酸化アルミニウム複合体、酸化ケイ素・酸化マグネシウム複合体;から選ばれ、
前記水溶性多価金属塩は、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、ビス硫酸カリウムアルミニウム、ビス硫酸ナトリウムアルミニウム、カリウムミョウバン、アンモニウムミョウバン、ナトリウムミョウバン、アルミン酸ナトリウム、塩化鉄(III)、塩化セリウム(III)、塩化ルテニウム(III)、塩化イットリウム(III)および塩化クロム(III)から選ばれ、
前記滑り性向上剤は、界面活性剤または滑剤を含み、
前記界面活性剤は、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤および両性界面活性剤から選ばれ、
前記滑剤は、炭化水素系滑剤、脂肪酸系滑剤、脂肪酸アミド系滑剤、エステル系滑剤、アルコール系滑剤および金属石鹸滑剤から選ばれることを特徴とする粒子状吸水剤の製造方法。 - 前記有機表面架橋剤を添加した後に、前記通液性向上剤を添加することを特徴とする請求項1に記載の粒子状吸水剤の製造方法。
- 前記通液性向上剤が、アルミニウム化合物を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の粒子状吸水剤の製造方法。
- 前記通液性向上剤の水溶液または水分散液を添加することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の粒子状吸水剤の製造方法。
- 前記滑り性向上剤が界面活性剤であり、
該界面活性剤の添加量が、吸水性樹脂100重量部に対して0を超えて0.2重量部以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の粒子状吸水剤の製造方法。 - 前記滑り性向上剤が滑剤であり、
該滑剤の添加量が、吸水性樹脂に対して0.0001〜1重量%であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の粒子状吸水剤の製造方法。 - 前記滑り性向上剤が、アルコール系滑剤であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の粒子状吸水剤の製造方法。
- 前記滑り性向上剤が、粉体の滑剤であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の粒子状吸水剤の製造方法。
- 輸送管に供給される粒子状吸水剤の温度が30℃以上であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の粒子状吸水剤の製造方法。
- 輸送管に供給される粒子状吸水剤の温度が40〜100℃であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の粒子状吸水剤の製造方法。
- 粒子状吸水剤の生理食塩水流れ誘導性(SFC)が10(10-7・cm3・s・g-1)以上であることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の粒子状吸水剤の製造方法。
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