JPS61118405A - Production of partial hydrolyzate of acrylamide polymer - Google Patents

Production of partial hydrolyzate of acrylamide polymer

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JPS61118405A
JPS61118405A JP23922984A JP23922984A JPS61118405A JP S61118405 A JPS61118405 A JP S61118405A JP 23922984 A JP23922984 A JP 23922984A JP 23922984 A JP23922984 A JP 23922984A JP S61118405 A JPS61118405 A JP S61118405A
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polymer gel
acrylamide
polymer
alkaline substance
gel
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Akira Yada
明 矢田
Shusaku Matsumoto
修策 松本
Yoshihiro Kawamori
河盛 吉宏
Takao Saito
孝夫 斎藤
Tadashi Nishiyama
西山 正
Seiji Adachi
足立 誠次
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DKS Co Ltd
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Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:A polymer gel of acrylamide is particulated and simultaneously partial hydrolysis is effected in the presence of an alkaline substance to enable economical and high-efficiency production of a hydrolyzate which is used as a paper strong agent, thicknener or soil conditioner. CONSTITUTION:An acrylamide polymer gel resultant from the polymerization of an aqueous solution of an acrylamide monomer is crushed into particles of 3-20mm particle size on the average, then particulated into particles of 0.3-3mm diameter by operating an upright cutter which is composed of stationary blades 2, 2' and rotatory blade 1 and has a zone C where the polymer gel to be particulated stays so that the average residense time becomes more than 3min. At this time an alkaline substance or a mixture thereof wi-th a compound bearing or generating active hydrogen atoms is admixed to effect partial hydrolysis in a blade mixer which is coated with a fluorine-containing copolymer or provided with the films of the resin and has blades whose setting angles arevariable to the shaft.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野1 本発明は、部分加水分解されたアクリルアミド系重合体
の11法に関する。さらに詳しくは、重合によってえら
れたアクリルアミド系重合体ゲルを細粒化するとともに
、アルカリ性物質またはアルカリ性物質および活性水素
を有するもしくは活性水素を生成する化合物と混合する
工程と、細粒化された重合ゲルとアルカリ性物質または
アルカリ性物質および活性水素を有するもしくは活性水
素を生成する化合物とを混合して部分加水分解されたア
クリルアミド系重合体を製造する方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application 1] The present invention relates to 11 methods for producing partially hydrolyzed acrylamide polymers. More specifically, it includes a step of refining the acrylamide polymer gel obtained by polymerization and mixing it with an alkaline substance or an alkaline substance and a compound having or generating active hydrogen, and The present invention relates to a method for producing a partially hydrolyzed acrylamide polymer by mixing a gel with an alkaline substance or an alkaline substance and a compound having or generating active hydrogen.

[従来の技術] 従来より、アクリルアミドの単独重合体、アクリルアミ
ドを主体とし、これと他の重合性単歯体との共重合体ま
たはそれらのアルカリ加水分解物は、紙力増強剤、増粘
剤、土壌改良剤、原油回収用薬剤、廃水処理剤などとし
て広く利用されている。
[Prior Art] Conventionally, homopolymers of acrylamide, copolymers mainly composed of acrylamide with other polymerizable monopolymers, or alkaline hydrolysates thereof have been used as paper strength agents and thickeners. It is widely used as a soil conditioner, crude oil recovery agent, wastewater treatment agent, etc.

それらアクリルアミド系水溶性重合体の製法には、塊状
重合法、懸濁重合法、乳化重合法、溶液重合法などがあ
るが、本質的に高分子量の重合体であることが重要であ
るとされるため、通常、水溶液重合法を採用するばあい
が多い。
Methods for producing these water-soluble acrylamide polymers include bulk polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization, and solution polymerization, but it is important that the polymer has an essentially high molecular weight. Therefore, an aqueous solution polymerization method is usually adopted in many cases.

水溶液重合法によって分子量が非常に高く、かつ良好な
水溶解性を有する重合体をうるには、重合反応段階にお
ける架橋を防止することが必要であり、比較的低い濃度
で重合を実施する必要がある。
In order to obtain a polymer with a very high molecular weight and good water solubility by aqueous solution polymerization, it is necessary to prevent crosslinking during the polymerization reaction stage, and it is necessary to carry out the polymerization at a relatively low concentration. be.

しかしながら近年、運搬コスト、保管コストなどの経済
性が重視されるため、液状製品よりも粉末製品が生産の
主流を占めるにいたり、低濃度で水溶性重合法を行なう
ばあいには、えられた重合体ゲルを粉末化する際に多量
の水を揮散させ、乾燥しなければならず、粉末化のため
のユーティリティーコストが増大するという欠点を有し
ている。
However, in recent years, as emphasis has been placed on economic efficiency such as transportation costs and storage costs, powder products have become the mainstream of production rather than liquid products, and when water-soluble polymerization is carried out at low concentrations, When powdering a polymer gel, a large amount of water must be volatilized and dried, which has the drawback of increasing utility costs for powdering.

アクリルアミド系重合体部分加水分解物は、主としてア
クリルアミド系重合体ゲルをアルカリ性物質などを用い
て、部分加水分解して製造されているが、アクリルアミ
ド系重合体部分加水分解物を製造するばあいにも、重合
体ゲルの内部にまでアルカリ性物質などを均一に浸透さ
せ、均一に部分加水分解させることが必要であり、この
ためには、比較的低い濃度の重合体ゲルを用いることが
望ましい。しかし、低濃度の重合体ゲルを用いると、部
分加水分解させないばあいと同様に、水を揮散させるた
めのユーティリティーコストが増大したり、重合体ゲル
粒子の相互の付着による団塊化が生じ、乾燥段階におけ
る乾燥効率を著しく低下させることになり、好ましくな
い。
Acrylamide-based polymer partial hydrolyzate is mainly produced by partially hydrolyzing acrylamide-based polymer gel using an alkaline substance. However, when producing acrylamide-based polymer partial hydrolyzate, It is necessary to uniformly permeate an alkaline substance or the like into the interior of the polymer gel to cause uniform partial hydrolysis, and for this purpose, it is desirable to use a polymer gel with a relatively low concentration. However, when a polymer gel with a low concentration is used, the utility cost for volatilizing water increases, and the polymer gel particles adhere to each other, resulting in agglomeration and drying. This is not preferable because it significantly reduces the drying efficiency in the step.

かか、る欠点を排除するため、できる限り高い単量体濃
度で重合させ、粉末化段階におけるユーティリティーコ
ストの軽減をはかる研究が行なわれ、多数の特許出願が
なされている。
In order to eliminate such drawbacks, research has been conducted to reduce utility costs in the powdering step by polymerizing at the highest possible monomer concentration, and numerous patent applications have been filed.

しかしながら、アクリルアミド、アクリル酸などのビニ
ル系単量体は、本質的に架橋して3次元化する傾向がき
わめて強く、したがって必然的に架橋防止のため緩和な
条件、とりわけ単量体濃度に藺しては、たとえばアニオ
ン系またはノニオン系のばあいには、高々的20〜30
%(l量%、以下同様)という比較的低い濃度に保持し
たままで重合を実施しなければならない。
However, vinyl monomers such as acrylamide and acrylic acid inherently have an extremely strong tendency to crosslink and become three-dimensional. For example, in the case of anionic or nonionic, at most 20 to 30
The polymerization must be carried out while maintaining the concentration at a relatively low concentration of 1% (1%, the same applies hereinafter).

前記のような濃度のアクリルアミドまたはアクリルアミ
ドを主体とした単量体溶液を重合させると、流動性の全
くない、かたいまたは弾力性の強いゲル状物がえられる
。それゆえ、たとえばそのゲル状重合体の塊やシート状
物を機械的に粗砕することなしに、そのままアルカリ加
水分解せしめようとしたりすると、非常に長時間アルカ
リ性物質と接触せしめなければならず、たとえ長時間接
触せしめても重合体ゲル内部まで均一に加水分解させる
ことが困難であるのが実情であり、商品価値が著しく低
下する。したがって、一般にはえられた重合体ゲルの塊
やシート状物を何らかの機械的手段によって粗砕して小
塊粒子としたのち、アルカリ性物質などと接触させる方
法が採用されている。
When acrylamide or a monomer solution mainly consisting of acrylamide at the above concentration is polymerized, a hard or highly elastic gel-like material with no fluidity is obtained. Therefore, for example, if you try to alkali hydrolyze a mass or sheet of gel polymer as it is without mechanically crushing it, you will have to keep it in contact with an alkaline substance for a very long time. The reality is that it is difficult to uniformly hydrolyze the inside of the polymer gel even if the polymer gel is kept in contact for a long time, resulting in a significant decrease in commercial value. Therefore, generally, a method is employed in which the obtained polymer gel mass or sheet-like material is crushed by some mechanical means into small agglomerated particles, and then brought into contact with an alkaline substance or the like.

通常、重合によってえられた重合体ゲルを機械的に粗砕
する方法として、肉挽機のごとき、押出成形機が用いら
れている。しかし、このばあいには、*mによる機械の
能率の低下や分子切断による分子量低下が伴なうという
欠点や、粗砕された粒径が10〜20.程度と大きく、
かつリボン状ないしひも状となるため、アルカリ性物質
などと接触させても内部まで該物質が充分。
Usually, as a method for mechanically crushing the polymer gel obtained by polymerization, an extrusion molding machine such as a meat grinder is used. However, in this case, there are drawbacks such as a decrease in machine efficiency due to *m and a decrease in molecular weight due to molecular cleavage, and the coarsely crushed particles have a diameter of 10 to 20 mm. degree and large,
Moreover, since it becomes ribbon-like or string-like, even if it comes into contact with alkaline substances, the substance is sufficient to reach the inside.

浸透するものとしないものとが生じ、均一な加水分解が
おこりにくいという欠点がある。
It has the disadvantage that it penetrates in some cases and does not, making it difficult for uniform hydrolysis to occur.

本発明者らは、前記のごとき破砕された粒径が大きく、
また粒子が相互付着するという問題点を解決するため、
重合体ゲルの細粒化方法について研究を盾ね、昭和59
年11月6日付で特許出願(発明の名称「水溶性重合体
ゲルの細粒化方法」、以下、B出願という)をするに至
っている。またこの細粒化の過程で重合体ゲルとアルカ
リ性物質との混合を同時に実施して該重合体を部分加水
分解する方法を確立し、昭和59年11月12日付で特
許出願(発明の名称「アクリルアミド残層の少ないアク
リルアミド系重合体細粒状物の製法」、以下、C出願と
いう)をするに至っている。
The present inventors have discovered that the crushed particles as described above are large in size,
In addition, to solve the problem of particles adhering to each other,
Conducting research on methods for refining polymer gel particles, 1982
A patent application (title of the invention: ``Method for refining water-soluble polymer gel,'' hereinafter referred to as B application) was filed on November 6, 2017. In addition, he established a method for partially hydrolyzing the polymer by simultaneously mixing the polymer gel and an alkaline substance in the process of refining the particles, and filed a patent application on November 12, 1980 (title of invention: We have developed a method for producing fine acrylamide-based polymer particles with less residual acrylamide layer (hereinafter referred to as Application C).

アクリルアミド系重合体ゲルをアルカリ性物質などによ
り部分加水分解するのは、C出願明細書記載の方法によ
っても充分達成しうるちのであるが、この方法は重合体
ゲルの細粒化とアルカリ性物質などによる部分加水分解
とを同時に行なうため、たとえば ■アクリルアミド系重合体の部分加水分解率が比較的高
いものを目標とするばあいには、多量のアルカリ性物質
を使用する必要があり、その結果、アルカリ性物質など
の溶解熱が多量に発生し、重合体ゲルがダンゴ状になっ
たり、充分な細粒化が行なわれないばあいがある ■部分加水分解率を高くするばあい、反応を完結させる
ためにはある程度高い濃度で充分な時間保持する必要が
あるが、B出願の明細書の記載の方法では、切断機を多
段に組合せる必要があり、設備のコンパクト化という点
から改善が必要である ■部分加水分解段階で生成するアンモニアガスが多量に
なるので、アンモニアガスがいたずらに系外に排出しな
いよう効率よく吸収することが必要となる などの点で充分満足できる方法とはいいがたい。
Partial hydrolysis of acrylamide-based polymer gel using an alkaline substance etc. can be sufficiently achieved by the method described in the specification of the C application, but this method involves making the polymer gel fine and using an alkaline substance etc. Because partial hydrolysis is carried out at the same time, for example, if the target is to achieve a relatively high partial hydrolysis rate of an acrylamide polymer, it is necessary to use a large amount of alkaline substances; A large amount of heat of dissolution, such as It is necessary to maintain it at a somewhat high concentration for a sufficient period of time, but the method described in the specification of application B requires cutting machines to be combined in multiple stages, and improvements are needed in terms of making the equipment more compact. Since a large amount of ammonia gas is generated in the partial hydrolysis step, it is necessary to absorb the ammonia gas efficiently so as not to discharge it out of the system.This method cannot be said to be completely satisfactory.

[発明が解決しようとする問題点] 本発明は、高濃度のアクリルアミド系重合体ゲルを肉挽
機のごとき押出成形機を用いて粗砕するばあいに生ずる
、!L!擦による機械の能率の低下や分子切断による分
子量低下が伴なうという欠点や、粗砕された粒径が大き
く、かつひも状を呈し粒径がばらつくため、アルカリ性
物質などと接触させても内部まで該物質が充分浸透する
ものと浸透しないものとが生じ、均一な加水分解がおこ
りにくいという欠点、あるいはC出願明細書記載の方法
によるばあいにおける前記■〜■のごとき問題、などを
解消するためになされたものである。
[Problems to be Solved by the Invention] The present invention solves problems that occur when a highly concentrated acrylamide polymer gel is coarsely crushed using an extrusion molding machine such as a meat grinder! L! Disadvantages include a reduction in machine efficiency due to abrasion and a decrease in molecular weight due to molecular breakage, and the coarsely crushed particles are large and string-like, with varying particle sizes, so even if they come into contact with alkaline substances, the internal To solve the problem that the substance penetrates sufficiently in some cases and not in others, making it difficult to achieve uniform hydrolysis, or in the case of the method described in the specification of application C, problems such as those mentioned in (1) to (2) above. It was made for the purpose of

[問題点を解決するための手段] 本発明者らは、均一に部分加水分解されたアクリルアミ
ド系重合体を経済的、高品質かつ効率よく製造すべく、
■重合段階における単量体濃度を高く保つこと、■重合
によってえられた高濃度の重合体ゲルをアルカリ性物質
により均一に加水分解させること、0品質的にも経済的
にも改善すること、を念頭におき鋭意検討を重ねた結果
、本発明に到達した。
[Means for Solving the Problems] In order to economically, efficiently produce a uniformly partially hydrolyzed acrylamide polymer,
■Maintaining a high monomer concentration during the polymerization stage; ■Uniformly hydrolyzing the high-concentration polymer gel obtained by polymerization with an alkaline substance; improving both quality and economy. With this in mind, as a result of extensive studies, we have arrived at the present invention.

すなわち本発明は、アクリルアミド系単量体の水溶液を
重合してえられたアクリルアミド系重合体ゲルを平均粒
径3〜20mmに破砕し、そののち固定刃と回転刃から
構成され、かつ粉砕されるべき重合体ゲルが滞留する領
域を有する竪型切断機を用いて、平均滞留時間が3分間
以上になる条件で運転して0.3〜3JllIφの細粒
状の重合体ゲルに切断する段階で、アルカリ性物質また
はアルカリ性物質および活性水素を有するもしくは活性
水素を生成する化合物を混入させ、えられた細粒化され
た重合体ゲルをフッ素含有共重合体IMIllで被覆も
しくは該共重合体樹脂製のフィルムを装着した櫂型撹拌
機であって、櫂の軸取付は角度が可変である櫂を有する
撹拌機で混合せしめ、部分加水分解を行なうことを特徴
とするアクリルアミド系重合体部分加水分解物の製法に
関する。
That is, in the present invention, an acrylamide-based polymer gel obtained by polymerizing an aqueous solution of an acrylamide-based monomer is crushed into particles having an average particle size of 3 to 20 mm. A step of cutting the polymer gel into fine particles of 0.3 to 3 JllIφ by using a vertical cutting machine having an area where the polymer gel to be obtained stays and operating under conditions where the average residence time is 3 minutes or more, Mixing an alkaline substance or an alkaline substance and a compound having or generating active hydrogen, and coating the resulting finely granulated polymer gel with a fluorine-containing copolymer IMIll or a film made of the copolymer resin. A method for producing a partially hydrolyzed acrylamide polymer, characterized in that partial hydrolysis is carried out by mixing with a paddle-type stirrer equipped with a paddle whose shaft angle is variable. Regarding.

[実施例] 本発明に用いるアクリルアミド系単量体とは、(メタ)
アクリルアミドあるいは(メタ)アクリルアミドを30
%以上含有し、残りの成分として他の水溶性ビニル系単
量体を含むものである。
[Example] The acrylamide monomer used in the present invention is (meth)
Acrylamide or (meth)acrylamide 30
% or more, and the remaining components include other water-soluble vinyl monomers.

前記他の水溶性ビニル系単量体の具体例としては、たと
えばアクリル酸、メタクリル酸、ビニルスルホン酸、ア
クリルアミド−メチルプロピルスルホン酸などの水溶性
ビニル単量体またはそれらの塩類などがあげられるが、
これらに限定されるものではない。これらは単独で(メ
タ)アクリルアミドとともに用いてもよく、2種以上混
合して(メタ)アクリルアミドとともに用いてもよい。
Specific examples of the other water-soluble vinyl monomers include water-soluble vinyl monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, vinyl sulfonic acid, acrylamide-methylpropylsulfonic acid, and salts thereof. ,
It is not limited to these. These may be used alone together with (meth)acrylamide, or two or more of them may be mixed and used together with (meth)acrylamide.

前記アクリルアミド系単量体には、えられる重合体が水
溶性になるような範囲で水に本質的に不溶性の単量体、
たとえばアクリロニトリル、(メタ)アクリル酸エステ
ル類、酢酸ビニル、スチレンなどの疎水性単量体を併用
してもよい。
The acrylamide monomer includes a monomer that is essentially insoluble in water to the extent that the resulting polymer is water-soluble;
For example, hydrophobic monomers such as acrylonitrile, (meth)acrylic esters, vinyl acetate, and styrene may be used in combination.

アクリルアミド系単量体を重合させる方法にはとくに限
定はなく、たとえば通常の過硫酸塩またはアゾ系開始剤
などのラジカル重合開始剤を用いる熱重合法、通常の過
硫酸塩/アミン類または過硫酸塩/亜硫酸塩などのレド
ックス重合開始剤を用いるレドックス重合法、ベンゾイ
ンまたはベンゾインアルキルエーテルなどの光重合開始
剤を用いる光重合法あるいは放射線重合法などの通常の
方法などがあげられる。一般にこのような方法により、
アクリルアミド系単量体の所定の濃度の水溶液が自由に
流動しなくなるまで重合せしめられる。
There are no particular limitations on the method of polymerizing the acrylamide monomer, such as thermal polymerization using a radical polymerization initiator such as a normal persulfate or an azo initiator, or a conventional persulfate/amine or persulfate method. Common methods include a redox polymerization method using a redox polymerization initiator such as a salt/sulfite, a photopolymerization method using a photopolymerization initiator such as benzoin or benzoin alkyl ether, or a radiation polymerization method. Generally, by this method,
An aqueous solution of an acrylamide monomer at a predetermined concentration is polymerized until it no longer flows freely.

アクリルアミド系単量体を使用してえられた重合体ゲル
は、できるだけ高濃度であることが生産性向上という点
から好ましく、また破砕時の粘着性を低減し、破砕物の
相互付着を防止する点からも好ましい。
It is preferable for the polymer gel obtained using an acrylamide monomer to have as high a concentration as possible from the viewpoint of improving productivity, and also to reduce stickiness during crushing and prevent crushed materials from adhering to each other. It is also preferable from this point of view.

一般に、(メタ)アクリルアミドあるいは(メタ)アク
リルアミドと、たとえばアクリル酸などとを使用してえ
られるノニオン系あるいはアニオン系の重合体ゲルは、
20〜60%、望ましくは30〜45%である。水溶液
濃度が20%未満になると重合体ゲル自身が本質的に柔
軟で軟弱となり、本発明による重合体ゲルの細粒化が実
施できず、アルカリ性物質を添加する段階でダンゴ状を
呈することになってしまうので好ましくない。水溶性濃
度が60%をこえるとえられる重合体ゲルは相互に密着
しない粒子状となるが、架橋がおこり水溶性が著しく低
下してしまうので、商品価値をなくしてしまい、やはり
好ましくない。
In general, nonionic or anionic polymer gels obtained using (meth)acrylamide or (meth)acrylamide and, for example, acrylic acid, are
It is 20-60%, preferably 30-45%. When the concentration of the aqueous solution is less than 20%, the polymer gel itself becomes essentially flexible and weak, making it impossible to refine the polymer gel according to the present invention, resulting in a lump-like shape when an alkaline substance is added. This is not desirable because it causes Polymer gels with a water-soluble concentration of more than 60% are in the form of particles that do not adhere to each other, but crosslinking occurs and the water solubility is significantly reduced, resulting in loss of commercial value, which is also undesirable.

重合体ゲルの形態にはとくに限定はない。しかし、たと
えば本発明者らが既に昭和59年11月6日付で特許出
願した明細書(発明の名称「水溶性重合体ゲルの破砕方
法」、以下、A出願明細書という)に記載のごとき、互
いにかみあう方向に回転する1対のローラー型カッター
で効率よく切断するためには、円滑に重合体ゲルを該ロ
ーラー型カッターにくい込ませなくてはならないので、
重合体ゲルの厚さは2〜30顛、望ましくは5〜15a
mのごとき薄層状にすることが好ましい。たとえば皿型
、平板型、トレイ型などの容器または可動式のベルトな
どを用いてアクリルアミド系単量体水溶液を重合させる
と、iI朋状にすることができる。可動式ベルト上で薄
層状に重合する方法は、以降の破砕工程とも連続化しつ
るので好ましい方法である。
There are no particular limitations on the form of the polymer gel. However, for example, as described in the specification for which the present inventors have already filed a patent application dated November 6, 1980 (title of the invention "Method for crushing water-soluble polymer gel", hereinafter referred to as application specification A), In order to cut efficiently with a pair of roller-type cutters that rotate in the direction of engagement with each other, the polymer gel must be inserted into the roller-type cutters smoothly.
The thickness of the polymer gel is 2 to 30 mm, preferably 5 to 15 mm.
It is preferable to form a thin layer such as m. For example, when an acrylamide monomer aqueous solution is polymerized using a dish-shaped, plate-shaped, or tray-shaped container or a movable belt, it can be made into an iI-like shape. A method in which polymerization is carried out in a thin layer on a movable belt is a preferable method because the subsequent crushing process is continuous.

破砕された小塊の大きさが平均′粒径3〜20gの範囲
をはずれると、つきの工程の竪型切断機での切断能力が
低下していく傾向があり、無理に20.をこえる粗大す
ぎる平均粒径の重合体ゲルを過剰に竪型切断機に供給す
る答、切断不良がおこり、切断機内で重合体ゲルの団塊
が生じ、同時に粘着性による摩擦熱が発生し、望ましく
ない悪循環をひきおこすことになる。
If the size of the crushed small lumps falls outside the average particle size range of 3 to 20 g, the cutting ability of the vertical cutting machine in the cutting process tends to decrease, and the cutting capacity of the vertical cutter in the cutting process tends to decrease. If too much polymer gel with an average particle size exceeding This will cause an unnecessary vicious cycle.

つぎに平均粒径3〜20mの小塊に破砕された重合体ゲ
ルを細粒化し、アルカリ性物質またはアルカリ性物質お
よび活性水素を有するもしくは活性水素を生成する化合
物とを混合するのに用いる切断機およびその方法につい
て説明するとともに、細粒化された重合体ゲルをアルカ
リ性物質またはアルカリ性物質および活性水素を有する
もしくは活性水素を生成する化合物とともに混合し、所
定の条件で部分加水分解する櫂型撹拌機について説明す
る。
Next, a cutting machine and a cutting machine are used to finely granulate the crushed polymer gel into small pieces having an average particle size of 3 to 20 m, and to mix the alkaline substance or an alkaline substance and a compound having or producing active hydrogen. The method will be explained, and a paddle-type stirrer will be described that mixes the finely divided polymer gel with an alkaline substance or an alkaline substance and a compound having or generating active hydrogen, and partially hydrolyzing the mixture under predetermined conditions. explain.

アクリルアミド系重合体を均一かつ効率よく部分加水分
解するためには、いかにして重合体ゲルを均一に細粒化
するか、また固体状である重合体ゲル粒子と液状もしく
は粉末状であるアルカリ性物質またはアルカリ性物質お
よび活性水素を有するもしくは活性水素を生成する化合
物とをいかにして均一に混合し、かつ重合体ゲル内部ま
で均一に浸透せしめうるかが重要である。
In order to uniformly and efficiently partially hydrolyze an acrylamide-based polymer, it is important to know how to make the polymer gel into fine particles, and how to make the polymer gel particles in a solid state and an alkaline substance in a liquid or powder form. Alternatively, it is important how to uniformly mix an alkaline substance and a compound having or generating active hydrogen, and how to uniformly permeate the inside of the polymer gel.

本発明に用いるアルカリ性物質としては、たとえば苛性
ソーダ、苛性カリ、ソーダ灰、リン酸ソーダ、ホウ酸ソ
ーダなどのアクリルアミドを加水分解させつるアルカリ
性の化学薬剤であればいずれでも使用することができる
。該アルカリ性物質の使用形態は、粉末状、粒状、フレ
ーク状、液体、スラリー状などのいずれであってもよい
が、細粒化した重合体ゲルの相互付着を避けるという点
からは、粉末状〜スラリー状で添加するのが好ましい。
As the alkaline substance used in the present invention, any alkaline chemical agent that can hydrolyze acrylamide, such as caustic soda, caustic potash, soda ash, sodium phosphate, and sodium borate, can be used. The alkaline substance may be used in any form such as powder, granules, flakes, liquid, or slurry, but from the viewpoint of avoiding mutual adhesion of the finely divided polymer gels, powder to It is preferable to add it in the form of a slurry.

添加量は、目標とする加水分解率にあわせて設定すれば
よい。
The amount added may be set according to the target hydrolysis rate.

本発明に用いる活性水素を有するもしくは活性水素を生
成する化合物は、残存する単量体を消滅させる働きをす
るものであり、゛具体例としては、たとえば亜硫酸塩、
亜硫酸水素塩やメルカプトプロピオン酸、チオグリコー
ル酸、チオグリセリン、チオグリコールなどのようなメ
ルカプト基含有化合物、あるいはジメチルアミン、メチ
ルエチルアミン、ジエチルアミン、アンモニア、メチル
エタノールアミン、ジェタノールアミンなどのアミノ基
含有化合物などがあげられる。これらの活性水素を有す
るもしくは活性水素を生成する化合物は少なくとも1種
もしくは2種以上が選ばれアルカリ性物質と併用される
。使用形態は粉末状、粒状、フレーク状、液体、スラリ
ー状なとのいずれであってもよい。
The compound having active hydrogen or producing active hydrogen used in the present invention functions to eliminate the remaining monomer, and specific examples include sulfite,
Compounds containing mercapto groups such as bisulfite, mercaptopropionic acid, thioglycolic acid, thioglycerin, thioglycol, etc., or compounds containing amino groups such as dimethylamine, methylethylamine, diethylamine, ammonia, methylethanolamine, jetanolamine, etc. etc. At least one or two or more of these compounds having active hydrogen or producing active hydrogen are selected and used in combination with the alkaline substance. The form of use may be powder, granules, flakes, liquid, or slurry.

該化合物の添加mとしては、重合体ゲル中に含まれてい
る単量体総量の化学m論量と同量もしくは若干過剰量を
添加すればよい。一般には重合前に使用する単量体総量
の約2%以下の添加で充分である。
The compound may be added in an amount equal to or slightly in excess of the stoichiometric amount of the total amount of monomers contained in the polymer gel. Generally, addition of about 2% or less of the total amount of monomers used prior to polymerization is sufficient.

アルカリ性物質と活性水素を有するもしくは活性水素を
生成する化合物とを併用するばあいり使用割合にはとく
に限定はなく、それぞれの使用目的(加水分解および残
存する単量体の消滅)にあわせて使用すればよい。
When an alkaline substance and a compound that has active hydrogen or that generates active hydrogen are used together, there are no particular limitations on the proportions used, and they should be used according to the purpose of each use (hydrolysis and disappearance of remaining monomers). Bye.

第1図は、本発明に用いる平均粒径3〜20as+に破
砕された重合体ゲルを0.3〜3alIφ、好ましくは
1顛φ以下に細粒化するのに用いる竪型切断様の概略平
面説明図であり、第2図および第3図は概略断面説明図
である。
Figure 1 shows a schematic plane of a vertical cut used to refine the crushed polymer gel used in the present invention to an average particle diameter of 3 to 20 as+ to 0.3 to 3 alIφ, preferably 1 φ or less. It is an explanatory diagram, and FIGS. 2 and 3 are schematic cross-sectional explanatory diagrams.

第1図において(1)は回転刃、(2)および(2′)
は各々1番目および2番目の固定刃、(3)はプリカッ
ター、(4)はスクリーン、(5)は回転刃(1)の回
転軸、(6)は底面、(7)は排出孔である。
In Figure 1, (1) is a rotating blade, (2) and (2')
are the first and second fixed blades, (3) is the pre-cutter, (4) is the screen, (5) is the rotating shaft of the rotary blade (1), (6) is the bottom, and (7) is the discharge hole. be.

第1図に示す本発明に用いる竪型切断機の特徴は、回転
刃(1)の回転する円周に沿って外周囲に設置されたス
クリーン(4)と、その円弧と同一の径(Do)をもつ
領域に外接し、しかも上方からみると半月状で3分間以
上の滞留が可能となる滞留領域(C)を有し、駆動回転
軸(第1図、第2図における回転刃の軸(5))が垂直
上方を向いている、すなわち竪型の点にある。
The vertical cutting machine used in the present invention shown in FIG. ), and has a retention area (C) that is half-moon shaped when viewed from above and allows retention for more than 3 minutes, and has a drive rotation axis (the axis of the rotary blade in Figures 1 and 2). (5)) is facing vertically upward, that is, it is a vertical point.

第3−1図において、供給される3〜21)elの角状
の重合体ゲルのうち、第1図に示されるように、竪型切
断機本体内部に設置されている回転刃(1)の軸(51
に固定されたプリカッター(3)の先端部のカッティン
グ刃の回転によって、上記3〜20a+mの角状重合体
ゲルのうちの内径10〜20mmなる比較的大きな寸法
の重合体ゲルが破砕される。
In Fig. 3-1, among the supplied angular polymer gels of 3 to 21)el, as shown in Fig. 1, the rotary blade (1) installed inside the main body of the vertical cutting machine axis (51
By rotating the cutting blade at the tip of the pre-cutter (3) fixed to the precutter (3), a relatively large polymer gel having an inner diameter of 10 to 20 mm among the 3 to 20 a+m angular polymer gels is crushed.

このとき3〜20Mの角状の重合体ゲルは回転刃の軸(
Sの軸線上から回転刃の軸(9をめがけて、供給(落下
)されることが本発明の第1の要点である。こうするこ
とによって、粗大な径をもつ重合体ゲルを選択的に、ま
ず径3〜5#Iの範囲に収れんさせることができる。か
くして供給された3〜20mの角状の重合体ゲルは、3
〜5mにまず揃えられる。このようにして3〜51m1
+の範囲に切断された重合体ゲルは、竪型切断機本体内
に第1図のごとく組立てられた1番目の固定刃[21と
、回転する回転刃(1)との1s以下の間隙にはさみこ
まれ、くい込まれると同時に切断される。切断された重
合体ゲルは、上から見ると円弧状のスクリーン(4)と
回転する回転刃(1)の外周端および1番目の固定刃(
aおよび2番目の固定刃(2′)とで囲まれる領域(a
)を回転刃(1)の回転する方向に沿い2番目の固定刃
(2−)まで移動する。
At this time, the angular polymer gel of 3 to 20M is attached to the shaft of the rotary blade (
The first key point of the present invention is to feed (drop) the rotary blade from the axis of S toward the axis (9) of the rotary blade. , can be first converged to a diameter in the range of 3 to 5 #I.The 3 to 20 m square polymer gel thus supplied is
It is first arranged at ~5m. In this way, 3~51m1
The polymer gel cut in the + range is cut into a gap of 1 s or less between the first fixed blade [21] assembled in the vertical cutting machine body as shown in Figure 1 and the rotating rotary blade (1). It is wedged in and cut off at the same time as it is wedged in. When viewed from above, the cut polymer gel has an arc-shaped screen (4), the outer peripheral edge of the rotating rotary blade (1), and the first fixed blade (
a and the second fixed blade (2') (a
) along the rotating direction of the rotary blade (1) to the second fixed blade (2-).

本発明の方法の第2の要点は、領域(a)内を移動しつ
つある切断された重合体ゲルの内、第3−2図に示すス
クリーン(4)の孔径(Ds)より小さい径をもつ重合
体ゲルは遠心力により外方向に飛散し、スクリーン4)
の孔を通過し、領R(a)から排出孔(7)へ排出され
、スクリーンの孔径(Ds)より粗大な重合体ゲルと分
離されることである。
The second point of the method of the present invention is that the cut polymer gel moving in the region (a) has a diameter smaller than the pore diameter (Ds) of the screen (4) shown in Fig. 3-2. The polymer gel is scattered outward by centrifugal force, forming a screen 4)
The polymer gel passes through the pores, is discharged from the region R(a) to the discharge hole (7), and is separated from the polymer gel, which is coarser than the pore diameter (Ds) of the screen.

一方、領域(a)を移動しつつある切断された重合体ゲ
ルの内、スクリーン(4)の孔径(O8)より大きい径
をもつ重合体ゲルは、第1図に示すように、再び2番目
の固定刃(2′)と回転刃(1)にはさまれ、切断され
たのちスクリーン(4)と同一の径の円弧の描く円周と
回転刃(1)とで囲まれる領域(b)内に回転刃(1)
の回転方向に沿って入り込む。そして、領域(b)を移
動する重合体ゲルは再び1番目の固定刃(aと回転刃(
1)との間隙にはさみ込まれ、切断され、以後同様の切
断が繰り返される。
On the other hand, among the cut polymer gels moving in the area (a), the polymer gel with a diameter larger than the pore size (O8) of the screen (4) is again placed in the second position as shown in FIG. The area (b) is sandwiched between the fixed blade (2') and the rotating blade (1), and after being cut, is surrounded by the circumference drawn by an arc with the same diameter as the screen (4) and the rotating blade (1). Rotating blade inside (1)
along the direction of rotation. Then, the polymer gel moving in region (b) again moves between the first fixed blade (a) and the rotating blade (
1) and is cut, and the same cutting is repeated thereafter.

このようにして、竪型切断機の回転軸(Sの軸線上から
下方にある回転軸(5]を目がけて供給(落下)された
重合体ゲルの3〜20411111の径は、竪型切断機
の排出孔’(7]よりスクリーン(4)の孔径(Os)
より小さいものに分別されて、連続して排出され、所望
の切断が可能となる。このとき、スクリーン(4)の孔
径より大きいものは、上述のように2番目の固定刃(2
−)と回転刃(1)とにより切断され、重合体ゲルの径
を減するが、第3番目に重要なことは、こののち領域(
1))に入り込んだ切断された重合体ゲルが滞留領域(
C)に停滞することである。そののち、滞留領域(C)
において平均的に少なくとも3分間滞留する重合体ゲル
は、回転刃の回転により固定刃(zl(2−)および回
転刃(1)によりもう一度切断され、上述の切断過程を
繰り返えす。その平均の滞留時間は少なくとも3分間を
こえ、しかも滞留領域(C)に滞留している重合体ゲル
が回転刃(1)の遠心力により、非常にはげしい混合、
撹拌を受けるので、第3−1図に示すように、上方から
供給される重合体ゲルとともにアルカリ性物質および(
または)活性水素を有するもしくは活性水素を生成する
化合物を混入せしめることによって、アクリルアミド系
重合体ゲル中のアクリルアミドと効率良く化学反応させ
、アクリルアミドを消滅させることが可能となる。しか
も平均的に3分間以上の混合、攪拌が、さらにアクリル
アミドを消滅させるための化学反応を完結させるのに役
立つ。
In this way, the diameter of 3 to 20411111 of the polymer gel supplied (falling) toward the rotation axis (5) located downward from above the axis of the vertical cutting machine (S) is determined by the vertical cutting machine. Hole diameter (Os) of screen (4) from machine discharge hole' (7)
It is separated into smaller pieces and discharged continuously, allowing for desired cutting. At this time, if the hole diameter is larger than that of the screen (4), the second fixed blade (2
-) and the rotating blade (1) to reduce the diameter of the polymer gel, but thirdly, the area (
1)) The cut polymer gel that has entered the retention area (
C) is stagnation. After that, the retention area (C)
The polymer gel, which stays for at least 3 minutes on average at The residence time exceeds at least 3 minutes, and the polymer gel staying in the residence area (C) is mixed extremely vigorously due to the centrifugal force of the rotating blade (1).
As it is stirred, as shown in Figure 3-1, alkaline substances and (
Or) By incorporating a compound having active hydrogen or generating active hydrogen, it becomes possible to cause an efficient chemical reaction with the acrylamide in the acrylamide polymer gel to eliminate the acrylamide. Furthermore, mixing and stirring for 3 minutes or more on average helps complete the chemical reaction to further eliminate acrylamide.

このように本発明における未反応の残留アクリルアミド
を消滅させる方法の装置的な特徴は、駆動回転軸(第1
図、第2図における回転刃の軸(51”)が垂直上方を
向い“ている点にあり、また機械構造的には竪型である
ことである。
As described above, the device characteristics of the method of eliminating unreacted residual acrylamide in the present invention are as follows:
The axis (51'') of the rotary blade in FIGS. 2 and 2 points vertically upward, and the mechanical structure is vertical.

本発明に用いる竪型切断機は、市販の代表的で一般的な
粉砕機、たとえばフェザ−ミル、フィツミルなどと異な
り、被粉砕物の平均粉砕滞留時間を3分間以上に保持す
ることができるので、重合体ゲルが多数の切断をうける
ことなく極めて少ない個数の切断で排出されるため、均
一な精粒状ゲルかえられる。そして、前記切断機の構造
の特徴はその内部に竪方向に設置されている竪型の固定
刃(21,(2Mと回転刃(1)との間隙を調整するこ
と、篩目の孔径(O3)を変更すること、そして直列に
複数台の竪型切断機を配置することによって、すなわち
該切断機を2〜数回通過させることによって粉砕の滞留
時間の制御を可能ならしめ、たとえば1履φ以下のごと
き小さな粒径の重合体ゲルにまで切断することが容易に
なる点にある。かかる構造を有する竪型切断機による破
砕された重合体ゲルの細粒化技術は、従来確立されてい
なかったものである。
The vertical cutter used in the present invention is different from typical and common commercially available crushers such as Feather Mill and Fitzmill, because it can maintain the average crushing residence time of the material to be crushed at 3 minutes or more. Since the polymer gel is discharged with an extremely small number of cuts without being subjected to many cuts, a uniform fine-grained gel can be obtained. The structure of the cutting machine is characterized by adjusting the gap between the vertical fixed blade (21, (2M) and the rotary blade (1) installed vertically inside the cutting machine, and by adjusting the gap between the sieve hole diameter (O3 ) and by arranging a plurality of vertical cutting machines in series, that is, by passing the cutting machines two to several times, it is possible to control the residence time of the grinding, for example, by changing the The point is that it becomes easy to cut into small particle size polymer gels as shown below.The technology for refining crushed polymer gels using a vertical cutting machine with such a structure has not been established in the past. It is something that

したがって重合体ゲルがこのように細粒化されるため、
重合体ゲル中へのアルカリ性物質またはアルカリ性物質
および活性水素を有するもしくは活性水素を生成する化
合物の混入が容易になり、重合体の部分加水分解が均一
かつ効率的になる。
Therefore, since the polymer gel is finely granulated in this way,
Incorporation of an alkaline substance or an alkaline substance and a compound having or generating active hydrogen into the polymer gel becomes easy, and partial hydrolysis of the polymer becomes uniform and efficient.

たとえば第1段階として、3鳳φのスクリーンをセット
した切断機を用いて切断すると、約3IIRφ以下に統
一された細粒化重合体ゲルをうることができる。ついで
、第2段階として2#IIφのスクリーンをセットした
切断機により細粒化し、第3段階として1m+φのスク
リーンをセットした切断機を用いて細粒化すると、約1
履φ以下に揃い、かつ丸味を有する細粒化された粒子が
えられる。このように目的とする粒径にあわせたスクリ
ーンを選定することによって目標の粒径のものがえられ
る。
For example, in the first step, cutting is performed using a cutting machine equipped with a screen of 3 IIRφ, and it is possible to obtain a finely divided polymer gel having a uniform particle size of about 3IIRφ or less. Then, in the second step, the grains are made into fine grains using a cutting machine equipped with a 2#IIφ screen, and in the third stage, the grains are refined using a cutting machine equipped with a 1m+φ screen.
Fine particles are obtained which are uniform in diameter less than φ and have a rounded appearance. In this way, by selecting a screen that matches the target particle size, the target particle size can be obtained.

なお本発明の製法を採用すると、本質的に湿式状態であ
る重合体ゲルを細粒化する段階において粉塵の発生がほ
とんどなく、粒子径の均一な、いわば単分散に近い粒径
分布のものかえられる。その上、アルカリ性物質や活性
水素を有するもしくは活性水素を生成する化合物の微細
化された重合体ゲル中への分散が容易になり、均一な加
水分解反応を促進することになる。
In addition, when the manufacturing method of the present invention is adopted, almost no dust is generated during the step of refining the polymer gel, which is essentially in a wet state, and the particle size distribution is uniform, so to speak, close to monodisperse. It will be done. Moreover, the alkaline substance and the compound having or producing active hydrogen can be easily dispersed in the finely divided polymer gel, thereby promoting a uniform hydrolysis reaction.

本発明に用いる櫂型撹拌機とは、たとえば第4図および
そのc−c’断面図である第5図にその一実施態様を示
すごときものである。
The paddle-type stirrer used in the present invention is, for example, one embodiment of which is shown in FIG. 4 and FIG. 5, which is a sectional view taken along line cc'.

羽根回転軸(主)(9)、羽根の回転・軸(従)(10
)に種型の羽根(8)を取付け、かつ取付けられた種型
の羽根(81は回転軸に対して30〜90度の範囲で角
度をかえることができ、充分な滞留時間がえられるよう
に設計されている。
Blade rotation axis (main) (9), blade rotation/axis (sub) (10)
) is attached with a seed-shaped blade (8), and the attached seed-shaped blade (81) can change its angle in the range of 30 to 90 degrees with respect to the rotation axis, so that sufficient residence time can be obtained. It is designed to.

このようにして取付けられた種型の羽根(8)は、撹拌
1m(15)に送られてくる細粒化された重合体ゲルが
撹拌機出口より搬出されるまでの間、充分に撹拌混合さ
れるので、アルカリ性物質またはアルカリ性物質および
活性水素を有するもしくは活性水素を生成する化合物の
重合体ゲル内部への浸透が均一かつ効率的に行なわれ、
その結果、部分加水分解反応も均一になる。
The seed-shaped blade (8) attached in this way sufficiently stirs and mixes the finely divided polymer gel sent to the stirring 1m (15) until it is carried out from the stirrer outlet. As a result, the alkaline substance or the alkaline substance and the compound having or generating active hydrogen are uniformly and efficiently permeated into the interior of the polymer gel.
As a result, the partial hydrolysis reaction also becomes uniform.

重合体ゲルを部分加水分解するに際し、アルカリ性物質
またはアルカリ性物質および活性水素を有するもしくは
活性水素を生成する化合物は、重合体ゲルを0.3〜3
amφに切断する切断機に添加されるが、櫂型撹拌機に
添加してもよく、それぞれに適量を分割して添加しても
よい。
When partially hydrolyzing a polymer gel, an alkaline substance or an alkaline substance and a compound having active hydrogen or generating active hydrogen may be used to partially hydrolyze the polymer gel by 0.3 to 3
Although it is added to a cutting machine that cuts amφ, it may also be added to a paddle-type stirrer, or an appropriate amount may be divided and added to each.

とくに高度に部分加水分解するばあいには、切断機に一
括添加するよりも、むしろ切断機と撹拌様に、たとえば
半量ずつ分割して添加する方が、切断機での細粒化効率
をあげる意味から好ましい。
Particularly in the case of highly partial hydrolysis, rather than adding it all at once to the cutting machine, it is better to add it in half, for example, by dividing it into the cutting machine and stirring, to increase the efficiency of granulation in the cutting machine. Preferable for its meaning.

本発明に用いる櫂型撹拌機には、加温または冷却しうる
ようジャケット(16)が設置されていることが好まし
く、ジャケット冷却水入ロバイブ(11)、ジャケット
冷水出口バイブ(12)を用いて、たとえば60〜80
℃の温水を通水し、加温下で撹拌して加水分解反応を促
進してもよく、またジャケット加熱蒸気入口バイブ(1
3)、ジャケット加熱蒸気出口バイブ(14)を用いて
冷却水を流しながら撹拌してもよい。通常加温するばあ
いには1時間以内で充分加水分解しうる。
The paddle type stirrer used in the present invention is preferably equipped with a jacket (16) for heating or cooling. , for example 60-80
The hydrolysis reaction may be promoted by passing hot water at ℃ and stirring under heating.
3) You may stir while flowing cooling water using a jacket heated steam outlet vibrator (14). When heated normally, sufficient hydrolysis can be achieved within one hour.

加水分解反応がおこるとアンモニアガスが発生するが、
このアンモニアガスは、たとえば櫂型撹拌機にダクトを
設置して吸引し、たとえば硫酸水溶液タンクに封入する
ことにより、除去しつる。
When the hydrolysis reaction occurs, ammonia gas is generated,
This ammonia gas can be removed, for example, by installing a duct in a paddle-type stirrer to suck it in, and then sealing it in, for example, a sulfuric acid aqueous solution tank.

櫂型撹拌機の壁面は、フッ素含有共重合体樹脂で被覆も
しくは該共重合体樹脂製のフィルムを装着している必要
がある。このような構造にすることにより重合体ゲルの
壁面への付着を防止しうる。
The wall surface of the paddle-type stirrer must be coated with a fluorine-containing copolymer resin or attached with a film made of the copolymer resin. Such a structure can prevent the polymer gel from adhering to the wall surface.

前記フッ素含有共重合体樹脂の具体例としては、たとえ
ば四フッ化エチレン−エチレン共重合体樹脂があげられ
る。
Specific examples of the fluorine-containing copolymer resin include tetrafluoroethylene-ethylene copolymer resin.

櫂型撹拌機内に装着せしめられるフッ素含有共重合体樹
脂製のフィルムの裏面に、たとえばアルミニウムのごと
き光反射性の高い金属が蒸着されており、活性水素を有
する化合物もしくは活性水素を生成する化合物がアルカ
リ性物質と併用されているばあいには、紫外線を上部よ
り照射する方法を採用すると、作用機構の詳細は不明で
あるが、重合体ゲル中に残存している単量体と活性水素
を有するもしくは活性水素を生成する化合物との反応が
著しく促進されるので、効率よく残存している単量体を
消滅させることができる。
A metal with high light reflectivity, such as aluminum, is deposited on the back side of a film made of fluorine-containing copolymer resin that is installed inside the paddle-type stirrer, and a compound having active hydrogen or a compound that generates active hydrogen is deposited on the back side of the film made of fluorine-containing copolymer resin. When used in combination with an alkaline substance, if a method of irradiating ultraviolet rays from above is adopted, the mechanism of action is unknown, but the polymer gel contains residual monomers and active hydrogen. Alternatively, since the reaction with a compound that generates active hydrogen is significantly promoted, remaining monomers can be efficiently eliminated.

紫外線の照射は、たとえば櫂型撹拌機の上部の蓋の一部
に耐圧性ガラスの窓を設け、その上部に低圧水銀ランプ
、キセノンランプなどの紫外線発生源を設置することに
よって容易になしうる。
Irradiation of ultraviolet rays can be easily achieved, for example, by providing a pressure-resistant glass window in a part of the upper lid of the paddle-type stirrer, and installing an ultraviolet ray generating source such as a low-pressure mercury lamp or a xenon lamp above the window.

以上説明したようにして部分加水分解された重合体ゲル
は、必要により、乾燥工程に移され乾燥せしめられる。
The polymer gel partially hydrolyzed as described above is transferred to a drying step and dried, if necessary.

乾燥工程では、一般に使用されている溝型乾燥機、バン
ド型乾燥機、流動乾燥機などが使用され、通常50〜1
50℃の温度で30〜60分間程度乾燥すると、水分率
10%以下の粉粒体にすることができる。必要により、
粉砕、整粒、粉末化などしてもよい。
In the drying process, commonly used groove dryers, band dryers, fluidized dryers, etc. are used, and usually 50 to 1
By drying at a temperature of 50° C. for about 30 to 60 minutes, powder with a moisture content of 10% or less can be obtained. As necessary,
It may be pulverized, sized, powdered, etc.

以下、本発明の製法を実施例に基づいて説明するが、本
発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
Hereinafter, the manufacturing method of the present invention will be explained based on Examples, but the present invention is not limited only to these Examples.

実施例1 アクリルアミド400gを脱イオン水500gに溶解し
た単量体水溶液に過硫酸カリウム1%水溶液20g、亜
硫酸水素ナトリウム1%水溶液5グおよびジオクチルス
ルホサクシネートナトリウム塩1gを溶解し、最終的に
脱イオン水にて全量を10009にした。えられた水溶
液を脱酸素槽に入れ、チッ素ガスを通じて溶存酸素を除
去した。
Example 1 20 g of a 1% potassium persulfate aqueous solution, 5 g of a 1% sodium bisulfite aqueous solution and 1 g of dioctyl sulfosuccinate sodium salt were dissolved in a monomer aqueous solution in which 400 g of acrylamide was dissolved in 500 g of deionized water, and finally deionized. The total volume was made up to 10,009 ml with ionized water. The resulting aqueous solution was placed in a deoxidizing tank, and dissolved oxygen was removed by passing nitrogen gas through it.

ついでステンレス製の角型重合槽(1a100..10
G411.高さ150耀)内で外温30℃で3時間重合
反応を行なったところ、強い弾力性を有するゲル状重合
体かえられた。
Next, a stainless steel square polymerization tank (1a100..10
G411. When a polymerization reaction was carried out for 3 hours at an external temperature of 30° C. in a chamber with a height of 150 mm, a gel-like polymer with strong elasticity was obtained.

えられたブロック塊を電動式肉挽機により粒径的5#I
I+の粒状小塊に切断したのち、第1図〜第3−1図に
示すごとき竪型切断機を用いて、第1段階として3sI
φスクリーンをセットした切断機で切断し、ついで第2
段階として1,5履φスクリーン、第3段階として0.
8jllφスクリーンをセットした切断機により切断し
た。
The obtained block mass is reduced to 5#I in terms of particle size using an electric meat grinder.
After cutting into granular small pieces of I+, as a first step, 3sI
It is cut with a cutting machine equipped with a φ screen, and then the second
The stage is 1.5mm diameter screen, and the third stage is 0.5mm diameter screen.
It was cut using a cutting machine equipped with an 8jllφ screen.

なお3awφスクリーンをセットした切断機で細粒化す
るに際し、平均粒径1jIlφの粉末状苛性ソーダ55
gを投入して、重合体ゲル粒子と苛性ソーダとを混合し
た。重合体ゲル粒子と苛性ソーダとの接触時間は合計1
5分間であった。
In addition, when refining the particles using a cutting machine equipped with a 3awφ screen, powdered caustic soda 55 with an average particle size of 1jIlφ was used.
g to mix the polymer gel particles and caustic soda. The total contact time between the polymer gel particles and the caustic soda is 1
It was 5 minutes.

えられた細粒化された重合体ゲルは最終的に平均粒径的
0.8mφの粒子であった。
The resulting finely divided polymer gel had a final average particle diameter of 0.8 mφ.

えられた約平均粒径0.8awφの苛性ソーダを含む重
合体ゲルを第4図〜第5図に示すのと同様の櫂型撹拌機
中で約30分I!混合し、ついで80℃の熱風乾燥機で
25分間乾燥し、水分率8.3%の粉体重合体をえた。
The resulting polymer gel containing caustic soda having an average particle diameter of 0.8 awφ was stirred for about 30 minutes in a paddle type stirrer similar to that shown in FIGS. 4 and 5. The mixture was mixed and then dried in a hot air dryer at 80° C. for 25 minutes to obtain a powder polymer with a moisture content of 8.3%.

えられた粉体重合体は、重合したアクリルアミドの約2
5モル%が加水分解されており、1NNaC1中の固有
粘度は23dJ!/g、水に溶かしたとき水不溶性物質
は認められなかった。また粉体重合体中に含まれる残存
アクリルアミドの量は0.18%であった。
The obtained powder polymer has approximately 2% of the polymerized acrylamide.
5 mol% is hydrolyzed and the intrinsic viscosity in 1N NaCl is 23 dJ! /g, no water-insoluble substances were observed when dissolved in water. Further, the amount of residual acrylamide contained in the powder polymer was 0.18%.

実施例2 実施例1において亜硫酸ソーダ粉末5gを粉末苛性ソー
ダと同時に添加したほかは、実施例1と同様にして粉末
重合体をえた。
Example 2 A powdered polymer was obtained in the same manner as in Example 1 except that 5 g of sodium sulfite powder was added simultaneously with powdered caustic soda.

えられた粉末重合体は水分率8.0%であった。The obtained powdered polymer had a moisture content of 8.0%.

えられた粉末重合体は、重合したアクリルアミドの約2
2モル%が加水分解されており、1NNaCI中の固有
粘度は22.5 dll / g、水に溶かしたとき水
不溶性物質は認められなかった。また重合体粉末中の残
存アクリルアミドの量は0.03%であった。
The resulting powdered polymer contains about 20% of the polymerized acrylamide.
2 mol% was hydrolyzed, the intrinsic viscosity in 1N NaCI was 22.5 dll/g, and no water-insoluble substances were observed when dissolved in water. Further, the amount of residual acrylamide in the polymer powder was 0.03%.

実施例3 ステンレス鋼製の幅450m5有効長3000#llの
エンドレスベルトに、裏面がアルミニウムで蒸着された
四フッ化エチレンーエチレン共重合体フィルムを装着し
、下方向から温水〜冷水を前記エンドレスベルトに噴霧
しつる構造としたものを重合用の可動式支持体として、
チッ素ガスで完全に充満された室内に設置し、100m
/分の定速度で稼動せしめ、ベルトの下方向から15℃
の水を噴霧した。また、可動式支持体の上部には紫外線
照射源として低圧水銀ランプを設置し、紫外線の強度を
50賛/♂にした。
Example 3 A tetrafluoroethylene-ethylene copolymer film whose back surface was vapor-deposited with aluminum was attached to an endless belt made of stainless steel with a width of 450 m and an effective length of 3000 #ll, and hot to cold water was supplied from below to the endless belt. As a movable support for polymerization,
Installed in a room completely filled with nitrogen gas, with a distance of 100 m.
Operated at a constant speed of 15°C from the bottom of the belt.
water was sprayed. Further, a low-pressure mercury lamp was installed as an ultraviolet irradiation source on the upper part of the movable support, and the intensity of the ultraviolet rays was set to 50 cm/m.

10%苛性ソーダ水溶液でpH8に調整された濃度40
%のアクリルアミド水溶液層40Jをチッ素ガスにより
充分脱気し、稼働状態にある前記ベルト上に13.54
! /時間の速度で該ベルトの一端から定置的に供給し
た。
Concentration 40 adjusted to pH 8 with 10% caustic soda aqueous solution
% acrylamide aqueous solution layer was thoroughly degassed with nitrogen gas, and 13.54 J of a layer was placed on the belt in operation.
! It was fed stationarily from one end of the belt at a rate of 1/hr.

またベルト上部に設置した撹拌機付き一時貯槽(容量5
j)から重合開始剤としてベンゾインイソプロピルエー
テル5%メタノール溶液を30m /時間の速度で上記
モノマー水溶液中に供給し、モノマー水溶液と重合開始
剤とを均一に混合させながらベルト上に供給して紫外線
照射による重合を行なった。
In addition, a temporary storage tank with an agitator installed above the belt (capacity 5
From j), a 5% methanol solution of benzoin isopropyl ether as a polymerization initiator was fed into the monomer aqueous solution at a rate of 30 m/hour, and the monomer aqueous solution and the polymerization initiator were uniformly mixed while being fed onto the belt and irradiated with ultraviolet rays. Polymerization was carried out using

前記条件においては、モノマー水溶液がベルト上で重合
に供される時間は30分間、重合時におけるモノマー水
溶液層は約5m+であった。
Under the above conditions, the time during which the aqueous monomer solution was subjected to polymerization on the belt was 30 minutes, and the layer of the aqueous monomer solution during polymerization was about 5 m+.

モノマー水溶液供給開始から30分後にエンドレスベル
トの他端より約5mの厚さのシート状の重合体ゲルかえ
られた。えられた重合体ゲルはベルト表面から人力によ
って容易に剥離される状態にあり、約3時間の連続重合
が可能であった。
Thirty minutes after the start of supply of the monomer aqueous solution, a sheet-like polymer gel having a thickness of about 5 m was replaced from the other end of the endless belt. The obtained polymer gel was in a state where it could be easily peeled off from the belt surface by hand, and continuous polymerization for about 3 hours was possible.

えられた重合体ゲルの温度は約20℃であった。The temperature of the resulting polymer gel was about 20°C.

エンドレスベルトの他端より連続的にえられた重合体ゲ
ルシートをA出願明細書記載のごとき破砕機に連続的に
供給し、破砕し、破砕機出口より約3X5X5麿の角状
の重合体ゲルを取得した。
The polymer gel sheet continuously obtained from the other end of the endless belt is continuously fed to a crusher as described in the specification of the A application, crushed, and a angular polymer gel of about 3 x 5 x 5 squares is produced from the outlet of the crusher. Obtained.

そののち、第1図〜第3−1図に示すごとき切断機で約
3g+φのスクリーンをセットした切断機を用いて、約
15℃の冷風を通じながら切断し、ついで2#llφの
スクリーン、さらに1#llφのスクリーンをセットし
た切断機を用いて切断を行ない、約1#Iφ以下に整っ
た細粒化された重合体ゲルをえた。なお細粒化するに際
し、あらかじめ調製したフレーク苛性ソーダ4にシ、亜
硫酸ソーダ0.3Kgおよび純水4.3Kgからなる比
重的1.55のスラリーを1.8541 /hrの速度
で第1段の切断機に投入した。また第1段から第3段ま
での切断機の槽内平均滞留時間の総和は約30分間であ
った。
After that, using a cutting machine shown in Figures 1 to 3-1, cutting was performed using a cutting machine equipped with a screen of approximately 3 g + φ, while blowing cold air at approximately 15°C, and then cutting with a screen of 2#llφ and then a screen of 1 Cutting was carried out using a cutting machine equipped with a screen of #llφ to obtain a finely divided polymer gel having a size of about 1#lφ or less. In addition, when refining, a slurry with a specific gravity of 1.55 consisting of 4 parts of caustic soda flakes prepared in advance, 0.3 kg of sodium sulfite, and 4.3 kg of pure water was cut in the first stage at a speed of 1.8541/hr. I put it into the machine. Moreover, the total average residence time in the tank of the cutting machines from the first stage to the third stage was about 30 minutes.

えられた約1mφ以下の苛性ソーダおよび亜硫酸ソーダ
のスラリーを含む細粒化された重合体ゲルを、第4図〜
第5図に示すごとき櫂型撹拌機で、かつ裏面にアルミニ
ウムを蒸着した四フフ化エチレンーエチレン共重合体樹
脂で被覆した撹拌機内で、低圧水銀ランプを照射しなが
ら50℃で平均滞留時間約30分間なる条件で混合し、
ついで80℃の熱風を通じているバンド型乾燥機を用い
、約30分間乾燥させた。
The obtained finely divided polymer gel containing a slurry of caustic soda and sodium sulfite having a diameter of about 1 m or less is shown in FIGS.
Using a paddle-type stirrer as shown in Figure 5, the average residence time was approximately 50°C at 50°C under irradiation with a low-pressure mercury lamp in a stirrer coated with a tetrafluorinated ethylene-ethylene copolymer resin with aluminum vapor-deposited on the back side. Mix for 30 minutes,
Then, it was dried for about 30 minutes using a band type dryer blowing hot air at 80°C.

えられた重合体粉末の水分率は8.5%であり、重合体
粉末の固有粘度(INNaCI巾)は25.5617g
、重合したアクリルアミドの加水分解率約45モル%、
重合体粉末中に含まれる残存アクリルアミドは0.02
4%であり、1%水溶液にしたときに水不溶性物質は、
はとんど認められなかった。
The moisture content of the obtained polymer powder was 8.5%, and the intrinsic viscosity (INNaCI width) of the polymer powder was 25.5617 g.
, a hydrolysis rate of polymerized acrylamide of about 45 mol%,
The residual acrylamide contained in the polymer powder is 0.02
4%, and when made into a 1% aqueous solution, the water-insoluble substance is
was hardly recognized.

[発明の効果] 本発明の方法を用いると、 ■重合体ゲルを連続して破砕および細粒1ヒすることが
できる ■重合体ゲルを極めて細かく粒状にすることができ、か
つ重合体ゲル細粒化物の相互の付着を防止しつる結果、
次工程の乾燥効率を大巾にアップしつる ■製品である細粒化物(粉末)中に含まれる、たとえば
100メツシユバスの量は極めて少なく、従来問題視さ
れていた粉塵発生、粉立ちなどを解消しつる ■重合体ゲルの破砕ないし粗砕時における重合体や分子
量の低下がほとんどない(従来法では、分子量の低下が
著しく、改良が要求されている) ■アクリルアミド系重合体の部分加水分解率が比較的高
いものを目標とするばあいでも、重合体ゲルがダンゴ状
になりにくく、また充分な細粒化を行ないうる ■部分加水分解率を高くするために必要なある程度高い
温度で充分な時間保持することができ、かつ設備のコン
パクト化をはかりうる■部分加水分解段階で生成するア
ンモニアガスがいたずらに系外に排出しないよう効率よ
く吸収するようにしつる などの効果かえられる。
[Effects of the Invention] By using the method of the present invention, 1) the polymer gel can be continuously crushed and pulverized; 2) the polymer gel can be made into extremely fine granules; As a result of preventing granules from adhering to each other,
Significantly improves drying efficiency in the next process ■The amount of, for example, 100 mesh bath contained in the finely granulated product (powder) is extremely small, eliminating dust generation and dusting, which were previously seen as problems. Shitsuru ■ There is almost no decrease in the polymer or molecular weight when crushing or crushing the polymer gel (conventional methods cause a significant decrease in molecular weight, and improvements are required) ■ Partial hydrolysis rate of acrylamide polymers Even if the target is a relatively high polymer gel, the polymer gel will not become lumpy and the particles will be sufficiently fined. It can be maintained for a long time and the equipment can be made more compact. ■The effects of hangings can be changed to efficiently absorb the ammonia gas produced in the partial hydrolysis stage so that it is not unnecessarily discharged outside the system.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図〜第3−1図は本発明に用いる竪型切断機の一実
施態様に関する説明図、第3−2図は第3−1図に用い
たスクリーンの構造を立体的に示した説明図、第4図〜
第5図は本発明に用いる横型撹拌機の一実施態様に関す
る説明図である。 (図面の主要符号) (1):回転刃 (2):1番目の固定刃 (2’  ) : 2番目の固定刃 (C):滞留領域 (81: lI型の羽根 (9)二羽根の回転軸(主) (1G) :羽根の回転軸(従) (15) : I型撹拌機 才3−10 才3−2囚
Figures 1 to 3-1 are explanatory diagrams of an embodiment of the vertical cutting machine used in the present invention, and Figure 3-2 is a three-dimensional illustration of the structure of the screen used in Figure 3-1. Figure, Figure 4~
FIG. 5 is an explanatory diagram of one embodiment of the horizontal stirrer used in the present invention. (Main symbols in the drawing) (1): Rotating blade (2): 1st fixed blade (2'): 2nd fixed blade (C): Retention area (81: II type blade (9) Two blades Rotation shaft (main) (1G): Blade rotation shaft (sub) (15): Type I stirrer 3-10 years old 3-2 years old

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 アクリルアミド系単量体の水溶液を重合してえられ
たアクリルアミド系重合体ゲルを平均粒径3〜20mm
に破砕し、そののち固定刃と回転刃から構成され、かつ
粉砕されるべき重合体ゲルが滞留する領域を有する竪型
切断機を用いて、平均滞留時間が3分間以上になる条件
で運転して0.3〜3mmφの細粒状の重合体ゲルに切
断する段階で、アルカリ性物質またはアルカリ性物質お
よび活性水素を有するもしくは活性水素を生成する化合
物を混入させ、えられた細粒化された重合体ゲルをフッ
素含有共重合体樹脂で被覆もしくは該共重合体樹脂製の
フィルムを装着した櫂型撹拌機であって、櫂の軸取付け
角度が可変である櫂を有する撹拌機で混合せしめ、部分
加水分解を行なうことを特徴とするアクリルアミド系重
合体部分加水分解物の製法。 2 前記アクリルアミド系重合体部分加水分解物が熱風
乾燥し、粉末化せしめられている特許請求の範囲第1項
記載の製法。 3 光反射性の金属で裏面を被覆したフッ素含有共重合
体樹脂製のフィルムを装着した櫂型撹拌機を用い、その
上方から紫外線を照射する特許請求の範囲第1項記載の
製法。 4 前記櫂型撹拌機の中に、アルカリ性物質またはアル
カリ性物質および活性水素を有するもしくは活性水素を
生成する化合物を混入させ、混合せしめることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の製法。
[Claims] 1. An acrylamide polymer gel obtained by polymerizing an aqueous solution of an acrylamide monomer with an average particle size of 3 to 20 mm.
Then, using a vertical cutting machine consisting of a fixed blade and a rotating blade and having an area where the polymer gel to be crushed remains, it is operated under conditions such that the average residence time is 3 minutes or more. In the step of cutting the polymer gel into fine particles with a diameter of 0.3 to 3 mm, an alkaline substance or an alkaline substance and a compound having or producing active hydrogen are mixed into the resulting finely granulated polymer. The gel is mixed with a paddle-type stirrer coated with a fluorine-containing copolymer resin or equipped with a film made of the copolymer resin, and the paddle shaft installation angle is variable, and the gel is mixed with a paddle-shaped stirrer that is equipped with a fluorine-containing copolymer resin, and the gel is partially hydrated. A method for producing a partially hydrolyzed acrylamide polymer, which comprises decomposition. 2. The manufacturing method according to claim 1, wherein the acrylamide polymer partial hydrolyzate is dried with hot air and powdered. 3. The manufacturing method according to claim 1, wherein a paddle-type stirrer equipped with a film made of a fluorine-containing copolymer resin whose back surface is coated with a light-reflecting metal is used, and ultraviolet rays are irradiated from above. 4. The production method according to claim 1, wherein an alkaline substance or an alkaline substance and a compound having active hydrogen or generating active hydrogen are mixed into the paddle-shaped stirrer.
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