JPH0679155A - 撹拌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 蓋をあけることなく原料を供給できる撹拌装
置を提供することであって、例えば含水ゲル状重合体等
の被撹拌物を撹拌し、大きくて乾燥しにくい粒子状ゲル
がない、比較的小粒径の含水ゲル状重合体を効率よく得
ることができる撹拌装置を提供することである。 【構成】 容器１３は前後左右の側壁１４〜１７と底壁
１８とを有し、上端部に開口部２２が設けられている。
この開口部から加圧蓋つまり密閉蓋３４が嵌入する。密
閉蓋が嵌入されて密閉状態の下で被撹拌物は、供給口か
ら撹拌室２１内に供給され、撹拌腕４３を有する回転撹
拌軸４１、４２により撹拌される。被撹拌物に対して圧
力を加えるには、圧力蓋３４が使用される。被撹拌物が
撹拌された後には容器を排出位置まで揺動させることに
よって、被撹拌物は排出されることになるが、このとき
には、被撹拌物は供給口に入り込むことなく、確実に排
出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、撹拌装置の特定の位置
に被撹拌物の供給口を設けてなる撹拌装置に関する。特
に、含水ゲル状重合体等の重合体を被撹拌物とし、この
被撹拌物を所望のガス雰囲気中で効率よく撹拌するため
の撹拌装置に関する。さらに、重合により含水ゲル状重
合体となる単量体を、重合の進行にともない生成する含
水ゲル状重合体を回転撹拌軸の回転による剪断力により
細分化しながら重合し、細分化された粒子状含水ゲル状
重合体を効率よく製造するための撹拌装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】撹拌装置として、リボンミキサー、ニー
ダー、ピンミキサー、ヘンシェルミキサー、らいかい機
等が知られている。なかでも、強力な撹拌装置としてニ
ーダーが好ましく用いられてきた。ニーダーでは材料の
噛み込みが不十分であったり、撹拌が不十分になる場合
があり、これを改善するために、ニーダーに加圧蓋を設
けた加圧ニーダーが考案された。しかしながら、従来公
知の加圧ニーダーは、加圧蓋を開けなければ原料を供給
できなかった。

【０００３】一方、吸水性樹脂が知られており、この吸
水性樹脂は紙おむつ、生理綿等の衛生材料や、農園芸用
保水剤、工業用脱水剤等の様々な分野で利用されてい
る。一般的にこれらの吸水性樹脂は、原料の単量体水溶
液を重合して、含水ゲル状重合体を得て該含水重合体を
乾燥、粉砕し、粉粒体として固体の形態で市販されてい
る。含水ゲル状重合体の乾燥を効率的におこなうため、
乾燥に先立ち、含水ゲル状重合体を粒状または紐状に粉
砕し、その表面積を大きくする方法が行なわれてきた。
特開昭２−１９，１２２号には、重合の進行にともない
生成する含水ゲル状重合体を細分化するという重合方法
が開示されている。この方法によると、効率良く比較的
小粒径の含水ゲル状重合体が得られているが、まだ、１
０ｍｍ以上のサイズの乾燥しにくい粒子状ゲルを数重量
％から数十重量％含有していた。

【０００４】上記の１０ｍｍ以上のサイズの大きく乾燥
しにくい粒子状ゲルを少なくする手段として、特開昭２
−１９，１２２号に記載の重合方法を加圧ニーダーを用
いて行なうことが考えられた。しかしながら、前述のよ
うに従来公知の加圧ニーダーは、加圧蓋を開けなければ
原料を供給できなかった。したがって、この公報に記載
の重合方法を加圧ニーダーを用いて行なうと、原料の単
量体水溶液を加圧ニーダーに供給する際に、系内に酸素
が混入することになり、重合が開始しない、重合反応が
遅い、得られる重合体の性能が悪いという問題点を有し
ていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、蓋を開けることなく原料を供給することができる撹
拌装置を提供することを目的とする。また本発明は、例
えば、含水ゲル状重合体等の被撹拌物を撹拌し、大きく
て乾燥しにくい粒子状ゲルがない、比較的小粒径の含水
ゲル状重合体を効率よく得ることのできる撹拌装置を提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、上部が開口された容器と当該容器内に嵌入
する密閉蓋とを有し、前記容器と前記密閉蓋とにより形
成された撹拌室内において被撹拌物を密閉状態下で撹拌
する撹拌装置であって、前後左右の側壁と底壁とを有し
上部に開口部を有する容器に撹拌腕を有する回転撹拌軸
を備え、前記容器内に嵌入して前記容器の開口を閉塞す
る密閉蓋を、前記容器の上方に上下動自在に装着し、前
記密閉蓋が前記容器内に嵌入した状態における前記密閉
蓋の撹拌操作位置と当該撹拌操作位置よりも上方となっ
た被撹拌物供給位置との間に位置させて、前記被撹拌物
を前記容器内に供給する供給口を前記撹拌室内に開口さ
せて前記容器に設けたことを特徴とする撹拌装置であ
る。

【０００７】更に本発明は、回転撹拌軸を有する容器内
で重合性単量体の重合を進行させると共に生成された重
合体を該撹拌軸の回転による剪断力により撹拌しながら
重合するための重合装置であって、前後左右の側壁と底
壁とを有し上部に開口部を有する容器に、撹拌腕を有す
る回転撹拌軸を備え、前記容器内に嵌入して前記容器の
開口を閉塞すると共に前記重合体を加圧する密閉蓋を、
前記容器の上方に上下動自在に装着し、前記密閉蓋が前
記容器内に嵌入した状態における前記密閉蓋の撹拌操作
位置と当該撹拌操作位置よりも上方となった被撹拌物供
給位置との間に位置させて、前記重合性単量体を前記容
器内に供給する供給口を前記撹拌室内に開口させて前記
容器に設けたことを特徴とする重合装置である。

【０００８】そして、前記容器は、相互に対向し合う２
つの側壁を貫通する揺動中心軸を中心に撹拌位置と排出
位置との間で揺動自在に支持台に装着され、前記揺動中
心軸に平行な２つの側壁のうち、前記容器の揺動方向の
後側に位置する側壁に前記供給口が形成されている。ま
た、前記容器は、相互に対向し合う２つの側壁を貫通す
る揺動中心軸を中心に撹拌位置と排出位置との間で揺動
自在に支持台に装着され、前記揺動中心軸に直角をなす
２つの側壁の少なくとも何れか一方に、前記容器の揺動
方向の後側に位置させて前記供給口が形成されている。

【０００９】

【作用】本発明にあっては、被撹拌物を供給口から容器
内の撹拌室内に供給する際には、密閉蓋は容器内に被撹
拌物供給位置まで嵌入した状態で行なわれる。つまり容
器の開口部は密閉蓋により閉じられた状態で行なわれ
る。このようにして供給が終了した後に、容器内を密閉
蓋が前進して供給口を閉塞し、容器とこれに嵌入した密
閉蓋とにより密閉された状態の下で回転撹拌軸によって
被撹拌物は撹拌される。また、被撹拌物の供給から撹拌
終了まで密閉状態で行なうことができるので、所望の雰
囲気ガス下で前記工程を行なえる。撹拌が終了した後
に、密閉蓋を容器から退避させ、容器を撹拌位置から排
出位置に揺動させる。このときには、供給口は容器が撹
拌位置から排出位置に向かう揺動方向の後側に設けられ
ているので、供給口には撹拌済みの被撹拌物が入り込む
ことなく、円滑かつ確実に被撹拌物が容器から外部に排
出される。

【００１０】被撹拌物を重合体とした場合においても、
密閉蓋が被撹拌物供給位置まで容器内に嵌入した状態で
なされる。容器内を密閉状態として重合性単量体を供給
し、重合反応を進行させて重合体を形成した後に、加圧
することのできる密閉蓋を用いて重合体に対して所定の
圧力を加えた状態で更に撹拌することにより、重合体は
粗大粒子を含有しない比較的小粒径の重合体に形成され
る。この場合にも、撹拌して細粒化された重合体を、排
出するために容器を排出位置まで揺動させても、供給口
が撹拌操作位置と被撹拌物供給位置との間に設けられて
いるので、供給口内に重合体が入り込むことはなく、排
出作業が円滑になされ、撹拌排出作業の円滑化が達成さ
れる。

【００１１】

【実施例】図１は粒子状に細分化された含水ゲル状重合
体を製造するために本発明を具体化した撹拌装置を示す
一部切欠き正面図、図２は図１の右側面図である。この
撹拌装置は、Ｚ型双腕タイプの加圧ニーダとも指称さ
れ、図示されるように、基台１０には支持台１１、１２
を介して容器１３が設けられている。この容器１３は図
３に示されるように前後の側壁１４、１５と、図５に示
されるように左右の側壁１６、１７と、これらと一体と
なった底壁１８とからなる容器本体２０を有し、この容
器本体２０の上端部にはフランジ部１９が設けられてい
る。容器本体２０の内部には被撹拌物としての含水ゲル
状重合体を収容するための撹拌室２１が形成されてい
る。そして、この容器本体２０の上部には開口部２２が
設けられている。図示する容器本体２０は平面において
ほぼ正方形となっているが、前後の側壁１４、１５の間
隔を側壁１６、１７の間隔よりも長くして長方形として
も良い。

【００１２】前後の側壁１４、１５の外側には支持部材
２３、２４が固定され、この支持部材２３、２４の部分
で、容器１３は支持台１１、１２に取付けられた軸受２
５、２６に対して揺動自在に支持されている。容器１３
は図６に実線で示される撹拌位置と、仮想線で示される
排出位置との間で揺動する。容器１３を揺動させるため
に、支持台１１にハンドル２７が取付けられ、このハン
ドル２７の回転が、図示しない連動機構を介して容器１
３に伝達されるようになっている。容器１３が撹拌位置
となったときには、基台１０に固定されたストッパー２
８に容器１３の下面が当接し、容器１３の撹拌位置が規
制される。

【００１３】図１及び図２に示されるように、基台１０
に固設された４本の支柱３０の上端部には冠部３１が取
付けられており、この冠部３１に取付けられた油圧シリ
ンダ３２のロッド３３の下端には加圧蓋つまり密閉蓋３
４が設けられている。したがって、油圧シリンダ３２を
駆動することによって、加圧蓋３４は図１に示される上
昇限位置から、図５に示されるように容器本体２０内に
嵌入し始める位置（被撹拌物供給位置）を経て、図３に
示されるように加圧位置（撹拌操作位置）まで下降す
る。この加圧蓋３４には２つの管状のガイド部材３５、
３６が冠部３１を貫通して取付けられており、加圧蓋３
４は上下動時にこれらのガイド部材３５、３６によって
ガイドされる。加圧蓋３４の外方にはこれに対して相対
的に上下動自在にカバー３７が装着されている。このカ
バー３７は下端に開口部を有する箱形となっており、そ
の下端部には、容器本体２０に設けられたフランジ部１
９と対向し合うフランジ部３８が設けられ、このフラン
ジ部３８にはシール材３９が備えられている。このカバ
ー３７には、ロッド３３と２つのガイド部材３５、３６
がカバー３７に対して相対的に摺動自在に貫通してい
る。図１に示されるように、加圧蓋３４を上昇限の位置
にまで上昇させたときには、カバー３７は加圧蓋３４に
当接して上昇される。一方、加圧蓋３４が油圧シリンダ
３２により下降移動すると、加圧蓋３４の下端部が容器
本体２０内に嵌入し始める位置で、カバー３７のフラン
ジ部３８が容器本体２０のフランジ部１９にシール材３
９を介して当接し、自重によりカバー３７内の空間は外
部からシールされる。フランジ部１９、３８がシール材
３９を介して相互に接触した後には、油圧シリンダ３２
によって加圧蓋３４のみが下降移動されることになる。

【００１４】容器本体２０内には２本の回転撹拌軸４
１、４２が回転自在に設けられており、両方の回転撹拌
軸４１、４２はそれぞれ被撹拌物を細分化するためのス
テンレス鋼等からなる撹拌腕４３を有し、それぞれ前後
の側壁１４、１５を貫通する回転中心軸を中心に回転す
る。図３においては、撹拌回転軸４１、４２は図示省略
されている。この撹拌腕４３の回転半径よりもやや大き
な凹部つまり湾曲部が、図５に示されるように底壁１８
に形成されると共に、加圧蓋３４の底面に形成されてい
る。一方の撹拌軸４１は駆動側となっており、その撹拌
軸４１の一端部は支持台１２に取付けられた軸受４４に
より支持されている。この駆動側の撹拌軸４１を駆動す
るために、図１に示されるように基台１０にモータ４５
が取付けられ、このモータ４５の主軸に取付けられたプ
ーリー４６と駆動側撹拌軸４１に取付けられたプーリー
４７とにはベルト４８が掛け渡されている。これによ
り、撹拌軸４１はモータ４５によって駆動される。この
撹拌軸４１の回転は、図示しない歯車によって従動側の
撹拌軸４２に伝達される。２つの回転撹拌軸４１、４２
の回転方向は相互に同方向でも良く、逆方向でも良い。
また、図６に示されるように、容器１３を仮想線の位置
まで揺動させる際には、駆動側の回転撹拌軸４１の回転
中心軸を中心軸として容器１３が揺動回転される。

【００１５】図３に示されるように、前側壁１４には第
１と第２の２本のチューブ５１、５２が接続され、後側
壁１５にも第３と第４の２本のチューブ５３、５４が接
続されている。図５に示されるように、それぞれのチュ
ーブ５１〜５４は、側壁１４、１５に開口部５１ａ〜５
４ａを有しており、これらの開口部５１ａ〜５４ａは、
加圧蓋３４が、図５に示されるように、容器１３内に嵌
入を開始した位置つまり被撹拌物供給位置と、図３に示
されるように、加圧蓋３４が最下限位置まで下降移動し
た撹拌操作位置との間に位置させて設けられている。更
に、これらの開口部５１ａ〜５４ａは、従動側の撹拌軸
４２の上方に対応させて容器１３の上端部において撹拌
室２１内に開口している。つまり、図６に示されるよう
に、図６において実線で示された撹拌位置から二点鎖線
で示された排出位置に向かう揺動方向の後側に位置させ
て容器１３に設けられている。

【００１６】したがって、図５に示されるように、加圧
蓋３４が容器１３内に嵌入を開始した状態においては、
図示されるように、それぞれのチューブ５１〜５４の開
口部は、撹拌室２１内に露呈されているが、図３に示さ
れるように、加圧蓋３４が撹拌開始状態の位置まで下降
した状態では、加圧蓋３４によりそれぞれのチューブの
開口部５１ａ〜５４ａは閉塞される。更に、図６に示さ
れるように、撹拌終了後の被撹拌物を容器１３から排出
する際に、容器１３を仮想線で示す排出位置にまで揺動
させた場合には、これらのチューブ５１〜５４の開口部
５１ａ〜５４ａは、容器１３の上側部となる。そして、
図６において実線で示される撹拌位置においても、これ
らの開口部は、容器１３の上側部となる位置に設定され
ている。第１チューブ５１は被撹拌物を容器１３内に注
入する際の供給口として使用され、第２チューブ５２は
撹拌室２１内に窒素ガス等の雰囲気ガスを供給する際の
ガス供給口として使用され、他のチューブ５３、５４は
それぞれ雰囲気ガスを外部に排出するためのガス排出口
として使用される。加圧蓋３４が撹拌開始状態の位置ま
で下降した状態では、加圧蓋３４によりそれぞれのチュ
ーブの開口部５１ａ〜５４ａは閉塞されるが、雰囲気ガ
スは側壁と加圧蓋３４の隙間を通って容器１３内に供給
される。

【００１７】チューブ５１〜５４の開口部つまり被撹拌
物や雰囲気ガスの供給口は、図７において、容器１３が
回転撹拌軸４１を中心に矢印で示される方向に揺動する
場合には、側壁１４、１５つまり揺動中心軸４１に直角
をなす２つの側壁の少なくとも何れか一方に、容器１３
の揺動方向後側に位置させて設けられている。つまり、
図７においては、符号Ｎで示されるように、側壁１４、
１５の図における左右方向の寸法の約左半分程度の部分
に形成されている。更に、図７において、側壁１６つま
り揺動中心軸４１を中心に平行な２つの側壁１６、１７
のうち、容器１３の揺動方向の後側に位置する側壁１６
に供給口を形成するようにしても良い。

【００１８】カバー３７の中央に設けられた頂部には、
カバー３７内に雰囲気ガスを流入させて容器１３内を所
望のガス雰囲気にするための雰囲気ガス流入口５５が設
けられ、カバー３７の前後にはガス排出口５６が設けら
れている。この雰囲気ガスとしては、例えば不活性ガス
があげられる。カバー３８は容器１３内の雰囲気をより
完全に所望の雰囲気ガスの状態にするのに有効である。
加圧蓋３４内には、被撹拌物を過熱あるいは冷却するた
めに、所定の温度の熱媒体が循環するようになったジャ
ケット５７が形成され、容器本体２０の外側にもジャケ
ット５８が形成されている。ただし、これらのジャケッ
ト５７、５８に代えるか、あるいは併せて回転腕４３内
に温度制御用の熱媒体を循環させるようにしても良い。
これらのジャケット５７、５８内に供給される熱媒体の
温度は、撹拌室２１内の被撹拌物の温度を図示しない温
度計で測定し、その測定値を制御部にフィードバックし
て測定値と設定値とを比較することにより、設定値に調
整される。

【００１９】上述した撹拌装置を使用して、吸水性樹脂
を製造する手順について説明する。まず、油圧シリンダ
３２を駆動して図５に示されるようにカバー３７を容器
１３に接触させ、かつ加圧蓋３４を容器１３内に一部嵌
入させた状態で、第２チューブ５２から窒素ガスを雰囲
気ガスとして撹拌室２１内に注入し、撹拌室２１内のガ
スを第３チューブ５３から排出させる。このときには、
第１及び第４チューブ５１、５４は閉じられており、カ
バー３７はシール材３９を介して容器１３に自重により
密着している。一方、雰囲気ガス流入口５５からカバー
３７内に窒素ガスを流入して、カバー３７内のガスを一
方の雰囲気ガス流出口５６から排出させる。このように
して、撹拌室２１及びカバー３７内の空間が窒素ガスに
置換された後に、被撹拌物としてのエチレン性不飽和単
量体を第１チューブ５１から撹拌室２１内に供給する。
この単量体には予め架橋剤が含まれている。

【００２０】所定量の単量体を供給した後に、回転撹拌
軸４１、４２を回転させながら、重合開始剤を第１チュ
ーブ５１から撹拌室２１内に供給する。このときには、
ジャケット５７、５８に温水を循環させることにより、
容器の撹拌室２１内は所定の温度に設定される。系内が
完全に窒素ガスで置換されているため重合はスムーズに
始まり、進行する。このようにして重合がなされると、
粒子状の含水ゲル状重合体が得られる。次いで、油圧シ
リンダ３２を再起動させて加圧蓋３４を図３に示される
加圧位置まで下降させる。これにより、含水ゲル状重合
体には所定の面圧が加えられると共に、チューブ５１〜
５４の開口部は、全て加圧蓋３４により閉塞される。こ
の状態で回転撹拌軸４１、４２を回転させることによ
り、含水ゲル状重合体には剪断力が加えられて、細分化
された含水ゲル状重合体が得られる。加圧蓋３４による
被撹拌物に対する加圧力は、容器１３のフランジ部１９
に加圧蓋３４の上端部が当接するまで加圧蓋３４を下降
させると最大となる。加圧下における撹拌過程において
も、チューブ５２から窒素ガスを常時供給するようにし
ても良く、供給された窒素ガスは、容器１３の内面と加
圧蓋３４の外面との間の隙間を通って撹拌室内に供給さ
れる。細分化された重合体は、図１及び図２に示される
ように、加圧蓋３４をを上昇限位置まで退避させた後
に、図６に仮想線で示されるように、容器１３を排出位
置に揺動させると、外部に排出される。このときには、
チューブ５１〜５４の開口部５１ａ〜５４ａが上部側と
なるので、この中に撹拌済みの含水ゲル状重合体が入り
込むことなく、これを効率良く製造することができる。
また、重合反応、撹拌細分化を完全な雰囲気ガス下で行
なうことができ、未反応単量体の少ない重合物を得るこ
とができる。

【００２１】上述したエチレン性不飽和単量体として
は、（メタ）アクリル酸またはこれらの金属塩、アミン
塩もしくはアンモニウム塩、（メタ）アクリルアミド、
アクリロニトリル、マレイン酸、フマル酸またはこれら
不飽和二塩基の半エステル化物またはこれら二塩基酸も
しくは半エステル化物の金属塩、アミン塩もしくはアン
モニウム塩、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）アクリレート等を
具体的に挙げることができる。また、上記エチレン性不
飽和単量体は、これらの１種または２種以上の混合物を
併用したものであってもよい。また、得られる含水ゲル
状重合体の親水性を極度に阻害しない程度の量で、例え
ば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アク
リレート、ブチル（メタ）アクリレート、酢酸ビニル、
プロピオン酸ビニル等の単量体を使用してもよい。

【００２２】さらに、被撹拌物として使用される含水ゲ
ル状重合体は、前記単量体と架橋剤とからなるエチレン
性不飽和単量体を重合することによりなる含水ゲル状物
重合体であってもかまわない。この際、架橋剤として
は、例えば、エチレングリコールジアクリレート、エチ
レングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコー
ルジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレ
ート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリエ
チレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプ
ロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリ
メタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレー
ト、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、Ｎ，Ｎ
´−メチレンビスアクリルアミド、イソシアヌル酸トリ
アリル、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタ
エリスリトールジメタクリレート等が使用できる。これ
らの架橋剤の使用量は、０．００１〜１．０モル％、好
ましくは０．０１〜０．５モル％程度である。

【００２３】上記したこれらの単量体のうち、アクリル
酸、アクリル酸の金属塩、アミン塩およびアンモニウム
塩、アクリルアミド、２−ヒドロキシ（メタ）アクリレ
ートからなる単量体群より選ばれた１種または２種以上
の単量体を１０重量％以上含む単量体成分を重合して得
られた含水ゲル状重合体が好ましく使用でき、特に、ア
クリル酸のアルカリ金属塩、アミン塩またはアンモニウ
ム塩とアクリル酸の共重合架橋体である含水ゲル状重合
体が好ましく使用できる。この際のアクリル酸塩とアク
リル酸との組成比は、モル比で、５：９５〜１００：０
モル％であることが好ましい。この際、上記アクリル酸
塩とアクリル酸との組成比は、アクリル酸を重合して得
られるポリアクリル酸を部分的に中和して前記モル比と
なるようにしてもかまわない。

【００２４】また、上記含水ゲル状重合体は、含水ゲル
状を呈するヒドロゲルであればよく、重合が完了してい
ないものであってもよい。上記エチレン性不飽和単量体
の重合率は、５０〜１００％、好ましくは６０〜１００
％、より好ましくは７０〜１００％である。エチレン性
不飽和単量体の重合率が低い時点で剪断力をかけると、
剪断力のかけ方によっては、基本分子量の低下等の好ま
しくない現象が起こることがある。そのような場合に
は、実質的に重合が完了したものが好ましい。なお、こ
の際、実質的に重合が完了したとは、重合により発生す
る重合熱がピークを過ぎた時点であると考えられる。

【００２５】使用される含水ゲル状物の大きさは、容器
に投入できる大きさであれば、特に制限されない。ま
た、例えば、特公平２−１９，１２２号公報に記載され
ている方法にしたがって得られるように既に細分化され
た含水状重合体に対しても、これらの含水ゲル状重合体
を図示する撹拌装置に投入することにより、さらに粒度
分布が狭まく、かつ平均粒子径が小さい粒子状含水ゲル
状重合体を得ることができる。

【００２６】本発明の撹拌装置においては、回転撹拌軸
は、２本以上設けることが好ましく、特に、双腕型にす
ることが好ましい。ただし、１本のみの回転撹拌軸を使
用しても良く、更には、２本の回転撹拌軸に併せてスク
リー型の回転軸を並設しても良い。また、本発明におい
て用いられる回転腕の形状としては、図８（ａ）〜図８
図（ｆ）に示される種々の形状のものを使用することが
可能である。図８（ａ）はシグマ（δ）形、図８（ｂ）
はゼット（Ｚ）形、図８（ｃ）はスパイラル（Ｓ）形、
図８（ｄ）はマスチケータ形、図８（ｅ）はフィシュテ
ール形、そして図８（ｆ）は凸レンズ形状を示す。回転
撹拌軸を２本使用する場合における腕の組合せとして
は、例えば、シグマ形とスパイラル形あるいはゼット形
との組合わせがあり、これら２本の回転軸を互いに逆方
向に等速あるいは不等速に回転させても良い。更に、２
本の撹拌軸としては、図７に示したように、腕相互を重
ね合せたオーバーラップ形以外に、図９に示されるよう
に、重ね合せないようにしたタンゼンシャル形としても
良いが、これらは重合体の粘度等の諸性状によって適宜
選択される。一般的には、重合体が高粘度物質である場
合には、タンゼンシャル形が適している。

【００２７】前述した加圧蓋３４は、底面が腕部の回転
半径に対応させて湾曲形成されているが、図１０（ａ）
に示されるように、平坦に形成しても良く、図１０
（ｂ）に示されるように、回転撹拌軸に平行な側面１
６、１７に嵌入する部分を下方に向けて突出させるよう
に形成しても良い。

【００２８】尚、上記撹拌装置は、含水ゲル状重合体の
撹拌のみでなく、粒状、粉状等の主原料に、添加物を分
散させて撹拌混合する場合であれば、カーボン、プラス
チック、ゴム、ブレーキライニング原料、陶磁器・耐火
物原料、顔料等種々の材料の撹拌に使用される。特に、
所望の雰囲気ガス下に撹拌操作を行なう場合には好適で
ある。また、被撹拌物を加圧状態で撹拌する場合のみな
らず、加圧力を加えずに、唯単に、密閉状態で撹拌する
場合でも本装置を使用することがきる。更に、被撹拌物
によっては、カバー３７を使用しなくとも良い。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、原料の供給から撹拌、
排出までのプロセスを蓋を開けることなく行なうことが
できる。例えば、含水ゲル状重合体を被撹拌物とした場
合には、原料単量体の投入から重合反応を経て、粗大ゲ
ルを含まず残存単量体の少ない粒子状含水ゲル状重合体
を効率良く得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】は、本発明の一実施例に係る撹拌装置を示す一
部省略正面図、

【図２】は、図２の一部省略右側面図、

【図３】は、加圧蓋が加圧位置まで下降された状態にお
ける図２の要部拡大側面図、

【図４】は、図３における４−４線に沿う断面図、

【図５】は、加圧蓋が容器内に一部嵌入した状態におけ
る図１の要部を示す正面側断面図、

【図６】は、容器の揺動状態を示す正面側断面図、

【図７】は、撹拌軸及び撹拌腕を示すための容器の断面
図、

【図８】（ａ）〜（ｆ）は、他のタイプの回転撹拌軸を
示す側面図、

【図９】は、撹拌腕の配置態様を示す断面図、

【図１０】は、加圧蓋の他の具体例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１３…容器、 １４〜１７…側壁、 １８…底壁、 ２
０…容器本体、２１…撹拌室、 ２２…開口部、 ２７
…ハンドル、 ３４…加圧蓋（密閉蓋） ４１、４２…回転撹拌軸、 ４３…撹拌腕、 ５１〜５
４…チューブ、５４…雰囲気ガス流入口、 ５５…雰囲
気ガス流出口。

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【手続補正書】

【提出日】平成５年６月１４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】一方、吸水性樹脂が知られており、この吸
水性樹脂は紙おむつ、生理綿等の衝生材料や、農園芸用
保水剤、工業用脱水剤等の様々な分野で利用されてい
る。一般的にこれらの吸水性樹脂は、原料の単量体水溶
液を重合して、含水ゲル状重合体を得て該含水重合体を
乾燥、粉砕し、粉粒体として固体の形態で市販されてい
る。含水ゲル状重合体の乾燥を効率的におこなうため、
乾燥に先立ち、含水ゲル状重合体を粒状または紐状に粉
砕し、その表面積を大きくする方法が行なわれてきた。
特公平２−１９，１２２号には、重合の進行にともない
生成する含水ゲル状重合体を細分化するという重合方法
が開示されている。この方法によると、効率良く比較的
小粒径の含水ゲル状重合体が得られているが、まだ、１
０ｍｍ以上のサイズの乾燥しにくい粒子状ゲルを数重量
％から数十重量％含有していた。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００４

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００４】上記の１０ｍｍ以上のサイズの大きく乾燥
しにくい粒子状ゲルを少なくする手段として、特公平２
−１９，１２２号に記載の重合方法を加圧ニーダーを用
いて行なうことが考えられた。しかしながら、前述のよ
うに従来公知の加圧ニーダーは、加圧蓋を開けなければ
原料を供給できなかった。したがって、この公報に記載
の重合方法を加圧ニーダーを用いて行なうと、原料の単
量体水溶液を加圧ニーダーに供給する際に、系内に酸素
が混入することになり、重合が開始しない、重合反応が
遅い、得られる重合体の性能が悪いという問題点を有し
ていた。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部が開口された容器と当該容器内に嵌
   入する密閉蓋とを有し、前記容器と前記密閉蓋とにより
   形成された撹拌室内において被撹拌物を密閉状態下で撹
   拌する撹拌装置であって、 前後左右の側壁と底壁とを有し上部に開口部を有する容
   器に撹拌腕を有する回転撹拌軸を備え、 前記容器内に嵌入して前記容器の開口を閉塞する密閉蓋
   を、前記容器の上方に上下動自在に装着し、 前記密閉蓋が前記容器内に嵌入した状態における前記密
   閉蓋の撹拌操作位置と当該撹拌操作位置よりも上方とな
   った被撹拌物供給位置との間に位置させて、前記被撹拌
   物を前記容器内に供給する供給口を前記撹拌室内に開口
   させて前記容器に設けたことを特徴とする撹拌装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の撹拌装置であって、前
   記容器の前記撹拌室内に雰囲気ガスを供給するガス供給
   口と前記撹拌室内のガスを排出するガス排出口とを、前
   記密閉蓋の前記撹拌操作位置と前記被撹拌物供給位置と
   の間に位置させて前記容器に設けたことを特徴とする撹
   拌装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の撹拌装置であって、前
   記ガス供給口を前記被撹拌物を前記撹拌室内に供給する
   供給口として共用したことを特徴とする撹拌装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の撹拌装置であって、相
   互に対向し合う２つの側壁を貫通する揺動中心軸を中心
   に撹拌位置と排出位置との間で揺動自在に前記容器を支
   持台に装着し、前記揺動中心軸に平行な２つの側壁のう
   ち、前記容器の揺動方向の後側に位置する側壁に前記供
   給口を形成したことを特徴とする撹拌装置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の撹拌装置であって、相
   互に対向し合う２つの側壁を貫通する揺動中心軸を中心
   に撹拌位置と排出位置との間で揺動自在に前記容器を支
   持台に装着し、前記揺動中心軸に直角をなす２つの側壁
   の少なくとも何れか一方に、前記容器の揺動方向の後側
   に位置させて前記供給口を形成したことを特徴とする撹
   拌装置。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の撹拌装置において、前
   記容器内に複数本の回転撹拌軸を備えたことを特徴とす
   る撹拌装置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の撹拌装置において、前
   記複数本の回転撹拌軸の何れか１つの回転撹拌軸の中心
   軸を前記容器の揺動中心軸に一致させたことを特徴とす
   る撹拌装置。
8. 【請求項８】 請求項１に記載の撹拌装置において、前
   記密閉蓋を覆い前記容器に密着する密閉位置と、当該密
   閉位置から上方に離れた退避位置とに上下動自在に前記
   容器の上方にカバーを設けたことを特徴とする撹拌装
   置。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の撹拌装置において、前
   記カバーに雰囲気ガス流入口と雰囲気ガス流出口とを設
   け、前記カバー内の雰囲気を前記雰囲気ガス流入口から
   流入された雰囲気ガスに置換するようにしたことを特徴
   とする撹拌装置。
10. 【請求項１０】 回転撹拌軸を有する容器内で重合性単
    量体の重合を進行させると共に生成された重合体を該撹
    拌軸の回転による剪断力により撹拌しながら重合するた
    めの重合装置であって、 前後左右の側壁と底壁とを有し上部に開口部を有する容
    器に、撹拌腕を有する回転撹拌軸を備え、 前記容器内に嵌入して前記容器の開口を閉塞すると共に
    前記重合体を加圧する密閉蓋を、前記容器の上方に上下
    動自在に装着し、 前記密閉蓋が前記容器内に嵌入した状態における前記密
    閉蓋の撹拌操作位置と当該撹拌操作位置よりも上方とな
    った被撹拌物供給位置との間に位置させて、前記重合性
    単量体を前記容器内に供給する供給口を前記撹拌室内に
    開口させて前記容器に設けたことを特徴とする重合装
    置。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の重合装置であっ
    て、前記容器の前記撹拌室内に雰囲気ガスを供給するガ
    ス供給口と前記撹拌室内のガスを排出するガス排出口と
    を、前記密閉蓋の前記撹拌操作位置と前記被撹拌物供給
    位置との間に位置させて前記容器に設けたことを特徴と
    する重合装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の重合装置であっ
    て、前記ガス供給口を前記被撹拌物を前記撹拌室内に供
    給する供給口として共用したことを特徴とする重合装
    置。
13. 【請求項１３】 請求項１０に記載の重合装置であっ
    て、相互に対向し合う２つの側壁を貫通する揺動中心軸
    を中心に撹拌位置と排出位置との間で揺動自在に前記容
    器を支持台に装着し、前記揺動中心軸に平行な２つの側
    壁のうち、前記容器の揺動方向の後側に位置する側壁に
    前記供給口を形成したことを特徴とする重合装置。
14. 【請求項１４】 請求項１０に記載の重合装置であっ
    て、相互に対向し合う２つの側壁を貫通する揺動中心軸
    を中心に撹拌位置と排出位置との間で揺動自在に前記容
    器を支持台に装着し、前記揺動中心軸に直角をなす２つ
    の側壁の少なくとも何れか一方に、前記容器の揺動方向
    の後側に位置させて前記供給口を形成したことを特徴と
    する重合装置。