KR102518937B1 - Method for Preparing Super Absorbent Polymer - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고흡수성 수지 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 보다 자세하게는 미분 재조립 물 사용량 감소로 건조시 에너지를 저감할 수 있고, 미분 재조립 전용 건조 공정의 이용으로 건조기 부하가 저감되고, 미분 재조립체의 과건조를 방지하여 물성 저하를 최소화할 수 있다. 또 미분 재조립 전용 분쇄기기의 이용으로 재미분 발생량을 최소화할 수 있으며, 미분 재조립 전용 공정을 통해 전체 공정 미분 순환량을 감소시킬 수 있다.The present invention relates to a superabsorbent polymer and a manufacturing method thereof. More specifically, it is possible to reduce energy during drying by reducing the amount of reassembly of fine powders, reduce the load on the dryer by using a drying process dedicated to reassembly of fine powders, and minimize the deterioration of physical properties by preventing overdrying of the reassembly of fine powders. . In addition, the amount of non-pulverized generation can be minimized by using a grinding machine dedicated to reassembly of fine powders, and the amount of circulation of fine powders in the entire process can be reduced through a process dedicated to reassembly of fine powders.

Description

고흡수성 수지의 제조 방법 {Method for Preparing Super Absorbent Polymer}Method for preparing super absorbent polymer {Method for Preparing Super Absorbent Polymer}

본 발명은 고흡수성 수지의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 줄기형 미분 재조립체의 건조 속도를 증가시켜 건조 효율을 개선함으로써, 미분 재조립체의 물성 저하, 입자 강도 저하 및 이에 따른 재미분 발생량의 증가를 방지할 수 있는 고흡수성 수지의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing a superabsorbent polymer, and more particularly, to improve the drying efficiency by increasing the drying speed of the stem-shaped reassembly of fine powder, thereby reducing the physical properties of the fine powder reassembly, the decrease in particle strength, and the resulting amount of non-powder generation. It relates to a method for producing a superabsorbent polymer that can prevent the increase.

고흡수성 수지(Super Absorbent Polymer, SAP)란 자체 무게의 5백 내지 1천 배 정도의 수분을 흡수할 수 있는 기능을 가진 합성 고분자 물질로, 생리용구로 실용화되기 시작해서, 현재는 어린이용 종이 기저귀 등 위생용품 외에 원예용 토양보수제, 토목, 건축용 지수재, 육묘용 시트, 식품 유통분야에서의 신선도 유지제, 및 찜질용 등의 재료로 널리 사용되고 있다.Super Absorbent Polymer (SAP) is a synthetic high-molecular substance capable of absorbing 500 to 1,000 times its own weight in water. In addition to sanitary products, it is widely used as a soil retainer for horticulture, a waterstop material for civil engineering and construction, a sheet for raising seedlings, a freshness maintainer in the field of food distribution, and a material for steaming.

이러한 고흡수성 수지의 흡수 메카니즘은 고분자 전해질의 전하가 나타내는 전기적 흡인력의 차이에 의한 침투압, 물과 고분자 전해질 사이의 친화력, 고분자 전해질 이온 사이의 반발력에 의한 분자 팽창 및 가교 결합으로 인한 팽창 억제의 상호 작용에 의하여 지배된다. 즉, 흡수성 수지의 흡수성은 전술한 친화력과 분자 팽창에 의존하며, 흡수 속도는 흡수성 고분자 자체의 침투압에 크게 좌우되는 것이다.The absorption mechanism of these superabsorbent polymers is the interaction of osmotic pressure due to the difference in electric attraction of the polymer electrolyte, affinity between water and the polymer electrolyte, molecular expansion due to the repulsive force between the polymer electrolyte ions, and swelling inhibition due to crosslinking. is dominated by That is, the absorbability of the absorbent polymer depends on the above-mentioned affinity and molecular expansion, and the absorption rate is largely dependent on the osmotic pressure of the absorbent polymer itself.

이러한 고흡수성 수지의 흡수 속도를 향상시키기 위하여 많은 연구가 진행되고 있다. 예를 들어 대한민국 공개특허 제2014-0063457호에는 첨가제 없이 미분과 베이스 수지만을 사용하여 미분 재조립체를 제조하는 단계를 포함하는 고흡수성 수지의 제조 방법이 기재되어 있으나, 미분 재조립체의 물성이 베이스 수지보다 하락하고 공정이 복잡하여 효율성이 떨어지는 문제점이 있었다. 또한, 고흡수성 수지의 제조 공정에서 필연적으로 발생하는 미분은 제품의 물성 저하의 요인으로, 이를 해결하기 위하여 중합 시에 미분을 첨가하는 방법이 있으나, 이 방법은 불균일한 중합을 유도하거나 빛을 산란시켜 중합을 방해, 물성 저하를 일으키는 문제점이 있었다. A lot of research is being conducted to improve the absorption rate of these superabsorbent polymers. For example, Korean Patent Publication No. 2014-0063457 discloses a method for manufacturing a superabsorbent polymer including preparing a reassembly of fine powder using only fine powder and a base resin without additives, but the physical properties of the reassembly of fine powder are based on the base resin. There was a problem that the efficiency was lowered than the resin and the process was complicated. In addition, the fine powder inevitably generated in the manufacturing process of the superabsorbent polymer is a factor in deteriorating the physical properties of the product. In order to solve this problem, there is a method of adding fine powder during polymerization, but this method induces non-uniform polymerization or scatters light. There was a problem of hindering polymerization and causing a decrease in physical properties.

이에 미분을 별도의 재조립기를 사용하여 재조립하는 방법이 개발되었는데, 이 방법은 미분과 물을 일정 비율로 혼합하여 큰 입자로 만드는 방법이다. 일례로 도 1은 종래 미분 재조립기를 이용하여 미분 재조립체를 제조한 후 이를 정상 입자와 혼합하여 고흡수성 수지를 제조하는 방법을 개략적으로 나타낸 공정도이다. 도 1을 참조하여 설명하면, 종래 미분 재조립체를 이용한 고흡수성 수지의 제조방법은 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 및 중합개시제를 포함하는 모노머 조성물을 중합하여 제조한 함수겔상 중합체에 대한 분쇄, 분급 과정에서 발생한 미분을 물과 혼합하고 재조립하여 미분 재조립체를 제조하고, 이를 함수겔상 중합체 또는 이에 대한 조분쇄물과 혼합 후, 건조, 분쇄, 분급 및 표면 가교 처리하여 고흡수성 수지를 제조하는 것으로 수행되었다. 상기 기술을 이용할 때 물을 일정 수준 이상으로 사용하면 미분이 물에 충분히 팽윤되면서 다른 미분 입자들과 결합하고, 이를 건조시키면 제품으로 이용 가능한 수준의 미분재조립체가 형성된다. 그러나 물을 일정 수준 이하로 사용하면 미분과 물이 균일하게 혼합되지 못하여 함수율이 서로 다른 불균일한 입자가 형성되며, 이러한 재조립체를 건조할 경우 함수율이 상대적으로 낮은 재조립체는 과하게 건조되어 흡수능이 하락하고 입자 강도가 함수율이 높은 미분 재조립체나 베이스 수지보다 약하게 된다. 이는 공정 내에서 재미분 발생비율을 높여 공정 안정성의 하락 및 물성 저하를 일으키고, 최종 제품에서의 미분 발생비율을 높여 최종 제품의 미분말이 비산하는 문제와 물성이 크게 저하된 제품미분의 발생량이 증가하는 문제를 야기한다.Accordingly, a method of reassembling the fine powder using a separate re-granulator has been developed, which is a method of mixing the fine powder and water in a certain ratio to make large particles. As an example, FIG. 1 is a process diagram schematically illustrating a method of preparing a superabsorbent polymer by preparing a fine powder reassembly using a conventional fine powder regranulator and then mixing it with normal particles. Referring to FIG. 1, in the conventional method for producing a superabsorbent polymer using fine powder reassembly, the water-containing gel polymer prepared by polymerization of a monomer composition containing a water-soluble ethylenically unsaturated monomer and a polymerization initiator is pulverized and classified. The fine powder was mixed with water and reassembled to prepare a fine powder reassembly, mixed with a water-containing gel polymer or a coarsely pulverized product thereof, and then dried, pulverized, classified, and surface crosslinked to prepare a superabsorbent polymer. When using the above technology, when water is used at a certain level or higher, the fine particles are sufficiently swollen in water and combined with other fine particles, and when dried, a fine powder assembly usable as a product is formed. However, if water is used below a certain level, fine powder and water cannot be mixed uniformly, resulting in non-uniform particles having different water content. and the particle strength is weaker than that of the fine powder reassembly or the base resin having a high moisture content. This increases the non-powder generation rate in the process, causing a decrease in process stability and physical properties, and an increase in the fine powder generation rate in the final product, which causes the problem of scattering of fine powder in the final product and an increase in the amount of product fine powder with greatly deteriorated physical properties. cause problems

그리하여 미분재조립에 사용되는 물의 양을 일정 수준 이하로 감소시켜 재조립할 경우 압착 공정을 통해 입자 강도를 증진시켜 상기 입자강도 저하에 따른 문제점을 해결하였으나, 함수율이 낮은 미분재조립체의 압착 시 표면적이 감소하고 압착열에 의해 겉표면이 경화되면서 미분재조립체 내부 건조가 용이하지 않은 줄기형 미분 재조립체가 토출되었다.Thus, when reassembling by reducing the amount of water used for granular assembly to a certain level or less, the particle strength is improved through a compression process to solve the problem caused by the decrease in particle strength. As the outer surface was hardened by the heat of compression, the stem-shaped fine powder reassembly, which was not easily dried inside the fine powder reassembly, was discharged.

대한민국 공개특허 제 2014-0063457호Republic of Korea Patent Publication No. 2014-0063457

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 줄기형 미분 재조립체의 건조 속도를 증가시켜 건조 효율을 개선함으로써, 미분 재조립체의 물성 저하, 입자 강도 저하 및 이에 따른 재미분 발생량의 증가를 방지할 수 있는 고흡수성 수지의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, by increasing the drying speed of the stem-type fine powder reassembly to improve the drying efficiency, thereby reducing the physical properties of the fine powder reassembly, the particle strength decrease and the resulting amount of re-pulverization It is to provide a method for preparing a superabsorbent polymer capable of preventing an increase in water absorption.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,In order to achieve the above object, the present invention,

수용성 에틸렌계 불포화 단량체 및 중합개시제를 포함하는 모노머 조성물에 열중합 또는 광중합을 진행하여 함수겔상 중합체를 제조하는 단계;preparing a water-containing gel polymer by subjecting a monomer composition containing a water-soluble ethylenically unsaturated monomer and a polymerization initiator to thermal polymerization or photopolymerization;

상기 함수겔상 중합체를 건조 및 분쇄하여 150㎛ 이하의 입경을 갖는 미분, 및 150㎛ 초과 850㎛ 이하의 입경을 갖는 정상 입자로 분급하는 단계;drying and pulverizing the water-containing gel polymer to classify into fine powder having a particle size of 150 μm or less and normal particles having a particle size of more than 150 μm and less than 850 μm;

상기 미분을 물과 혼합하고, 재조립하여 미분 재조립체를 제조하는 단계;mixing the fine powder with water and reassembling it to prepare a reassembled fine powder;

상기 미분 재조립체를 압착 및 절단하여, 압착 미분 재조립체를 제조하는 단계; preparing a compressed fine powder reassembly by pressing and cutting the fine powder reassembly;

상기 압착 미분 재조립체를 건조 및 분쇄하여 150㎛ 이하의 입경을 갖는 재조립체 미분, 및 150㎛ 초과 850㎛ 이하의 입경을 갖는 재조립체 정상 입자로 분급하는 단계; 및Drying and pulverizing the compressed fine powder reassembly to classify into regranulated fine powder having a particle size of 150 μm or less and regranulated normal particles having a particle size of more than 150 μm and 850 μm or less; and

상기 재조립체 정상 입자를 상기 정상 입자와 혼합하는 단계;mixing the reassembly normal particles with the normal particles;

를 포함하는 고흡수성 수지의 제조 방법을 제공한다.It provides a method for producing a superabsorbent polymer comprising a.

본 발명에 따른 고흡수성 수지의 제조방법은, 미분 재조립시 물 사용량의 감소로 건조시 에너지를 저감할 수 있다.The manufacturing method of the superabsorbent polymer according to the present invention can reduce energy during drying by reducing the amount of water used when reassembling the fine powder.

또, 미분 재조립 압착 공정 이용으로 미분 재조립체의 강도를 향상시킬 수 있다.In addition, the strength of the fine powder reassembly can be improved by using the fine powder reassembly pressing process.

또, 미분 재조립 전용 건조 공정 이용으로 기본 수지 건조기 부하를 저감할 수 있다.In addition, the load of the basic resin dryer can be reduced by using a drying process dedicated to reassembly of the fine powder.

또, 미분 재조립 전용 건조 공정 이용으로 미분 재조립체의 과건조를 방지할 수 있으며, 이에 따라 물성 저하를 최소화할 수 있다.In addition, by using a drying process dedicated to reassembly of fine powders, overdrying of the reassembled fine powders can be prevented, thereby minimizing deterioration in physical properties.

또, 미분 재조립 전용 분쇄 기기를 이용함으로써 재미분 발생량을 최소화할 수 있으며, 미분 재조립 전용 공정을 통한 전체 공정 미분 순환량을 감소시킬 수 있다.In addition, the amount of non-pulverized generation can be minimized by using a grinding machine dedicated to reassembly of fine powders, and the amount of circulation of fine powders in the entire process can be reduced through a process dedicated to reassembly of fine powders.

도 1은 종래 고흡수성 수지의 제조 공정을 개략적으로 나타낸 공정도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 고흡수성 수지의 제조 공정을 개략적으로 나타낸 공정도이다.
도 3은 실시예 1-1에 따른 미분 재조립체의 제조시 블레이드가 구비된 초퍼 에 의해 압착 및 절단된 후 토출구를 통해 토출되는 압착 미분 재조립체를 관찰한 사진이다.
도 4는 비교예 1-1에 따른 미분 재조립체의 제조시 블레이드가 구비되지 않은 미트 초퍼에 의해 압착된 후 토출구를 통해 토출되는 압착 미분 재조립체를 관찰한 사진이다.
도 5는 실시예 1-1 및 비교예 1-1에 있어서 압착 미분 재조립체에 대한 건조시, 건조기 위치별 온도 변화를 관찰한 그래프이다.
도 6은 실시예 1-1 및 비교예 1-1에 있어서 압착 미분 재조립체에 대한 건조시, 건조기 위치별 함수율(M/C) 변화를 관찰한 그래프이다.
도 7은 실시예 1-2에 따라 수득된 압착 미분 재조립체를 주사전자현미경으로 관찰한 사진이다.
도 8은 비교예 1-2에 따라 수득된 압착 미분 재조립체를 주사전자현미경으로 관찰한 사진이다.
도 9는 비교예 1-3에 따라 수득된 압착 미분 재조립체를 주사전자현미경으로 관찰한 사진이다.
1 is a process diagram schematically showing a manufacturing process of a conventional superabsorbent polymer.
2 is a process diagram schematically illustrating a manufacturing process of a superabsorbent polymer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a photograph of observing the compressed reassembly of fine powder discharged through the discharge port after being compressed and cut by a chopper equipped with a blade during the manufacture of the reassembly of fine powder according to Example 1-1.
FIG. 4 is a photograph of observing the compressed reassembled powder discharged through the discharge port after being compressed by a meat chopper not provided with a blade during the manufacture of the reassembled powder according to Comparative Example 1-1.
5 is a graph showing temperature changes at each dryer location during drying of the compressed fine powder reassembly in Example 1-1 and Comparative Example 1-1.
6 is a graph observing changes in moisture content (M/C) for each dryer position during drying of the compressed fine powder reassembly in Example 1-1 and Comparative Example 1-1.
7 is a photograph of the reassembled compressed fine powder obtained according to Example 1-2 observed with a scanning electron microscope.
8 is a photograph of the reassembled compressed fine powder obtained according to Comparative Example 1-2 observed with a scanning electron microscope.
9 is a photograph of the reassembled compressed fine powder obtained according to Comparative Examples 1-3 observed with a scanning electron microscope.

본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 단계, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 구성 요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this specification are only used to describe exemplary embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "comprise", "comprise" or "having" are intended to indicate that there is an embodied feature, step, component, or combination thereof, but one or more other features or steps; It should be understood that the presence or addition of components, or combinations thereof, is not previously excluded.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 하기에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can have various changes and various forms, specific embodiments will be exemplified and described in detail below. However, it should be understood that this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, and includes all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

이하, 발명의 구체적인 구현예에 따라 고흡수성 수지의 제조 방법에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for preparing a superabsorbent polymer according to specific embodiments of the present invention will be described in more detail.

본 발명의 일 구현예에 따른 고흡수성 수지의 제조 방법은, A method for producing a superabsorbent polymer according to an embodiment of the present invention,

수용성 에틸렌계 불포화 단량체 및 중합개시제를 포함하는 모노머 조성물에 열중합 또는 광중합을 진행하여 함수겔상 중합체를 제조하는 단계(단계 1);preparing a water-containing gel polymer by subjecting a monomer composition containing a water-soluble ethylenically unsaturated monomer and a polymerization initiator to thermal polymerization or photopolymerization (step 1);

상기 함수겔상 중합체를 건조 및 분쇄하여 150㎛ 이하의 입경을 갖는 미분, 및 150㎛ 초과 850㎛ 이하의 입경을 갖는 정상 입자로 분급하는 단계(단계 2);Drying and pulverizing the water-containing gel polymer to classify into fine powder having a particle size of 150 μm or less and normal particles having a particle size of more than 150 μm and less than 850 μm (step 2);

상기 미분을 물과 혼합하고, 재조립하여 미분 재조립체를 제조하는 단계(단계 3);Mixing the fine powder with water and reassembling it to prepare a reassembled fine powder (step 3);

상기 미분 재조립체를 압착 및 절단하여, 압착 미분 재조립체를 제조하는 단계(단계 4); preparing a compressed fine powder reassembly by pressing and cutting the fine powder reassembly (step 4);

상기 압착 미분 재조립체를 건조 및 분쇄하여 150㎛ 이하의 입경을 갖는 재조립체 미분, 및 150㎛ 초과 850㎛ 이하의 입경을 갖는 재조립체 정상 입자로 분급하는 단계(단계 5); 및Drying and pulverizing the compressed fine powder re-granulated body to classify into re-granulated fine powder having a particle size of 150 μm or less and re-granulated normal particles having a particle size of more than 150 μm and 850 μm or less (step 5); and

상기 재조립체 정상 입자를 상기 정상 입자와 혼합하는 단계(단계 6);를 포함한다.and mixing the reassembled normal particles with the normal particles (step 6).

참고로, 본 발명의 명세서에서 "중합체", 또는 "고분자"는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체가 중합된 상태인 것을 의미하며, 모든 수분 함량 범위, 모든 입경 범위, 모든 표면 가교 상태 또는 가공 상태를 포괄할 수 있다. 상기 중합체 중, 중합 후 건조 전 상태의 것으로 함수율(수분 함량)이 약 40 중량% 이상의 중합체를 함수겔상 중합체로 지칭할 수 있다. 또한, 상기 중합체 중 입경이 150㎛ 이하, 보다 구체적으로는 150㎛ 미만인 중합체를 "미분"으로 지칭할 수 있다. For reference, in the specification of the present invention, "polymer" or "polymer" means a state in which water-soluble ethylenically unsaturated monomers are polymerized, and may cover all water content ranges, all particle diameter ranges, and all surface crosslinking states or processing states. can Among the polymers, a polymer having a water content (moisture content) of about 40% by weight or more in a state after polymerization and before drying may be referred to as a water-containing gel polymer. In addition, among the polymers, a polymer having a particle size of 150 μm or less, more specifically, less than 150 μm may be referred to as “fine powder”.

또한 "고흡수성 수지"는 문맥에 따라 상기 중합체 자체를 의미하거나, 또는 상기 중합체에 대해 추가의 공정, 예를 들어 표면 가교, 미분 재조립, 건조, 분쇄, 분급 등을 거쳐 제품화에 적합한 상태로 한 것을 모두 포괄하는 것으로 사용된다.In addition, "superabsorbent polymer" means the polymer itself, depending on the context, or a condition suitable for commercialization through additional processes such as surface crosslinking, fine powder reassembly, drying, pulverization, classification, etc. It is used to cover everything.

도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 고흡수성 수지의 제조 공정을 개략적으로 나타낸 공정도이다. 도 2는 본 발명을 설명하기 위한 일 예일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 도 2를 참조하여 이하 고흡수성 수지의 제조 단계 별로 상세히 설명한다.2 is a process diagram schematically illustrating a manufacturing process of a superabsorbent polymer according to an embodiment of the present invention. 2 is only an example for explaining the present invention, but the present invention is not limited thereto. Referring to FIG. 2 , each manufacturing step of the superabsorbent polymer will be described in detail below.

본 발명의 고흡수성 수지의 제조 방법에 있어서 단계 1은 함수겔상 중합체를 제조하는 단계이다.Step 1 in the manufacturing method of the superabsorbent polymer of the present invention is a step of preparing a water-containing gel polymer.

상기 함수겔상 중합체는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 및 중합개시제를 포함하는 모노머 조성물에 열중합 또는 광중합을 진행함으로써 제조될 수 있다.The water-containing gel polymer may be prepared by subjecting a monomer composition containing a water-soluble ethylenically unsaturated monomer and a polymerization initiator to thermal polymerization or photopolymerization.

상기 고흡수성 수지의 원료 물질인 모노머 조성물은 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 및 중합 개시제를 포함한다. The monomer composition, which is a raw material of the superabsorbent polymer, includes a water-soluble ethylenically unsaturated monomer and a polymerization initiator.

상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체는 고흡수성 수지의 제조에 통상 사용되는 임의의 단량체를 별다른 제한없이 사용할 수 있다. 여기에는 음이온성 단량체와 그 염, 비이온계 친수성 함유 단량체 및 아미노기 함유 불포화 단량체 및 그의 4급화물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 단량체를 사용할 수 있다.As the water-soluble ethylenically unsaturated monomer, any monomer commonly used in the preparation of the superabsorbent polymer may be used without particular limitation. Any one or more monomers selected from the group consisting of anionic monomers and their salts, nonionic hydrophilic monomers, amino group-containing unsaturated monomers, and quaternary products thereof may be used.

구체적으로는 (메타)아크릴산, 무수말레인산, 푸말산, 크로톤산, 이타콘산, 2-아크릴로일에탄 술폰산, 2-메타아크릴로일에탄술폰산, 2-(메타)아크릴로일프로판술폰산 또는 2-(메타)아크릴아미드-2-메틸 프로판 술폰산의 음이온성 단량체와 그 염; (메타)아크릴아미드, N-치환(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트 또는 폴리에틸렌 글리콜(메타)아크릴레이트의 비이온계 친수성 함유 단량체; 및 (N,N)-디메틸아미노에틸(메타) 아크릴레이트 또는 (N,N)-디메틸아미노프로필(메타)아크릴아미드의 아미노기 함유 불포화 단량체 및 그의 4급화물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있다. Specifically, (meth)acrylic acid, maleic anhydride, fumaric acid, crotonic acid, itaconic acid, 2-acryloylethanesulfonic acid, 2-methacryloylethanesulfonic acid, 2-(meth)acryloylpropanesulfonic acid or 2- (meth)acrylamide-2-methyl propane sulfonic acid anionic monomers and salts thereof; (meth)acrylamide, N-substituted (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth)acrylate or polyethylene glycol ( meth) acrylate monomer containing nonionic hydrophilicity; And at least one selected from the group consisting of (N, N) -dimethylaminoethyl (meth) acrylate or (N, N) -dimethylaminopropyl (meth) acrylamide amino group-containing unsaturated monomers and quaternaries thereof. can

더욱 바람직하게는 아크릴산 또는 그 염, 예를 들어, 아크릴산 또는 그 나트륨염 등의 알칼리 금속염을 사용할 수 있는데, 이러한 단량체를 사용하여 보다 우수한 물성을 갖는 고흡수성 수지의 제조가 가능해 진다. 상기 아크릴산의 알칼리 금속염을 단량체로 사용하는 경우, 아크릴산을 가성소다(NaOH)와 같은 염기성 화합물로 중화시켜 사용할 수 있다. More preferably, acrylic acid or a salt thereof, for example, an alkali metal salt such as acrylic acid or a sodium salt thereof, may be used. By using such a monomer, it is possible to manufacture a superabsorbent polymer having more excellent physical properties. When the alkali metal salt of acrylic acid is used as a monomer, acrylic acid may be neutralized with a basic compound such as caustic soda (NaOH).

상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 농도는, 상기 고흡수성 수지의 원료 물질 및 용매를 포함하는 단량체 조성물에 대해 약 20 내지 약 60 중량%, 바람직하게는 약 40 내지 약 50 중량%로 될 수 있으며, 중합 시간 및 반응 조건 등을 고려해 적절한 농도로 될 수 있다. 다만, 상기 단량체의 농도가 지나치게 낮아지면 고흡수성 수지의 수율이 낮고 경제성에 문제가 생길 수 있고, 반대로 농도가 지나치게 높아지면 단량체의 일부가 석출되거나 중합된 함수겔상 중합체의 분쇄 시 분쇄 효율이 낮게 나타나는 등 공정상 문제가 생길 수 있으며 고흡수성 수지의 물성이 저하될 수 있다. The concentration of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer may be about 20 to about 60% by weight, preferably about 40 to about 50% by weight, based on the monomer composition including the raw material of the superabsorbent polymer and the solvent. An appropriate concentration may be obtained in consideration of time, reaction conditions, and the like. However, if the concentration of the monomer is too low, the yield of the superabsorbent polymer is low and economic problems may arise. Conversely, if the concentration is too high, a part of the monomer is precipitated or the pulverization efficiency of the polymerized water-containing gel polymer is low. Process problems may occur, and physical properties of the superabsorbent polymer may be deteriorated.

본 발명의 고흡수성 수지 제조 방법에서 중합시 사용되는 중합 개시제는 고흡수성 수지의 제조에 일반적으로 사용되는 것이면 특별히 한정되지 않는다.The polymerization initiator used during polymerization in the method for preparing the super absorbent polymer of the present invention is not particularly limited as long as it is generally used in the preparation of the super absorbent polymer.

구체적으로, 상기 중합 개시제는 중합 방법에 따라 열중합 개시제 또는 UV 조사에 따른 광중합 개시제를 사용할 수 있다. 다만 광중합 방법에 의하더라도, 자외선 조사 등의 조사에 의해 일정량의 열이 발생하고, 또한 발열 반응인 중합 반응의 진행에 따라 어느 정도의 열이 발생하므로, 추가적으로 열중합 개시제를 포함할 수도 있다.Specifically, the polymerization initiator may be a thermal polymerization initiator or a photopolymerization initiator according to UV irradiation according to a polymerization method. However, even with the photopolymerization method, since a certain amount of heat is generated by irradiation such as ultraviolet light irradiation and a certain amount of heat is generated according to the progress of the polymerization reaction, which is an exothermic reaction, a thermal polymerization initiator may be additionally included.

상기 광중합 개시제는 자외선과 같은 광에 의해 라디칼을 형성할 수 있는 화합물이면 그 구성의 한정이 없이 사용될 수 있다. As the photopolymerization initiator, any compound capable of forming radicals by light such as ultraviolet light may be used without limitation in its composition.

상기 광중합 개시제로는 예를 들어, 벤조인 에테르(benzoin ether), 디알킬아세토페논(dialkyl acetophenone), 하이드록실 알킬케톤(hydroxyl alkylketone), 페닐글리옥실레이트(phenyl glyoxylate), 벤질디메틸케탈(Benzyl dimethyl ketal), 아실포스핀(acyl phosphine) 및 알파-아미노케톤(α-aminoketone)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있다. 한편, 아실포스핀의 구체예로, 상용하는 lucirin TPO, 즉, 2,4,6-트리메틸-벤조일-트리메틸 포스핀 옥사이드(2,4,6-trimethyl-benzoyl-trimethyl phosphine oxide)를 사용할 수 있다. 보다 다양한 광개시제에 대해서는 Reinhold Schwalm 저서인 "UV Coatings: Basics, Recent Developments and New Application(Elsevier 2007년)" p115에 잘 명시되어 있으며, 상술한 예에 한정되지 않는다.Examples of the photopolymerization initiator include benzoin ether, dialkyl acetophenone, hydroxyl alkylketone, phenyl glyoxylate, and benzyl dimethyl ketal. ketal), acyl phosphine, and alpha-aminoketone (α-aminoketone) may be used at least one selected from the group consisting of. On the other hand, as a specific example of acylphosphine, commercially available lucirin TPO, that is, 2,4,6-trimethyl-benzoyl-trimethyl phosphine oxide (2,4,6-trimethyl-benzoyl-trimethyl phosphine oxide) can be used. . More various photoinitiators are well described in "UV Coatings: Basics, Recent Developments and New Application (Elsevier 2007)" p115, a book by Reinhold Schwalm, and are not limited to the above examples.

상기 광중합 개시제는 상기 모노머 조성물에 대하여 약 0.01 내지 약 1.0 중량%의 농도로 포함될 수 있다. 이러한 광중합 개시제의 농도가 지나치게 낮을 경우 중합 속도가 느려질 수 있고, 광중합 개시제의 농도가 지나치게 높으면 고흡수성 수지의 분자량이 작고 물성이 불균일해질 수 있다. The photopolymerization initiator may be included in a concentration of about 0.01 to about 1.0% by weight based on the monomer composition. If the concentration of the photopolymerization initiator is too low, the polymerization rate may be slowed down, and if the concentration of the photopolymerization initiator is too high, the molecular weight of the superabsorbent polymer may be small and physical properties may be non-uniform.

또한, 상기 열중합 개시제로는 과황산염계 개시제, 아조계 개시제, 과산화수소 및 아스코르빈산으로 이루어진 개시제 군에서 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있다. 구체적으로, 과황산염계 개시제의 예로는 과황산나트륨(Sodium persulfate; Na2S2O8), 과황산칼륨(Potassium persulfate; K2S2O8), 과황산암모늄(Ammonium persulfate;(NH4)2S2O8) 등이 있으며, 아조(Azo)계 개시제의 예로는 2, 2-아조비스-(2-아미디노프로판)이염산염(2, 2-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride), 2, 2-아조비스-(N, N-디메틸렌)이소부티라마이딘 디하이드로클로라이드(2,2-azobis-(N, N-dimethylene)isobutyramidine dihydrochloride), 2-(카바모일아조)이소부티로니트릴(2-(carbamoylazo)isobutylonitril), 2, 2-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판] 디하이드로클로라이드(2,2-azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane] dihydrochloride), 4,4-아조비스-(4-시아노발레릭 산)(4,4-azobis-(4-cyanovaleric acid)) 등이 있다. 보다 다양한 열중합 개시제에 대해서는 Odian 저서인 'Principle of Polymerization(Wiley, 1981)', p203에 잘 명시되어 있으며, 상술한 예에 한정되지 않는다.In addition, as the thermal polymerization initiator, at least one selected from the group consisting of a persulfate-based initiator, an azo-based initiator, hydrogen peroxide, and ascorbic acid may be used. Specifically, examples of the persulfate-based initiator include sodium persulfate (Na 2 S 2 O 8 ), potassium persulfate (K 2 S 2 O 8 ), and ammonium persulfate ((NH 4 ) 2 S 2 O 8 ), and examples of the azo-based initiator include 2, 2-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride, 2 , 2-azobis- (N, N-dimethylene) isobutyramidine dihydrochloride (2,2-azobis- (N, N-dimethylene) isobutyramidine dihydrochloride), 2- (carbamoyl azo) isobutyronitrile (2-(carbamoylazo)isobutylonitril), 2, 2-azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane] dihydrochloride (2,2-azobis[2-(2-imidazolin-2- yl)propane] dihydrochloride), 4,4-azobis-(4-cyanovaleric acid), and the like. More various thermal polymerization initiators are well described in Odian's 'Principle of Polymerization (Wiley, 1981)', p203, and are not limited to the above examples.

상기 열중합 개시제는 상기 모노머 조성물에 대하여 0.001 내지 0.5 중량%의 농도로 포함될 수 있다. 이러한 열 중합 개시제의 농도가 지나치게 낮을 경우 추가적인 열중합이 거의 일어나지 않아 열중합 개시제의 추가에 따른 효과가 미미할 수 있고, 열중합 개시제의 농도가 지나치게 높으면 고흡수성 수지의 분자량이 작고 물성이 불균일해질 수 있다. The thermal polymerization initiator may be included in a concentration of 0.001 to 0.5% by weight based on the monomer composition. If the concentration of the thermal polymerization initiator is too low, additional thermal polymerization hardly occurs, and the effect of adding the thermal polymerization initiator may be insignificant. there is.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 모노머 조성물은 고흡수성 수지의 원료 물질로서 내부 가교제를 더 포함할 수 있다. 상기 내부 가교제로는 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 수용성 치환기와 반응할 수 있는 관능기를 1개 이상 가지면서, 에틸렌성 불포화기를 1개 이상 갖는 가교제; 혹은 상기 단량체의 수용성 치환기 및/또는 단량체의 가수분해에 의해 형성된 수용성 치환기와 반응할 수 있는 관능기를 2개 이상 갖는 가교제를 사용할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the monomer composition may further include an internal crosslinking agent as a raw material of the superabsorbent polymer. The internal crosslinking agent may include a crosslinking agent having at least one ethylenically unsaturated group while having at least one functional group capable of reacting with the water-soluble substituent of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer; Alternatively, a crosslinking agent having two or more functional groups capable of reacting with the water-soluble substituent of the monomer and/or the water-soluble substituent formed by hydrolysis of the monomer may be used.

상기 내부 가교제의 구체적인 예로는, 탄소수 8 내지 12의 비스아크릴아미드, 비스메타아크릴아미드, 탄소수 2 내지 10의 폴리올의 폴리(메타)아크릴레이트 또는 탄소수 2 내지 10의 폴리올의 폴리(메타)알릴에테르 등을 들 수 있고, 보다 구체적으로, N,N'-메틸렌비스(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌옥시(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥시(메타)아크릴레이트, 글리세린 디아크릴레이트, 글리세린 트리아크릴레이트, 트리메티롤 트리아크릴레이트, 트리알릴아민, 트리아릴시아누레이트, 트리알릴이소시아네이트, 폴리에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜 및 프로필렌글리콜로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. Specific examples of the internal crosslinking agent include bisacrylamide having 8 to 12 carbon atoms, bismethacrylamide, poly(meth)acrylate of a polyol having 2 to 10 carbon atoms, or poly(meth)allyl ether of a polyol having 2 to 10 carbon atoms, etc. and, more specifically, N,N'-methylenebis(meth)acrylate, ethyleneoxy(meth)acrylate, polyethyleneoxy(meth)acrylate, propyleneoxy(meth)acrylate, glycerin diacrylate , At least one selected from the group consisting of glycerin triacrylate, trimethylol triacrylate, triallylamine, triaryl cyanurate, triallyl isocyanate, polyethylene glycol, diethylene glycol and propylene glycol may be used.

이러한 내부 가교제는 상기 모노머 조성물에 대하여 0.01 내지 0.5 중량%의 농도로 포함되어, 중합된 고분자를 가교시킬 수 있다. The internal crosslinking agent may be included in a concentration of 0.01 to 0.5% by weight based on the monomer composition to crosslink the polymerized polymer.

본 발명의 제조방법에서, 고흡수성 수지의 상기 모노머 조성물은 필요에 따라 증점제(thickener), 가소제, 보존안정제, 산화방지제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다. In the manufacturing method of the present invention, the monomer composition of the superabsorbent polymer may further include additives such as a thickener, a plasticizer, a storage stabilizer, and an antioxidant, if necessary.

상술한 수용성 에틸렌계 불포화 단량체, 광중합 개시제, 열중합 개시제, 내부 가교제 및 첨가제와 같은 원료 물질은 용매에 용해된 모노머 조성물 용액의 형태로 준비될 수 있다.Raw materials such as the above-described water-soluble ethylenically unsaturated monomer, photopolymerization initiator, thermal polymerization initiator, internal crosslinking agent, and additives may be prepared in the form of a monomer composition solution dissolved in a solvent.

이때 사용할 수 있는 상기 용매는 상술한 성분들을 용해할 수 있으면 그 구성의 한정이 없이 사용될 수 있으며, 예를 들어 물, 에탄올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸아밀케톤, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸에테르, 톨루엔, 크실렌, 부틸로락톤, 카르비톨, 메틸셀로솔브아세테이트 및 N,N-디메틸아세트아미드 등에서 선택된 1종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.The solvent that can be used at this time can be used without limitation in composition as long as it can dissolve the above-mentioned components, for example, water, ethanol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,4-butanediol, propylene Glycol, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, methyl ethyl ketone, acetone, methyl amyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol ethyl At least one selected from ether, toluene, xylene, butyrolactone, carbitol, methylcellosolveacetate, and N,N-dimethylacetamide may be used in combination.

상기 용매는 모노머 조성물의 총 함량에 대하여 상술한 성분을 제외한 잔량으로 포함될 수 있다.The solvent may be included in a residual amount excluding the components described above with respect to the total content of the monomer composition.

한편, 이와 같은 모노머 조성물을 열중합 또는 광중합하여 함수겔상 중합체를 형성하는 방법 또한 통상 사용되는 중합 방법이면, 특별히 구성의 한정이 없다. On the other hand, the method of forming a water-containing gel polymer by thermal polymerization or photopolymerization of such a monomer composition is also not particularly limited as long as it is a commonly used polymerization method.

구체적으로, 중합 방법은 중합 에너지원에 따라 크게 열중합 및 광중합으로 나뉘며, 통상 열중합을 진행하는 경우, 니더(kneader)와 같은 교반축을 가진 반응기에서 진행될 수 있으며, 광중합을 진행하는 경우, 이동 가능한 컨베이어 벨트를 구비한 반응기에서 진행될 수 있으나, 상술한 중합 방법은 일 예이며, 본 발명은 상술한 중합 방법에 한정되지는 않는다.Specifically, the polymerization method is largely divided into thermal polymerization and photopolymerization according to the polymerization energy source. In the case of normal thermal polymerization, it can be carried out in a reactor having an agitation shaft such as a kneader, and in the case of photopolymerization, a movable Although it may proceed in a reactor equipped with a conveyor belt, the above polymerization method is an example, and the present invention is not limited to the above polymerization method.

일 예로, 상술한 바와 같이 교반축을 구비한 니더(kneader)와 같은 반응기에, 열풍을 공급하거나 반응기를 가열하여 열중합을 하여 얻어진 함수겔상 중합체는 반응기에 구비된 교반축의 형태에 따라, 반응기 배출구로 배출되는 함수겔상 중합체는 수 센티미터 내지 수 밀리미터 형태일 수 있다. 구체적으로, 얻어지는 함수겔상 중합체의 크기는 주입되는 모노머 조성물의 농도 및 주입속도 등에 따라 다양하게 나타날 수 있는데, 통상 중량 평균 입경이 2 내지 50 mm인 함수겔상 중합체가 얻어질 수 있다.For example, as described above, the water-containing gel polymer obtained by thermal polymerization by supplying hot air to a reactor such as a kneader equipped with an agitation shaft or heating the reactor is directed to the outlet of the reactor according to the shape of the agitation shaft provided in the reactor. The discharged water-containing gel polymer may be in the form of several centimeters to several millimeters. Specifically, the size of the obtained water-containing gel polymer may vary depending on the concentration and injection speed of the monomer composition to be injected, and a water-containing gel polymer having a weight average particle diameter of 2 to 50 mm can usually be obtained.

또한, 상술한 바와 같이 이동 가능한 컨베이어 벨트를 구비한 반응기에서 광중합을 진행하는 경우, 통상 얻어지는 함수겔상 중합체의 형태는 벨트의 너비를 가진 시트 상의 함수겔상 중합체일 수 있다. 이 때, 중합체 시트의 두께는 주입되는 단량체 조성물의 농도 및 주입속도에 따라 달라지나, 통상 약 0.5 내지 약 5cm의 두께를 가진 시트 상의 중합체가 얻어질 수 있도록 단량체 조성물을 공급하는 것이 바람직하다. 시트 상의 중합체의 두께가 지나치게 얇을 정도로 단량체 조성물을 공급하는 경우, 생산 효율이 낮아 바람직하지 않으며, 시트 상의 중합체 두께가 5cm를 초과하는 경우에는 지나치게 두꺼운 두께로 인해, 중합 반응이 전 두께에 걸쳐 고르게 일어나지 않을 수가 있다.In addition, as described above, when photopolymerization is performed in a reactor equipped with a movable conveyor belt, the form of a water-containing gel polymer usually obtained may be a sheet-like water-containing gel polymer having the width of a belt. At this time, the thickness of the polymer sheet varies depending on the concentration and injection rate of the monomer composition to be injected, but it is preferable to supply the monomer composition so that a polymer sheet having a thickness of about 0.5 to about 5 cm can be obtained. When the monomer composition is supplied to such an extent that the thickness of the polymer on the sheet is too thin, production efficiency is low, which is undesirable. When the thickness of the polymer on the sheet exceeds 5 cm, the polymerization reaction does not occur evenly over the entire thickness due to the excessively thick thickness. may not be

이때 이와 같은 방법으로 얻어진 함수겔상 중합체의 통상 함수율은 40 내지 80 중량%일 수 있다. 한편, 본 명세서 전체에서 "함수율"은 전체 함수겔상 중합체 중량에 대해 차지하는 수분의 함량으로 함수겔상 중합체의 중량에서 건조 상태의 중합체의 중량을 뺀 값을 의미한다. 구체적으로는, 적외선 가열을 통해 중합체의 온도를 올려 건조하는 과정에서 중합체 중의 수분증발에 따른 무게감소분을 측정하여 계산된 값으로 정의한다. 이때, 건조 조건은 상온에서 180℃까지 온도를 상승시킨 뒤 180℃에서 유지하는 방식으로 총 건조시간은 온도상승단계 5분을 포함하여 20분으로 설정하여, 함수율을 측정한다.At this time, the water-containing gel polymer obtained in this way may have a normal moisture content of 40 to 80% by weight. Meanwhile, throughout the present specification, "moisture content" refers to a value obtained by subtracting the weight of the dry polymer from the weight of the hydrogel polymer as the content of moisture with respect to the total weight of the hydrogel polymer. Specifically, it is defined as a value calculated by measuring the weight loss due to moisture evaporation in the polymer during drying by raising the temperature of the polymer through infrared heating. At this time, the drying condition is a method of raising the temperature from room temperature to 180 ° C and then maintaining it at 180 ° C. The total drying time is set to 20 minutes including 5 minutes of the temperature raising step, and the moisture content is measured.

발명의 일 구현에에 따르면, 상기에서 수득한 함수겔상 중합체에 대해 조분쇄 공정이 선택적으로 더 수행될 수 있다. According to one embodiment of the invention, a coarse grinding process may be selectively further performed on the hydrogel polymer obtained above.

이때, 조분쇄 공정에 사용되는 분쇄기는 구성의 한정은 없으나, 구체적으로, 수직형 절단기(Vertical pulverizer), 터보 커터(Turbo cutter), 터보 글라인더(Turbo grinder), 회전 절단식 분쇄기(Rotary cutter mill), 절단식 분쇄기(Cutter mill), 원판 분쇄기(Disc mill), 조각 파쇄기(Shred crusher), 파쇄기(Crusher), 초퍼(chopper) 및 원판식 절단기(Disc cutter)로 이루어진 분쇄 기기 군에서 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있으나, 상술한 예에 한정되지는 않는다.At this time, the grinder used in the coarse grinding process is not limited in configuration, but specifically, a vertical pulverizer, a turbo cutter, a turbo grinder, a rotary cutter mill), cutter mill, disc mill, shred crusher, crusher, chopper and disc cutter It may include any one, but is not limited to the above-described examples.

이때 조분쇄 단계는 함수겔상 중합체의 입경이 약 2 내지 약 20mm가 되도록 분쇄할 수 있다. At this time, in the coarsely pulverizing step, the hydrogel polymer may be pulverized to have a particle diameter of about 2 to about 20 mm.

입경이 2mm 미만으로 조분쇄하는 것은 함수겔상 중합체의 높은 함수율로 인해 기술적으로 용이하지 않으며, 또한 분쇄된 입자 간에 서로 응집되는 현상이 나타날 수도 있다. 한편, 입경이 20mm 초과로 조분쇄하는 경우, 추후 이루어지는 건조 단계의 효율 증대 효과가 미미할 수 있다.Coarsely pulverizing to a particle size of less than 2 mm is not technically easy due to the high water content of the hydrogel polymer, and also may cause aggregation between the pulverized particles. On the other hand, when coarsely pulverized with a particle diameter greater than 20 mm, the effect of increasing the efficiency of the subsequent drying step may be insignificant.

다음으로, 발명의 일 구현예에 따른 고흡수성 수지의 제조방법에 있어서 단계 2는, 상기 단계 1에서 제조한 함수겔상 중합체를 건조 및 분쇄하여 미분과 정상 입자로 분급하는 단계이다.Next, in the method for producing a superabsorbent polymer according to an embodiment of the present invention, step 2 is a step of drying and pulverizing the hydrogel polymer prepared in step 1 to classify into fine powder and normal particles.

상기 건조 공정은 단계 1에서 조분쇄되거나, 혹은 조분쇄 단계를 거치지 않은 중합 직후의 함수겔상 중합체에 대해 수행된다. 이때 상기 건조 단계의 건조 온도는 약 150 내지 약 250℃일 수 있다. 건조 온도가 150℃ 미만인 경우, 건조 시간이 지나치게 길어지고 최종 형성되는 고흡수성 수지의 물성이 저하될 우려가 있고, 건조 온도가 250℃를 초과하는 경우, 지나치게 중합체 표면만 건조되어, 추후 이루어지는 분쇄 공정에서 미분이 발생할 수도 있고, 최종 형성되는 고흡수성 수지의 물성이 저하될 우려가 있다. 따라서 바람직하게 상기 건조는 약 150 내지 약 200℃의 온도에서, 더욱 바람직하게는 약 160 내지 약 180℃의 온도에서 진행될 수 있다.The drying process is performed on the water-containing gel polymer that was coarsely pulverized in step 1 or immediately after polymerization that was not subjected to the coarse pulverization step. At this time, the drying temperature of the drying step may be about 150 to about 250 ℃. When the drying temperature is less than 150 ° C, the drying time is too long and there is a risk of deterioration in the physical properties of the finally formed super absorbent polymer, and when the drying temperature exceeds 250 ° C, only the surface of the polymer is excessively dried, resulting in a subsequent pulverization process There is a concern that fine powder may be generated in the water, and physical properties of the finally formed superabsorbent polymer may be deteriorated. Therefore, preferably, the drying may be performed at a temperature of about 150 to about 200 °C, more preferably at a temperature of about 160 to about 180 °C.

한편, 건조 시간의 경우에는 공정 효율 등을 고려하여, 약 20 내지 약 90분 동안 진행될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. Meanwhile, the drying time may be about 20 to about 90 minutes in consideration of process efficiency, but is not limited thereto.

상기 건조 단계의 건조 방법 역시 함수겔상 중합체의 건조 공정으로 통상 사용되는 것이면, 그 구성의 한정이 없이 선택되어 사용될 수 있다. 구체적으로, 열풍 공급, 적외선 조사, 극초단파 조사, 또는 자외선 조사 등의 방법으로 건조 단계를 진행할 수 있다. 이와 같은 건조 단계 진행 후의 중합체의 함수율은 약 0.1 내지 약 10 중량%일 수 있다.As long as the drying method of the drying step is also commonly used as a drying process for hydrogel polymers, the composition may be selected and used without limitation. Specifically, the drying step may be performed by a method such as hot air supply, infrared ray irradiation, microwave irradiation, or ultraviolet ray irradiation. The water content of the polymer after the drying step may be about 0.1 to about 10% by weight.

다음으로, 이와 같은 건조 단계를 거쳐 얻어진 건조된 중합체에 대한 분쇄 공정이 수행된다. Next, a pulverization process is performed on the dried polymer obtained through such a drying step.

분쇄 단계 후 얻어지는 중합체 분말은 입경이 약 150 내지 약 850 ㎛일 수 있다. 이와 같은 입경으로 분쇄하기 위해 사용되는 분쇄기는 구체적으로, 핀 밀(pin mill), 해머 밀(hammer mill), 스크류 밀(screw mill), 롤 밀(roll mill), 디스크 밀(disc mill) 또는 조그 밀(jog mill) 등을 사용할 수 있으나, 상술한 예에 본 발명이 한정되는 것은 아니다.The polymer powder obtained after the grinding step may have a particle size of about 150 to about 850 μm. The grinder used for grinding to such a particle size is specifically, a pin mill, a hammer mill, a screw mill, a roll mill, a disc mill, or a jog mill. A jog mill or the like may be used, but the present invention is not limited to the above examples.

이와 같은 분쇄 단계 이후 최종 제품화되는 고흡수성 수지 분말의 물성을 관리하기 위해, 일반적으로 분쇄 후 얻어지는 중합체 분말을 입경에 따라 분급한다. 바람직하게는 입경이 150㎛ 이하인 입자와, 약 150㎛ 초과 850㎛ 이하인 입자로 분급하는 단계를 거친다. In order to manage the physical properties of the superabsorbent polymer powder produced as a final product after such a pulverization step, the polymer powder obtained after pulverization is generally classified according to the particle size. Preferably, a step of classifying into particles having a particle diameter of 150 μm or less and particles having a diameter of more than about 150 μm and less than or equal to 850 μm is performed.

본 발명의 명세서에서는 일정 입자 크기 미만, 즉 약 150㎛ 이하의 입자 크기를 갖는 미분 입자를 고흡수성 중합체 미분, SAP 미분 또는 미분(fines, fine powder)으로 지칭하며, 입경이 150㎛ 초과 850㎛ 이하인 입자를 정상 입자로 지칭한다. 상기 미분은 중합 공정, 건조 공정 또는 건조된 중합체의 분쇄 단계 동안 발생될 수 있는데, 최종 제품에 미분이 포함될 경우 취급이 어렵고 겔 블로킹(gel blocking) 현상을 나타내는 등 물성을 저하시키기 때문에 최종 수지 제품에 포함되지 않도록 배제하거나 정상 입자가 되도록 재사용하는 것이 바람직하다. In the specification of the present invention, fine particles having a particle size of less than a certain particle size, that is, about 150 μm or less, are referred to as superabsorbent polymer fine powder, SAP fine powder, or fines (fine powder), and the particle size is more than 150 μm and 850 μm or less. Particles are referred to as normal particles. The fine powder may be generated during the polymerization process, the drying process, or the pulverization step of the dried polymer. When the fine powder is included in the final product, it is difficult to handle and deteriorates physical properties such as exhibiting a gel blocking phenomenon, so it is not included in the final resin product. It is preferable to exclude it so that it is not included or to reuse it so that it becomes normal particles.

한 예로, 상기 미분들을 정상 입자 크기가 되도록 응집시키는 재조립 과정을 거칠 수 있다. 재조립 과정에서 일반적으로 응집 강도를 높이기 위해 미분 입자들을 습윤 상태에서 응집시키는 재조립 공정을 진행한다. 이때 미분의 함수율이 높을수록 미분의 응집 강도가 높아지나 재조립 공정시 너무 큰 재조립체 덩어리가 생겨 공정 운전시 문제가 생길 수 있고, 함수율이 낮으면 재조립 공정은 용이하나 응집강도가 낮아 재조립 이후 다시 미분으로 파쇄되는 경우가 많다. 또한, 이렇게 얻어진 미분 재조립체는 정상 입자보다 보수능(CRC)이나 가압흡수능(AUP)과 같은 물성이 저하되어 고흡수성 수지의 품질 하락을 가져오기도 한다. For example, a reassembly process of aggregating the fine particles to a normal particle size may be performed. In the reassembly process, a reassembly process in which fine particles are aggregated in a wet state is generally performed to increase cohesive strength. At this time, the higher the moisture content of the fine powder, the higher the cohesive strength of the fine powder, but too large a lump of reassembly may occur during the reassembly process, resulting in problems during process operation. After that, it is often crushed again into fine powder. In addition, physical properties such as water retention capacity (CRC) and absorbency under pressure (AUP) of the finely reassembled product obtained in this way are lower than those of normal particles, resulting in a decrease in the quality of the superabsorbent polymer.

이에 따라, 발명의 일 구현예에 따른 고흡수성 수지의 제조방법에 있어서 단계 3는, 상기 단계 2에서 분급한 미분을 이용하여 미분 재조립체를 제조하는 단계이다.Accordingly, step 3 in the method for manufacturing a superabsorbent polymer according to an embodiment of the present invention is a step of preparing a reassembly of fine powder using the fine powder classified in step 2 above.

구체적으로, 상기 단계 2에서 분급한, 150㎛ 이하의 입경을 갖는 미분을 물과 혼합하고, 재조립하여 미분 재조립체를 제조한다.Specifically, the fine powder having a particle size of 150 μm or less, classified in step 2, is mixed with water, and reassembled to prepare a reassembled fine powder.

이때 상기 물은 미분이 습윤 상태에서 재조립될 수 있도록 하는 양으로 포함될 수 있는데, 구체적으로는 상기 미분 100 중량부에 대하여, 10 내지 150 중량부, 바람직하게는 10 내지 80중량부, 보다 바람직하게는 20 내지 60 중량부가 될 수 있다. 상기 물은 미분 재조립체를 형성한 뒤 재건조 과정에서 증발되게 되는데, 이때 물의 함량이 10중량부 미만이면, 미분과 물이 혼합 과정에서 미분의 빠른 흡수속도로 인해 적은 양의 물을 고르게 분산하기 어려우므로 미분 재조립체의 균일성이 저하될 우려가 있다. 또 제조되는 미분 재조립체의 함수율이 감소할 경우 후속의 압착 공정 동안에 단단한 덩어리가 형성되어 압착 공정 운전 안정성이 저하될 우려가 있다. 또 물 함량이 150중량부를 초과할 경우 혼합 과정에서 미분재조립체의 끈적임이 증가해 정상적인 혼합이 이루어지지 못하며, 건조 과정에서 증발시켜야 할 물의 양이 증가하여 건조기의 부하가 증가하는 등의 우려가 있다.At this time, the water may be included in an amount such that the fine powder can be reassembled in a wet state, specifically, 10 to 150 parts by weight, preferably 10 to 80 parts by weight, more preferably 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the fine powder may be 20 to 60 parts by weight. The water is evaporated in the reassembly process after forming the fine powder reassembly. At this time, if the water content is less than 10 parts by weight, the fine powder and water are mixed with the fine powder due to the fast absorption rate of the fine powder to evenly disperse a small amount of water. Since it is difficult, there is a concern that the uniformity of the fine powder reassembly may be deteriorated. In addition, when the moisture content of the fine powder reassembly is reduced, hard lumps may be formed during the subsequent compression process, resulting in deterioration in operational stability of the compression process. In addition, if the water content exceeds 150 parts by weight, the stickiness of the pulverized material assembly increases during the mixing process, preventing normal mixing, and the amount of water to be evaporated increases during the drying process, which increases the load of the dryer. .

또, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 미분과 물의 혼합시 첨가제로서 수용성 고분자가 선택적으로 더 사용될 수 있다.Also, according to one embodiment of the present invention, a water-soluble polymer may be selectively further used as an additive when the fine powder and water are mixed.

상기 수용성 고분자로는 합성 고분자인 폴리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알콜, 폴리아크릴아마이드, 폴리아크릴릭애시드, 폴리스타이렌설포닉애시드, 폴리실리식애시드, 폴리포스포릭애시드, 폴리에틸렌설포닉애시드, 폴리비닐페놀, 폴리비닐페닐설포닉애시드, 폴리에틸렌포스포릭애시드, 폴리에틸렌아마이드, 폴리아민 또는 폴리아마이드아민 등과 같은 합성 고분자; 또는 전분, 고무, 셀룰로오스 등과 같은 비합성 고분자를 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 이들 수용성 고분자는 혼합 믹서 내에서 미분 재조립체의 윤활 작용을 촉진시켜 혼합 안정성 및 균일성을 향상시키는 역할을 한다. 상기한 수용성 고분자 중에서도 폴리에틸렌 글리콜이 화학적 안정성, 인체 무해성, 우수한 분산/윤활 효과 및 경제적인 특성으로 인해 보다 바람직할 수 있다.Examples of the water-soluble polymer include synthetic polymers such as polyethylene glycol, polyethylene oxide, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, polyacrylamide, polyacrylic acid, polystyrenesulfonic acid, polysilicic acid, polyphosphoric acid, and polyethylenesulfonic acid. synthetic polymers such as acid, polyvinylphenol, polyvinylphenylsulfonic acid, polyethylenephosphoric acid, polyethyleneamide, polyamine or polyamideamine; or non-synthetic polymers such as starch, rubber, cellulose, etc., any one or a mixture of two or more of these may be used. These water-soluble polymers play a role in improving mixing stability and uniformity by promoting a lubricating action of the fine powder reassembly in the mixing mixer. Among the above-described water-soluble polymers, polyethylene glycol may be more preferable due to chemical stability, harmlessness to the human body, excellent dispersion/lubrication effect, and economical characteristics.

또, 상기 폴리에틸렌 글리콜은 중량평균분자량이 2,000 내지 200,000g/mol, 보다 바람직하게는 4,000 내지 100,000g/mol 일 수 있다. 폴리에틸렌글리콜의 분자량이 2,000g/mol 미만이면 윤활 작용이 저하될 우려가 있고, 또 200,000g/mol 초과할 경우 물에 용해도가 저하될 우려가 있다. In addition, the polyethylene glycol may have a weight average molecular weight of 2,000 to 200,000 g/mol, more preferably 4,000 to 100,000 g/mol. When the molecular weight of polyethylene glycol is less than 2,000 g/mol, the lubricating action may decrease, and when it exceeds 200,000 g/mol, solubility in water may decrease.

상기 수용성 고분자는 상기 미분 100중량부에 대하여 0.01 내지 5중량부, 보다 바람직하게는 0.01 내지 1중량부로 사용될 수 있다. 수용성 고분자의 함량이 0.01 중량부 미만이면, 첨가제 사용에 따른 미분 재조립체의 혼합 안정성 및 균일성 향상 효과를 얻기 어렵고, 또 수용성 고분자의 함량이 1중량부를 초과할 경우 최종 제품의 표면장력 저하 및 변색 성능 저하의 우려가 있다.The water-soluble polymer may be used in an amount of 0.01 to 5 parts by weight, more preferably 0.01 to 1 part by weight, based on 100 parts by weight of the fine powder. If the content of the water-soluble polymer is less than 0.01 part by weight, it is difficult to obtain the effect of improving the mixing stability and uniformity of the granulated reassembly according to the use of additives, and if the content of the water-soluble polymer exceeds 1 part by weight, the surface tension and discoloration of the final product are lowered. There is a risk of performance degradation.

상기한 첨가제가 더 사용될 경우, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 물 및 첨가제를 혼합하여 첨가제 수용액을 제조하고, 상기 첨가제 수용액에 미분을 혼합함으로써 보다 우수한 미분 재조립체의 혼합 안정성 및 균일성 향상 효과를 얻을 수 있다.When the above additives are further used, according to an embodiment of the present invention, an aqueous additive solution is prepared by mixing water and an additive, and the mixture of the fine powder is mixed with the aqueous additive solution, thereby improving the mixing stability and uniformity of the fine powder reassembly. can be obtained.

다음으로 발명의 일 구현예에 따른 고흡수성 수지의 제조 방법에 있어서 단계 4는 상기 단계 3에서 제조한 미분 재조립체를 이용하여 압착 미분 재조립체를 제조하는 단계이다.Next, in the method for manufacturing a superabsorbent polymer according to an embodiment of the present invention, step 4 is a step of preparing a compressed fine powder reassembly using the fine powder reassembly prepared in step 3 above.

상기 압착 미분 재조립체는 상기 단계 3에서 제조한 미분 재조립체를 압착 및 절단함으로써 줄기 형태로 2차 입자화된 형태로 제조될 수 있다.The compressed fine powder reassembly may be prepared in the form of secondary particles in the form of stems by pressing and cutting the fine powder reassembly prepared in step 3.

상기 미분 재조립체에 대한 압착 공정은 미트 초퍼와 같은 통상의 압출 기(extruder)를 이용하여 수행될 수 있으며, 상기 절단 공정은, 압착 공정의 후단, 예를 들면 홀 플레이트(hole plate) 토출구에 설치된 블레이드(blade) 또는 스크리퍼(scrapper)와 같은 절단기에 의해 수행될 수 있다.The pressing process for the reassembly of the fine powder may be performed using a conventional extruder such as a meat chopper, and the cutting process is installed at the end of the pressing process, for example, at a hole plate discharge port. It may be performed by a cutter such as a blade or a scraper.

일례로, 홀 플레이트 토출구에 2개의 칼날을 갖는 블레이드가 설치된 미트 초퍼를 이용할 경우, 먼저 미트초퍼 내로 미분 재조립체를 투입하면, 미트 초퍼에 의해 미분 재조립체가 압착되고, 압착된 미분 재조립체는 홀 플레이트 토출구 측에 위치한 상기 블레이드에 의해 입자 형태로 절단된다. 이때 입자상으로 절단된 압착 미분 재조립체들은 절단된 부위에서의 점착성으로 인해 재결합하여 줄기 형태의 2차 입자가 된다. 종래 미트 초퍼만을 이용한 미분 재조립체의 제조 방법에서도 압착된 미분 재조립체가 줄기 형태로 토출되게 되는데, 이때 토출된 압착 미분 재조립체는 줄기 형태를 갖는 단일 입자이다. 이에 반해, 본 발명의 경우 단일 입자상으로 절단된 복수 개의 1차 입자들이 절단면에서의 점착에 의해 줄기 형상으로 재결합된 2차 입자이다. 이 같은 차이로 인해 종래 방법에서는 후속 건조 공정 동안에 줄기 형태의 입자상 표면에서 건조가 진행되기 때문에 건조 속도가 느리고 건조 효율이 낮은 반면, 본 발명에서는 건조 공정 동안에 줄기 형태의 2차 입자를 구성하고 있는 입자들 사이의 재결합 부위가 끊어지면서 단일 입자상의 1차 입자로 분리되게 된다. 이에 따라 건조 속도가 빨라지고, 건조 효율이 증가될 수 있다. For example, in the case of using a meat chopper in which a blade having two blades is installed at the hole plate discharge port, first, when the fine powder reassembly is put into the meat chopper, the fine powder reassembly is compressed by the meat chopper, and the compressed fine powder reassembly is formed into a hole. It is cut into particles by the blade located on the side of the plate discharge port. At this time, the reassembled compressed fine powders, which are cut into particles, are recombined due to the adhesiveness at the cut site to become secondary particles in the form of stems. In a conventional manufacturing method of granular powder using only a meat chopper, the compressed granular powder is discharged in the form of a stem. On the other hand, in the case of the present invention, a plurality of primary particles cut into single particles are secondary particles recombined in a stem shape by adhesion on the cut surface. Due to this difference, in the conventional method, drying proceeds on the stem-shaped particle surface during the subsequent drying process, so the drying rate is slow and the drying efficiency is low, whereas in the present invention, the particles constituting the stem-shaped secondary particles during the drying process As the recombination site between them is cut off, it is separated into primary particles on a single particle. Accordingly, the drying speed may be increased and the drying efficiency may be increased.

다음으로 발명의 일 구현예에 따른 고흡수성 수지의 제조 방법에 있어서 단계 5는 상기 단계 4에서 제조한, 줄기 형상으로 2차 입자화된 압착 미분 재조립체를 건조 및 분쇄하여 재조립체 미분(이하 '재미분'이라 함) 및 재조립체 정상 입자로 분급하는 단계이다.Next, in the method for manufacturing a superabsorbent polymer according to an embodiment of the present invention, step 5 is to dry and pulverize the compressed fine powder reassembly prepared in step 4, which has been converted into secondary particles in a stem shape, to obtain fine reassembly (hereinafter referred to as 'reassembly'). It is a step of classifying into re-assembly normal particles.

상기 건조 공정은 통상의 건조 기기를 사용하여 수행될 수 있으나, 발명의 일 구현예에 따르면 패들형 건조기 또는 강제순환형 건조기를 이용하여 수행될 수 있다. 이들 건조기에서 건조 공정을 수행할 경우, 상기 2차 입자화된 줄기 형상의 압착 미분 재조립체가 유동시, 일례로 패들형 건조기의 경우 패들 유동시 발생되는 힘에 의해 쉽게 재결합이 끊어지면서 보다 용이하게 1차 입자화될 수 있다. 그 결과 압착 미분 재조립체에 대한 건조 속도 및 건조 효율을 더욱 증가시킬 수 있다.The drying process may be performed using a conventional drying device, but according to an embodiment of the present invention, it may be performed using a paddle type dryer or a forced circulation type dryer. When the drying process is performed in these dryers, when the secondary granulated stem-shaped compressed fine powder reassembly flows, for example, in the case of a paddle-type dryer, recombination is easily broken by the force generated during paddle flow, making it easier It can be primary granulated. As a result, it is possible to further increase the drying rate and drying efficiency of the compressed fine powder reassembly.

또, 상기 건조 공정은 120 내지 220℃의 온도에서 수행될 수 있다. 건조 공정시 온도가 120℃ 미만이면 건조 시간이 길어지고, 220℃를 초과하면 미분 재조립체의 열화로 물성 저하의 우려가 있다. 보다 바람직하게는 150 내지 200℃의 온도에서, 미분 재조립체내 함수율이 1중량% 이하가 되도록 수행될 수 있다.In addition, the drying process may be performed at a temperature of 120 to 220 ℃. During the drying process, when the temperature is less than 120° C., the drying time becomes longer, and when the temperature exceeds 220° C., there is a risk of deterioration in physical properties due to deterioration of the reassembly of the fine powder. More preferably, at a temperature of 150 to 200° C., the water content in the fine powder reassembly may be 1% by weight or less.

또 상기한 온도 범위 내에서 건조 공정 초기에 비해 건조 공정 후기로 갈수록 온도를 높여 주는 것이 건조 효율을 더욱 높일 수 있어 바람직하다. 구체적으로는 건조 공정 초기, 구체적으로 건조기 투입구의 온도가 120 내지 160℃이고, 건조 공정 후기, 구체적으로는 건조기 후단 배출구의 온도가 150 내지 200℃인 것이 건조 효율을 높일 수 있어 보다 바람직하다.In addition, it is preferable to increase the temperature in the later part of the drying process compared to the initial part of the drying process within the above temperature range because the drying efficiency can be further increased. Specifically, it is more preferable that the temperature at the beginning of the drying process, specifically, at the inlet of the dryer is 120 to 160 ° C, and at the end of the drying process, specifically, at the outlet at the rear end of the dryer is 150 to 200 ° C, since drying efficiency can be increased.

또, 상기 건조 공정시 건조를 위한 승온 수단으로는, 그 구성의 한정이 없다. 구체적으로, 열 매체를 공급하거나, 전기 등의 수단으로 직접 가열할 수 있으나, 본 발명이 상술한 예에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로 사용될 수 있는 열원으로는 스팀, 전기, 자외선, 적외선 등이 있으며, 가열된 열유체 등을 사용할 수도 있다.Also, in the drying step, the temperature raising means for drying is not limited in its configuration. Specifically, a heating medium may be supplied or directly heated by means such as electricity, but the present invention is not limited to the above-described examples. Specific heat sources that can be used include steam, electricity, ultraviolet rays, infrared rays, and the like, and a heated thermal fluid may also be used.

또, 상기 건조 공정은 건조된 압착 미분 재조립체 내 함수율이 1중량% 이상, 보다 구체적으로는 1 내지 2중량%가 되도록 수행될 수 있다. 건조된 압착 미분 재조립체내 함수율이 1중량% 미만으로 건조할 경우 미분 재조립체의 물성 저하의 우려가 있다. In addition, the drying process may be performed so that the moisture content in the dried compressed fine powder reassembly is 1% by weight or more, more specifically, 1 to 2% by weight. When the moisture content in the dried compressed fine powder reassembly is less than 1% by weight, there is a risk of deterioration in physical properties of the fine powder reassembly.

상기와 같은 건조 공정에 의해 줄기 형태로 2차 입자화된 미분 재조립체가 단일 입자 형태인 1차 입자화된다. By the above drying process, the fine powder reassembly in the form of stems is converted into primary particles in the form of single particles.

건조 공정 후 수득되는 상기 압착 미분 재조립체는, 분쇄 단계를 거친 후 다시 미분으로 재파쇄되는 비율이 낮아 높은 응집강도를 가진다.The compressed fine powder reassembly obtained after the drying process has a high cohesive strength with a low rate of re-crushing into fine powder after passing through the crushing step.

구체적으로 상기 압착 미분 재조립체는, 분쇄 후 입경이 150㎛ 이하인 미분이 생성된 중량 비율이, 전체 압착 미분 재조립체의 중량에 대하여 약 15중량% 미만, 바람직하게는 약 13.5중량% 미만, 보다 바람직하게는 10중량% 이하일 수 있다. Specifically, in the compressed fine powder reassembly, the weight ratio of fine powder having a particle size of 150 μm or less after grinding is less than about 15% by weight, preferably less than about 13.5% by weight, more preferably less than about 13.5% by weight, based on the weight of the entire compressed fine powder reassembly body. It may be less than 10% by weight.

또, 분쇄 후 얻어지는 상기 압착 미분 재조립체를 입경에 따라 입경이 150㎛ 이하인 입자, 150㎛ 초과 300 ㎛ 이하인 입자, 300 ㎛ 초과 600㎛ 이하인 입자, 600 ㎛ 초과 850 ㎛ 이하인 입자, 그리고 850 ㎛ 초과인 입자로 분급했을 때, 상기 600 ㎛ 초과 850 ㎛ 이하인 입자의 비율이 30중량% 이상, 보다 구체적으로는 33 내지 40중량%일 수 있다. In addition, the compressed fine powder reassembly obtained after grinding is classified into particles having a particle size of 150 μm or less, particles having a particle size of more than 150 μm and less than or equal to 300 μm, particles greater than 300 μm and less than or equal to 600 μm, particles greater than 600 μm and less than or equal to 850 μm, and particles having a particle size of greater than 850 μm When classified into particles, the ratio of the particles having a size greater than 600 μm and less than 850 μm may be 30% by weight or more, and more specifically, 33 to 40% by weight.

또, 300 ㎛ 초과 600㎛ 이하의 입경을 갖는 압착 미분 재조립체의 EDANA 법 WSP 241.3에 따라 측정한 보수능(CRC)이 33.0 내지 39.0 g/g이고, 볼텍스 법(Vortex)에 의한 흡수 속도가 40초 이하이다. 상기 볼텍스 법에 의한 측정은, 100 ml 비커에 50 ml 식염수를 마그네틱 교반 바와 함께 넣고, 교반기를 사용하여 마그네틱 교반 바의 교반 속도를 600 rpm으로 지정한 후 교반되고 있는 식염수에 2.0 g의 미분 재조립체를 넣는 동시에 시간을 측정하여 비커 안에 소용돌이가 없어지는 시점까지 걸린 시간(단위: 초)을 볼텍스 시간으로 하여 측정한다. 상기 흡수 속도의 하한값은 특별한 제한은 없으나 약 20초 이상, 또는 약 30초 이상일 수 있다.In addition, the water retention capacity (CRC) measured according to the EDANA method WSP 241.3 of the compressed fine powder reassembly having a particle size of more than 300 μm and less than 600 μm is 33.0 to 39.0 g / g, and the absorption rate by the Vortex method is 40 less than a second In the measurement by the vortex method, 50 ml saline was added to a 100 ml beaker with a magnetic stir bar, and the stirring speed of the magnetic stir bar was set to 600 rpm using a stirrer, and then 2.0 g of the fine powder reassembly was added to the stirred saline solution. At the same time as adding, measure the time and measure the time (unit: seconds) taken until the vortex disappears in the beaker as the vortex time. The lower limit of the absorption rate is not particularly limited, but may be about 20 seconds or more, or about 30 seconds or more.

또, 상기 압착 미분 재조립체는 함수율이 30% 이하로, 이와 같이 낮은 함수율을 가짐에도 불구하고 우수한 입자 강도를 나타낼 수 있다.In addition, the compressed fine powder reassembly has a moisture content of 30% or less, and can exhibit excellent particle strength despite having such a low moisture content.

다음으로, 상기 건조된 압착 미분 재조립체를 분쇄 및 분급한다.Next, the dried compressed fine powder reassembly is pulverized and classified.

상기 분쇄는 건조된 압착 미분 재조립체를 입경이 150 ㎛ 초과 850㎛ 이하가 되도록 수행할 수 있다. 이와 같은 입경으로 분쇄하기 위해 사용되는 분쇄기는 구체적으로, 핀 밀(pin mill), 해머 밀(hammer mill), 스크류 밀(screw mill), 롤 밀(roll mill), 디스크 밀(disc mill) 또는 조그 밀(jog mill) 등을 사용할 수 있으나, 상술한 예에 본 발명이 한정되는 것은 아니다. The pulverization may be performed so that the particle size of the dried compressed fine powder reassembly is greater than 150 μm and less than 850 μm. The grinder used for grinding to such a particle size is specifically, a pin mill, a hammer mill, a screw mill, a roll mill, a disc mill, or a jog mill. A jog mill or the like may be used, but the present invention is not limited to the above examples.

이와 같은 분쇄 단계 이후 최종 제품화되는 고흡수성 수지 분말의 물성을 관리하기 위해, 일반적으로 분쇄 후 얻어지는 중합체 분말을 입경에 따라 분급한다. 바람직하게는 입경이 150㎛ 이하의 입경을 갖는 재미분, 및 150 ㎛ 초과 850㎛ 이하의 입경을 갖는 재조립체 정상 입자로 분급하는 단계를 거친다.In order to manage the physical properties of the superabsorbent polymer powder to be finalized after such a pulverization step, the polymer powder obtained after pulverization is generally classified according to the particle size. Preferably, a step of classifying into unrefined flour having a particle diameter of 150 μm or less and re-granular normal particles having a particle diameter of more than 150 μm and less than 850 μm are performed.

다음으로 발명의 일 구현예에 따른 고흡수성 수지의 제조 방법에 있어서 단계 6은 상기 단계 5에서 분급한 재조립체 정상 입자를 상기 단계 2에서 제조한 정상 입자와 혼합하는 단계이다.Next, in the method for manufacturing a superabsorbent polymer according to an embodiment of the present invention, step 6 is a step of mixing the reassembled normal particles classified in step 5 with the normal particles prepared in step 2.

구체적으로, 상기 단계 5에서의 분급 후 150㎛ 이하의 입경을 갖는 재미분은 미분 재조립 공정 공정으로 순환시키고, 150 ㎛ 초과 850㎛ 이하의 입경을 갖는 재조립체 정상 입자는 앞서 단계 2에서 제조한 정상 입자와 혼합한다. 또, 상기 혼합 공정 후 추가적으로 상기 재조립체 정상 입자와 정상 입자를 표면가교 혼합기 내로 유입하여 표면 가교 공정을 선택적으로 수행할 수도 있다. Specifically, after the classification in step 5, the re-aggregated normal particles having a particle diameter of 150 μm or less are circulated to the fine powder reassembly process, and the reassembly normal particles having a particle diameter of more than 150 μm and less than 850 μm are previously prepared in step 2 Mix with normal particles. In addition, after the mixing process, the surface crosslinking process may be selectively performed by additionally introducing the reassembled normal particles and the normal particles into a surface crosslinking mixer.

상기 표면 가교는 입자 내부의 가교결합 밀도와 관련하여 고흡수성 고분자 입자 표면 근처의 가교결합 밀도를 증가시키는 단계이다. 일반적으로, 표면 가교 제는 고흡수성 수지 입자의 표면에 도포된다. 따라서, 이 반응은 고흡수성 수지 입자의 표면 상에서 일어나며, 이는 입자 내부에는 실질적으로 영향을 미치지 않으면서 입자의 표면 상에서의 가교 결합성은 개선시킨다. 따라서 표면 가교 결합된 고흡수성 수지 입자는 내부에서보다 표면 부근에서 더 높은 가교 결합도를 갖는다.The surface crosslinking is a step of increasing the crosslinking density near the surface of the superabsorbent polymer particle in relation to the crosslinking density inside the particle. Generally, the surface crosslinking agent is applied to the surface of the superabsorbent polymer particles. Accordingly, this reaction takes place on the surface of the superabsorbent polymer particles, which improves the crosslinkability on the surface of the particles without substantially affecting the inside of the particles. Therefore, the surface cross-linked superabsorbent polymer particles have a higher degree of cross-linking in the vicinity of the surface than in the inside.

이때 상기 표면 가교제로는 중합체가 갖는 관능기와 반응 가능한 화합물이라면 그 구성의 한정이 없다.At this time, as long as the surface crosslinking agent is a compound capable of reacting with a functional group of a polymer, there is no limitation in its configuration.

바람직하게는 생성되는 고흡수성 수지의 특성을 향상시키기 위해, 상기 표면 가교제로 다가 알콜 화합물; 에폭시 화합물; 폴리아민 화합물; 할로에폭시 화합물; 할로에폭시 화합물의 축합 산물; 옥사졸린 화합물류; 모노-, 디- 또는 폴리옥사졸리디논 화합물; 환상 우레아 화합물; 다가 금속염; 및 알킬렌 카보네이트 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상을 사용할 수 있다.Preferably, a polyhydric alcohol compound as the surface cross-linking agent in order to improve the properties of the resulting superabsorbent polymer; epoxy compounds; polyamine compounds; haloepoxy compounds; condensation products of haloepoxy compounds; oxazoline compounds; mono-, di- or polyoxazolidinone compounds; cyclic urea compounds; polyvalent metal salts; And at least one selected from the group consisting of alkylene carbonate compounds may be used.

구체적으로, 다가 알콜 화합물의 예로는 모노-, 디-, 트리-, 테트라- 또는 폴리에틸렌 글리콜, 모노프로필렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 디프로필렌 글리콜, 2,3,4-트리메틸-1,3-펜탄디올, 폴리프로필렌 글리콜, 글리세롤, 폴리글리세롤, 2-부텐-1,4-디올, 1,4-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 및 1,2-사이클로헥산디메탄올로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상을 사용할 수 있다.Specifically, examples of polyhydric alcohol compounds include mono-, di-, tri-, tetra- or polyethylene glycol, monopropylene glycol, 1,3-propanediol, dipropylene glycol, 2,3,4-trimethyl-1,3 -pentanediol, polypropylene glycol, glycerol, polyglycerol, 2-butene-1,4-diol, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, and At least one selected from the group consisting of 1,2-cyclohexanedimethanol may be used.

또한, 에폭시 화합물로는 에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르 및 글리시돌 등을 사용할 수 있으며, 폴리아민 화합물류로는 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라아민, 테트라에틸렌펜타민, 펜타에틸렌헥사민, 폴리에틸렌이민 및 폴리아미드폴리아민로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상을 사용할 수 있다.In addition, as the epoxy compound, ethylene glycol diglycidyl ether and glycidol may be used, and as the polyamine compound, ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetraamine, tetraethylenepentamine, and pentaethylenehexamine , At least one selected from the group consisting of polyethyleneimine and polyamide polyamine may be used.

그리고 할로에폭시 화합물로는 에피클로로히드린, 에피브로모히드린 및 α-메틸에피클로로히드린을 사용할 수 있다. 한편, 모노-, 디- 또는 폴리옥사졸리디논 화합물로는 예를 들어 2-옥사졸리디논 등을 사용할 수 있다.In addition, as the haloepoxy compound, epichlorohydrin, epibromohydrin, and α-methylepichlorohydrin may be used. Meanwhile, as the mono-, di- or polyoxazolidinone compound, for example, 2-oxazolidinone or the like can be used.

그리고, 알킬렌 카보네이트 화합물로는 에틸렌 카보네이트 등을 사용할 수 있다. 이들을 각각 단독으로 사용하거나 서로 조합하여 사용할 수도 있다. 한편, 표면 가교 공정의 효율을 높이기 위해, 이들 표면 가교제 중에서 1 종 이상의 다가 알코올 화합물을 포함하여 사용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 탄소수 2 내지 10의 다가 알코올 화합물류를 사용할 수 있다.In addition, ethylene carbonate or the like can be used as the alkylene carbonate compound. These may be used alone or in combination with each other. On the other hand, in order to increase the efficiency of the surface crosslinking process, it is preferable to use one or more types of polyhydric alcohol compounds among these surface crosslinking agents, and more preferably, polyhydric alcohol compounds having 2 to 10 carbon atoms may be used.

상기 첨가되는 표면 가교제의 함량은 구체적으로 추가되는 표면 가교제의 종류나 반응 조건에 따라 적절히 선택될 수 있지만, 통상 중합체 100 중량부에 대해, 약 0.001 내지 약 5 중량부, 바람직하게는 약 0.01 내지 약 3 중량부, 더욱 바람직하게는 약 0.05 내지 약 2 중량부를 사용할 수 있다.The amount of the surface crosslinking agent added may be appropriately selected depending on the type of the surface crosslinking agent added or reaction conditions, but is usually about 0.001 to about 5 parts by weight, preferably about 0.01 to about 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymer. 3 parts by weight, more preferably from about 0.05 to about 2 parts by weight may be used.

표면 가교제의 함량이 지나치게 적으면, 표면 가교 반응이 거의 일어나지 않으며, 중합체 100 중량부에 대해, 5 중량부를 초과하는 경우, 과도한 표면 가교 반응의 진행으로 인해 흡수능력 및 물성의 저하 현상이 발생할 수 있다.If the content of the surface crosslinking agent is too small, surface crosslinking reaction hardly occurs, and when it exceeds 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer, excessive surface crosslinking reaction may cause deterioration in water absorption capacity and physical properties. .

표면 가교제가 첨가된 중합체 입자에 대해 가열시킴으로써 표면 가교 결합 반응 및 건조가 동시에 이루어질 수 있다. By heating the polymer particles to which the surface crosslinking agent is added, the surface crosslinking reaction and drying can be achieved simultaneously.

표면 가교 반응을 위한 승온 수단은 특별히 한정되지 않는다. 열매체를 공급하거나, 열원을 직접 공급하여 가열할 수 있다. 이때, 사용 가능한 열매체의 종류로는 스팀, 열풍, 뜨거운 기름과 같은 승온한 유체 등을 사용할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 또한 공급되는 열매체의 온도는 열매체의 수단, 승온 속도 및 승온 목표 온도를 고려하여 적절히 선택할 수 있다. 한편, 직접 공급되는 열원으로는 전기를 통한 가열, 가스를 통한 가열 방법을 들 수 있으나, 상술한 예에 본 발명이 한정되는 것은 아니다.The means for raising the temperature for the surface crosslinking reaction is not particularly limited. It can be heated by supplying a heat medium or directly supplying a heat source. At this time, as the type of heat medium that can be used, steam, hot air, heated fluids such as hot oil, etc. can be used, but the present invention is not limited thereto, and the temperature of the heat medium supplied depends on the means of the heat medium, the rate of temperature increase and the temperature rise. It can be selected appropriately in consideration of the target temperature. On the other hand, as the directly supplied heat source, heating through electricity or heating through gas may be mentioned, but the present invention is not limited to the above-described examples.

또, 상기 표면 가교 후, 150㎛ 이하의 입경을 갖는 표면가교 미분, 및 150㎛ 초과 850㎛ 이하의 입경을 갖는 표면가교 정상 입자로 분급하고, 150㎛ 이하의 입경을 갖는 표면가교 미분은 미분 재조립을 위한 공정으로 재투입하고, 표면 가교 정상 입자는 제품화하여 사용될 수 있다. In addition, after the surface crosslinking, surface crosslinked fine powder having a particle size of 150 μm or less and surface crosslinked normal particles having a particle size of more than 150 μm and less than 850 μm are classified, and the surface crosslinked fine powder having a particle size of 150 μm or less is a fine powder material. It is reintroduced to the process for granulation, and the surface cross-linked normal particles can be commercialized and used.

상술한 방법으로 제조된 고흡수성 수지는, 산성기를 포함하고 상기 산성기의 적어도 일부가 중화된 수용성 에틸렌계 불포화 단량체를 중합시킨 중합체 중 입경이 150㎛ 이하인 미분에 대해, 물을 혼합하여 재조립된 압축 미분 재조립체를 표면 가교시킨 고흡수성 수지로, EDANA 법 WSP 241.3에 따라 측정한 보수능(CRC)이 33.0 내지 39.0 g/g이고; EDANA 법 WSP 241.3에 따라 측정한 0.7 psi 가압 흡수능(AUP)이 20.0 내지 25.0 g/g이고; 볼텍스 법(Vortex)에 의한 흡수 속도가 100초 이하이며, 겉보기 밀도(B/D)가 0.6 내지 0.7g/cm3인 것을 특징으로 한다. The superabsorbent polymer prepared by the above method is reassembled by mixing water with respect to fine powder having a particle diameter of 150 μm or less among polymers obtained by polymerizing water-soluble ethylenically unsaturated monomers containing acidic groups and at least partially neutralizing the acidic groups. A superabsorbent polymer obtained by surface cross-linking of compressed fine powder reassembly, and has a water retention capacity (CRC) of 33.0 to 39.0 g/g measured according to EDANA method WSP 241.3; 0.7 psi Pressure Absorption Capacity (AUP) of 20.0 to 25.0 g/g, measured according to EDANA method WSP 241.3; It is characterized in that the absorption rate by the vortex method is 100 seconds or less, and the apparent density (B / D) is 0.6 to 0.7 g / cm 3 .

일 구현예의 고흡수성 수지에 있어, 상기 중합체는 산성기를 포함하고 상기 산성기의 적어도 일부가 중화된 수용성 에틸렌계 불포화 단량체를 중합시킨 것으로, 이에 사용되는 구체적인 물질 및 제조방법의 구체적인 설명은 앞서 예시적으로 설명한 바와 동일하다.In the superabsorbent polymer of one embodiment, the polymer is obtained by polymerizing a water-soluble ethylenically unsaturated monomer containing an acidic group and at least a portion of the acidic group is neutralized. is the same as described in

또한 본 발명의 일 구현예의 고흡수성 수지에 있어, 상기 미분은 상기 중합체 중 입경이 150㎛ 이하인 입자를 지칭하며, 상기 미분이 발생되는 단계 또는 표면 가교 여부 등에 상관없이, 고흡수성 수지의 모든 공정, 예를 들어, 중합 공정, 건조 공정, 건조된 중합체의 분쇄 공정, 또는 표면 가교 공정 등에서 발생한 것을 모두 포괄할 수 있다.In addition, in the super absorbent polymer of one embodiment of the present invention, the fine powder refers to particles having a particle size of 150 μm or less among the polymers, and regardless of the step of generating the fine powder or surface crosslinking, all processes of the super absorbent polymer, For example, it may cover all of those generated in a polymerization process, a drying process, a pulverization process of a dried polymer, or a surface crosslinking process.

상기 압착 미분 재조립체는 미분에 대해, 물을 혼합하여 재조립되거나, 물에 더하여, 수용성 고분자를 더 혼합하여 재조립된 것일 수 있다. 상기 수용성 고분자에 대한 보다 자세한 설명은 앞서 고흡수성 수지의 제조방법에서 설명한 바와 같다. The compressed fine powder reassembly may be reassembled by mixing the fine powder with water, or may be reassembled by further mixing a water-soluble polymer in addition to water. A more detailed description of the water-soluble polymer is the same as described above in the method for preparing the superabsorbent polymer.

상기와 같이 재조립된 압착 미분 재조립체를 표면 가교시킨 고흡수성 수지는 EDANA 법 WSP 241.3에 따라 측정한 보수능(CRC)이 약 33.0 내지 약 39.0 g/g, 또는 약 34.0 내지 약 38.0 g/g일 수 있다. 또한, EDANA 법 WSP 241.3에 따라 측정한 0.7 psi 가압 흡수능(AUP)이 약 20.0 내지 약 25.0 g/g, 또는 약 21.0 내지 약 25.0 g/g일 수 있다.The superabsorbent polymer obtained by surface crosslinking the reassembled compressed fine powder reassembly as described above has a water retention capacity (CRC) of about 33.0 to about 39.0 g/g, or about 34.0 to about 38.0 g/g, measured according to EDANA method WSP 241.3. can be Further, the 0.7 psi Pressure Absorption Capacity (AUP) measured according to EDANA method WSP 241.3 may be from about 20.0 to about 25.0 g/g, or from about 21.0 to about 25.0 g/g.

또한, 상기 고흡수성 수지는 볼텍스 법(Vortex)에 의한 흡수 속도가 약 100초 이하, 또는 약 95초 이하일 수 있다. 상기 볼텍스 법에 의한 측정은 미분 재조립체 대신에 고흡수성 수지를 사용하는 것을 제외하고는 앞서 설명한 바와 동일하다. In addition, the superabsorbent polymer may have an absorption rate of about 100 seconds or less or about 95 seconds or less by a vortex method. The measurement by the vortex method is the same as described above except that the superabsorbent polymer is used instead of the fine powder reassembly.

이하 본 발명을 실시예에 기초하여 더욱 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 실시예, 비교예에서 함유량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples. However, the following examples are merely illustrative of the present invention, and the contents of the present invention are not limited by the following examples. In the following Examples and Comparative Examples, "%" and "parts" indicating content are based on weight unless otherwise specified.

<실시예> <Example>

고흡수성 수지 입자의 제조Preparation of superabsorbent polymer particles

제조예 1Preparation Example 1

아크릴산 100 g, 가교제로 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트 0.3 g, 개시제 로 과황산나트륨 0.033 g, 가성소다(NaOH) 38.9 g, 및 물 103.9 g의 비율로 혼합하여, 단량체 농도가 50 중량%인 단량체 혼합물을 준비하였다.A monomer mixture having a monomer concentration of 50% by weight was prepared by mixing 100 g of acrylic acid, 0.3 g of polyethylene glycol diacrylate as a crosslinking agent, 0.033 g of sodium persulfate as an initiator, 38.9 g of caustic soda (NaOH), and 103.9 g of water. did

이후, 상기 단량체 혼합물을 연속 이동하는 콘베이어 벨트상에 투입하고 자외선을 조사(조사량: 2mW/cm2)하여 2분 동안 UV 중합을 진행하여 함수겔상 중합체를 얻었다.Thereafter, the monomer mixture was put on a continuously moving conveyor belt, and ultraviolet light was irradiated (irradiation amount: 2mW/cm 2 ) to perform UV polymerization for 2 minutes to obtain a water-containing gel polymer.

상기 함수겔상 중합체를 미트 초퍼(홀 크기 10 mm)로 분쇄하여 조분쇄 함수겔상 중합체를 얻었다. 이를 170℃ 온도의 열풍 건조기에서 1시간 동안 건조하고, 핀밀 분쇄기로 분쇄한 후 ASTM 규격의 표준 망체로 분급하여 150㎛ 초과 850㎛ 이하의 입자 크기를 갖는 정상 입자와, 150㎛ 이하의 입경을 갖는 미분 입자를 수득하였다.The hydrogel polymer was pulverized with a meat chopper (hole size: 10 mm) to obtain a coarsely pulverized hydrogel polymer. It is dried for 1 hour in a hot air dryer at 170 ° C., pulverized with a pin mill grinder, and then classified with a standard ASTM sieve to form normal particles having a particle size of more than 150 μm and less than 850 μm, and having a particle size of less than 150 μm. Finely divided particles were obtained.

미분 재조립체의 제조 실시예Manufacturing examples of finely ground reassembly

실시예 1-1Example 1-1

상기 제조예 1에서 제조된 고흡수성 수지 중 150㎛ 이하의 입경을 갖는 미분 12 kg/h, PEG (polyethylene gylcol, MW=6,000 g/mol) 0.5 중량%가 용해되어 있는 물을 4.8 kg/h 유속으로 연속식 혼합 믹서에 공급하면서 1,500 rpm 교반속도로 운전하여 미분 재조립체를 제조하였다. 상기 미분재조립체를 hole plate 토출구에 절삭 날이 2개 있는 blade가 설치된 미트 초퍼에 투입하여 압착을 진행하였다. 상기 blade에 의해 압착 미분 재조립체가 입자 형태로 절단되고, 일부 입자들이 절단된 부위의 점착성으로 인해 재결합하여 줄기 형태로 토출되었다. 이를 강제순환형 건조기에 투입하고 180℃ 온도에서 60분간 건조하여 압착 미분 재조립체를 회수하였다.Of the superabsorbent polymer prepared in Preparation Example 1, 12 kg/h of fine powder having a particle size of 150 μm or less and 0.5% by weight of PEG (polyethylene gylcol, MW=6,000 g/mol) were dissolved in water at a flow rate of 4.8 kg/h While supplying to a continuous mixing mixer, it was operated at a stirring speed of 1,500 rpm to prepare a fine powder reassembly. The pulverized ash assembly was put into a meat chopper equipped with a blade having two cutting edges at a hole plate discharge port, and compression was performed. The compressed fine powder reassembly was cut into particles by the blade, and some of the particles were recombined due to the adhesiveness of the cut portion and discharged in the form of a stem. This was put into a forced circulation dryer and dried at a temperature of 180 ° C. for 60 minutes to recover the compressed fine powder reassembly.

비교예 1-1 Comparative Example 1-1

상기 제조예 1에서 제조된 고흡수성 수지 중 150㎛ 이하의 입경을 갖는 미분 12 kg/h, PEG (polyethylene gylcol, MW=6,000 g/mol) 0.5 중량%가 용해되어 있는 물을 4.8 kg/h 유속으로 연속식 혼합 믹서에 공급하면서 1,500 rpm 교반속도로 운전하여 미분 재조립체를 제조하였다. 상기 미분 재조립체를 압착하지 않고 강제순환형 건조기에 투입하고 180℃ 온도에서 60분간 건조하여 미분 재조립체를 회수하였다.Of the superabsorbent polymer prepared in Preparation Example 1, 12 kg/h of fine powder having a particle size of 150 μm or less and 0.5% by weight of PEG (polyethylene gylcol, MW=6,000 g/mol) were dissolved in water at a flow rate of 4.8 kg/h While supplying to a continuous mixing mixer, it was operated at a stirring speed of 1,500 rpm to prepare a fine powder reassembly. The reassembly of the fine powder was put into a forced circulation dryer without pressing, and dried at 180° C. for 60 minutes to recover the reassembly of the fine powder.

비교예 1-2 Comparative Example 1-2

상기 제조예 1에서 제조된 고흡수성 수지 중 150㎛ 이하의 입경을 갖는 미분 12 kg/h, 물을 14.4 kg/h 유속으로 연속식 혼합 믹서에 공급하면서 1,500 rpm 교반속도로 운전하여 미분 재조립체를 제조하였다. 상기 미분 재조립체를 압착하지 않고 강제순환형 건조기에 투입하고 180℃ 온도에서 60분간 건조하여 미분 재조립체를 회수하였다.Of the superabsorbent polymer prepared in Preparation Example 1, 12 kg/h of fine powder having a particle size of 150 μm or less and water were supplied to the continuous mixing mixer at a flow rate of 14.4 kg/h while operating at a stirring speed of 1,500 rpm to reassemble the fine powder. manufactured. The reassembly of the fine powder was put into a forced circulation dryer without pressing, and dried at 180° C. for 60 minutes to recover the reassembly of the fine powder.

실시예 2 Example 2

상기 제조예 1에서 제조된 고흡수성 수지 중 150㎛ 이하의 입경을 갖는 미분 12 kg/h, PEG (polyethylene gylcol, MW=6,000 g/mol) 0.5 중량%가 용해되어 있는 물을 4.8 kg/h 유속으로 연속식 혼합 믹서에 공급하면서 1,500 rpm 교반속도로 운전하여 미분 재조립체를 제조하였다. Of the superabsorbent polymer prepared in Preparation Example 1, 12 kg/h of fine powder having a particle size of 150 μm or less and 0.5% by weight of PEG (polyethylene gylcol, MW=6,000 g/mol) were dissolved in water at a flow rate of 4.8 kg/h While supplying to a continuous mixing mixer, it was operated at a stirring speed of 1,500 rpm to prepare a fine powder reassembly.

상기 미분 재조립체를 hole plate 토출구에 절삭 날이 2개 있는 blade가 설치된 미트 초퍼로 투입하여 압착을 진행하였다. 상기 blade에 의해 압착 미분 재조립체가 입자 형태로 절단되고, 일부 입자들이 절단된 부위의 점착성으로 인해 재결합하여 줄기 형태로 토출되었다. 이를 내부 용적 77L, 총 길이 180cm, 패들 직경 16cm의 패들형 건조기로 연속 투입하여 180℃ 온도로 건조를 진행하였다. 건조기 내부에서 건조 공정이 진행될수록 패들 유동에 의해 줄기형 압착 미분 재조립체가 입자 형상으로 분쇄되었다. 한편, 상기 줄기형 미분 재조립체의 건조기 내 투입 초기 건조기 내부의 온도는 120℃ 이었으며, 건조기 후단 배출구 온도는 173℃이었다. 또 건조 초기 압착 미분 재조립체의 함수율은 27.5 중량%이고, 최종 건조물의 함수율은 1.4중량%이었으며, 건조물의 함수율이 5중량% 이하를 나타내는 건조기의 위치는 80~120 cm 이내로 파악되었다. 상기 구간에서의 압착 미분 재조립체 체류시간은 0.92 시간으로 파악되었다.The reassembly of the fine powder was put into a meat chopper equipped with a blade having two cutting edges at the outlet of the hole plate, and compression was performed. The compressed fine powder reassembly was cut into particles by the blade, and some of the particles were recombined due to the adhesiveness of the cut portion and discharged in the form of a stem. This was continuously put into a paddle-type dryer having an internal volume of 77 L, a total length of 180 cm, and a paddle diameter of 16 cm, and drying was performed at a temperature of 180 ° C. As the drying process proceeded inside the dryer, the stem-shaped compressed fine powder reassembly was pulverized into particles by the paddle flow. On the other hand, the temperature inside the dryer at the initial stage of inputting the stem-type fine powder reassembly into the dryer was 120 ° C, and the temperature at the outlet at the rear end of the dryer was 173 ° C. In addition, the moisture content of the compressed fine powder reassembly at the initial stage of drying was 27.5% by weight, the moisture content of the final dried product was 1.4% by weight, and the position of the dryer showing a moisture content of 5% by weight or less was found to be within 80 to 120 cm. The residence time of the compressed fine powder reassembly in the above section was found to be 0.92 hours.

비교예 2 Comparative Example 2

미트 초퍼의 hole plate 토출구에 blade가 없는 조건으로 미분 재조립체를 압착하는 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 미분 재조립체 혼합, 압착 및 건조를 진행하였다. 상기 blade가 없는 조건에서는 압착 미분 재조립체가 줄기 형태로 토출되었다. 이를 내부용적 77L, 총 길이 180cm, 패들 직경 16cm의 패들형 건조기로 연속 투입하여 180℃ 온도로 건조를 진행하였다. 건조기 내부에서 줄기형 압착 미분 재조립체가 건조될수록 줄기가 파쇄되어 입자상으로 분쇄되었으며, 투입 초기 건조기 내부의 온도는 121℃ 이며, 건조기 후단 배출구 온도는 170℃ 이다. 건조 초기 압착 미분 재조립체의 함수율은 29.6 중량%이고, 최종 건조물의 함수율은 3.5 중량%이다. 건조물의 함수율이 5 중량% 이하를 나타내는 건조기의 위치는 120~150cm 이내로 파악되었다. 상기 구간에서의 압착 미분 재조립체 체류시간은 1.42 시간으로 파악되었다.Mixing, pressing, and drying of the fine powder reassembly were performed in the same manner as in Example 1, except that the fine powder reassembly was pressed under the condition that there was no blade at the hole plate discharge port of the meat chopper. In the condition without the blade, the compressed fine powder reassembly was discharged in the form of a stem. This was continuously put into a paddle-type dryer having an internal volume of 77 L, a total length of 180 cm, and a paddle diameter of 16 cm, and drying was performed at a temperature of 180 ° C. As the stem-type compressed fine powder reassembly was dried inside the dryer, the stems were crushed and pulverized into particles. The moisture content of the dried initially compressed fine powder reassembly was 29.6% by weight, and the moisture content of the final dry product was 3.5% by weight. The position of the dryer showing a moisture content of less than 5% by weight was found to be within 120 to 150 cm. The residence time of the compressed fine powder reassembly in the section was found to be 1.42 hours.

고흡수성 수지의 제조 실시예Manufacturing Example of Super Absorbent Polymer

실시예 3Example 3

상기 실시예 1-1에서 제조한 압착 미분 재조립체를 roll mill 분쇄한 후, ASTM 규격의 표준 망체로 분급하여 150㎛ 이하인 재조립체 미분과, 150㎛ 초과 850㎛ 이하의 입경을 갖는 재조립체 정상 입자로 분급하였다.After pulverizing the compressed fine powder reassembly prepared in Example 1-1 with a roll mill, it is classified with an ASTM standard standard mesh sieve to obtain reassembly fine powder having a particle size of 150 μm or less and normal particles of the reassembly having a particle diameter of more than 150 μm and less than 850 μm. classified as

분급된 재조립체 정상 입자와, 상기 제조예 1에서 제조한 정상 입자를 20:80의 중량비로 혼합한 혼합물 100g에 폴리(에틸렌글리콜)디글리시딜에테르 0.2g, 메탄올 5g, 물 4g, 실리카 에어로겔(AeroZelTM, JIOS 사) 0.01g을 포함하는 표면 가교 용액과 혼합한 후, 180℃의 온도에서 60분간 표면 가교 반응을 수행하여 최종 고흡수성 수지를 얻었다. 0.2 g of poly(ethylene glycol) diglycidyl ether, 5 g of methanol, 4 g of water, and silica airgel in 100 g of a mixture of the classified normal particles of the reassembly and the normal particles prepared in Preparation Example 1 at a weight ratio of 20:80 After mixing with a surface crosslinking solution containing 0.01 g of (AeroZelTM, JIOS), a surface crosslinking reaction was performed at a temperature of 180° C. for 60 minutes to obtain a final superabsorbent polymer.

비교예 3-1Comparative Example 3-1

상기 실시예 1-1에서 제조한 미분 재조립체 대신에 상기 비교예 1-1에서 제조한 미분 재조립체를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 수행하여 고흡수성 수지를 얻었다. A superabsorbent polymer was obtained in the same manner as in Example 3, except that the fine powder reassembly prepared in Comparative Example 1-1 was used instead of the fine powder reassembly prepared in Example 1-1.

비교예 3-2Comparative Example 3-2

상기 실시예 1-1에서 제조한 미분 재조립체 대신에 상기 비교예 1-2에서 제조한 미분 재조립체를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 수행하여 고흡수성 수지를 얻었다. A superabsorbent polymer was obtained in the same manner as in Example 3, except that the fine powder reassembly prepared in Comparative Example 1-2 was used instead of the fine powder reassembly prepared in Example 1-1.

<실험예 1><Experimental Example 1>

상기 실시예 1-1 및 비교예 1-1, 1-2에 따른 미분 재조립체의 파쇄 강도를 파악하기 위해 롤밀(roll mill) 분쇄 및 분급 후 그 입도 분포에 대한 결과를 하기 표 1에 나타내었다.Table 1 shows the results of the particle size distribution after crushing and classification by a roll mill in order to determine the crushing strength of the reassembly of the fine powder according to Example 1-1 and Comparative Examples 1-1 and 1-2. .

입도분포particle size distribution 실시예1Example 1 비교예1-1Comparative Example 1-1 비교예1-2Comparative Example 1-2 중량%weight% 중량%weight% 중량%weight% >850 ㎛>850 μm 2.22.2 0.60.6 0.70.7 850㎛이하-600㎛초과Below 850㎛ - above 600㎛ 33.733.7 24.824.8 3232 600㎛이하-300㎛초과Below 600㎛ - above 300㎛ 41.341.3 36.136.1 44.544.5 300㎛이하-150㎛초과Below 300㎛ - above 150㎛ 13.313.3 1818 1515 ≤150 ㎛≤150 μm 9.59.5 20.520.5 7.97.9

실험 결과, 물 사용량이 상대적으로 높은 비교예 1-2의 미분 재조립체는 재미분 발생 비율이 7.9 중량% 수준이지만, 물 사용량을 저감한 비교예 1-1의 미분재조립체는 재미분 발생비율이 20.5 중량%로 2.6배 증가한 경향을 나타냈다. 그러나 미트 초퍼 압착을 진행한 실시예 1의 미분 재조립체는 재미분 발생 비율이 9.5 중량%로 비교예 1-2의 미분재조립체와 유사한 파쇄 강도를 보였다.As a result of the experiment, the fine powder reassembly of Comparative Example 1-2 with relatively high water consumption had a non-flour generation rate of 7.9% by weight, but the fine powder reassembly of Comparative Example 1-1 with reduced water consumption had a non-flour generation rate. It showed a tendency to increase 2.6 times to 20.5% by weight. However, the pulverized reassembly of Example 1 subjected to meat chopper compression showed a crushing strength similar to that of the pulverized reassembly of Comparative Example 1-2 with a non-flour generation rate of 9.5% by weight.

<실험예 2><Experimental Example 2>

상기 실시예 1-1 및 비교예 1-1에 따른 압착 미분 재조립체의 제조시 미트 초퍼의 토출구를 통해 토출되는 압착 미분 재조립체를 관찰하였다. 그 결과를 도 3 및 4에 나타내었다.In the manufacture of the reassembled pressed fine powder according to Example 1-1 and Comparative Example 1-1, the compressed fine powder discharged through the discharge port of the meat chopper was observed. The results are shown in Figures 3 and 4.

관찰결과, 블레이드가 구비되지 않는 미트 초퍼를 통해 압착된 비교예 1-1의 미분 재조립체는 연속한 줄기 형상으로 토출되는 반면, 블레이드가 구비된 미트 초퍼를 통해 압착된 실시예 1-1의 압착 미분 재조립체는 절단된 1차 입자상의 미분 재조립체가 재결합을 통해 줄기 형태로 2차 입자화되어 토출되었다.As a result of observation, the reassembly of the fine powder of Comparative Example 1-1 compressed through the meat chopper without blades was discharged in a continuous stem shape, whereas the compressed powder reassembly of Example 1-1 compressed through the meat chopper equipped with blades The fine powder reassembly was discharged in the form of secondary particles in the form of stems through recombination of the fine powder reassembly of the cut primary particles.

<실험예 3><Experimental Example 3>

상기 실시예 2 및 비교예 2에 따른 미분 재조립체의 제조시 건조기 원료 투입구에서부터의 거리에 따른 건조기 온도 및 건조물의 함수율을 측정하고, 그 결과를 하기 표 2 및 도 5, 6에 나타내었다.In the manufacture of the fine powder reassembly according to Example 2 and Comparative Example 2, the dryer temperature and the moisture content of the dried material were measured according to the distance from the dryer raw material inlet, and the results are shown in Table 2 and FIGS. 5 and 6 below.

건조기 원료 투입구에서 부터의 거리(cm)Distance from dryer raw material inlet (cm) 00 2020 5050 8080 120120 150150 180180 실시예 2Example 2 초퍼 블레이드 있음with chopper blade 건조기 온도
(℃)
dryer temperature
(℃)
-- 120120 145145 158158 171171 173173 --
건조물 함수율(중량%)Dry matter moisture content (% by weight) 27.527.5 16.3416.34 10.4810.48 7.937.93 3.483.48 2.642.64 1.371.37 비교예 2Comparative Example 2 초퍼 블레이드 없음no chopper blade 건조기 온도
(℃)
dryer temperature
(℃)
-- 121121 140140 147147 159159 170170 --
건조물 함수율(중량%)Dry matter moisture content (% by weight) 29.5829.58 15.9815.98 14.5114.51 11.4211.42 7.747.74 3.783.78 3.483.48

실험결과, 건조 초기에는 초퍼 블레이트 유무에 관계없이, 실시예 2 및 비교예 2의 압착 미분 재조립체의 건조 속도가 유사하였으나, 건조기 원료 투입구로부터 20cm 이후부터 초퍼 블레이드를 사용한 실시예 2가 비교예 2에 비해 건조 속도가 더 빨라져 현저히 감소된 함수율을 나타내었다. 이 같은 결과는, 실시예 2의 경우 초퍼에 구비된 블레이드에 의해 압착 미분 재조립체가 입자 형태로 절단되고, 또 절단된 부위에서의 점착성으로 인해 절단된 입자들이 재결합한 줄기 형태로 토출되게 되는데, 이로 인해 건조 공정 동안에 패들 유동에 의해 입자상으로의 분쇄 속도가 증가하였기 때문이다. 반면 비교예 2의 경우, 미트 초퍼에 의해 압착 미분 재조립체가 절단 없이 줄기상 그대로 건조기에 유입 되기 때문에 줄기상의 입자상으로의 분쇄 속도가 실시예 2에 비해 느렸다.As a result of the experiment, at the beginning of drying, the drying speed of the compressed fine powder reassembly of Example 2 and Comparative Example 2 was similar regardless of the presence or absence of the chopper blade, but Example 2 using the chopper blade from 20 cm from the dryer raw material inlet was a comparative example. Compared to 2, the drying rate was faster and the moisture content was significantly reduced. As a result, in the case of Example 2, the compressed fine powder reassembly is cut into particles by the blade provided in the chopper, and the cut particles are discharged in the form of recombined stems due to the adhesiveness at the cut site. This is because the grinding speed into granules was increased by the paddle flow during the drying process. On the other hand, in the case of Comparative Example 2, the crushing speed of the stem into particles was slower than that of Example 2 because the reassembly of the compressed fine powder was introduced into the dryer without being cut by the meat chopper.

<실험예 4><Experimental Example 4>

또, 압착 미분 재조립체의 물성을 평가하기 위해 상기 실시예 1 및 비교예 1-1, 1-2에서 제조한 압착 미분 재조립체를 분급한 후 300 ㎛ 초과 600 ㎛ 이하의 입경을 갖는 압착 미분 재조립체에 대해 하기 방법으로 물성을 측정하고, 그 결과를 표 3에 나타내었다.In addition, in order to evaluate the physical properties of the compressed fine powder reassembly, after classifying the compressed fine powder reassembly prepared in Example 1 and Comparative Examples 1-1 and 1-2, a compressed fine powder material having a particle diameter of more than 300 μm and less than 600 μm The physical properties of the assembly were measured by the following method, and the results are shown in Table 3.

(1) 압착 미분 재조립체의 형태: 육안으로 입자 형태를 관찰하였다. (1) Shape of the compressed fine powder reassembly: The particle shape was observed with the naked eye.

(2) 보수능 (CRC, Centrifugal Retention Capacity)(2) CRC (Centrifugal Retention Capacity)

상기 실시예 1 및 비교예 1-1, 1-2에서 제조한 압착 미분 재조립체에 대해 보수능을 측정하였다. 보수능의 측정은 EDANA 법 WSP 241.3을 기준으로 하였다. 준비된 미분 재조립체 중 입경 300 ㎛ 초과 600 ㎛ 이하의 시료 0.2 g을 티백에 넣고 0.9 % 염수 용액에 30분간 침전한다. 이후 250G (gravity)의 원심력으로 3분간 탈수한 후 염수 용액이 흡수된 양 W2(g)을 측정하였다. 또 압착 미분 재조립체를 이용하지 않고 동일한 조작을 한 후에 그때의 질량 W1(g)을 측정했다. The water holding capacity of the compressed fine powder reassembly prepared in Example 1 and Comparative Examples 1-1 and 1-2 was measured. The measurement of water retention capacity was based on the EDANA method WSP 241.3. 0.2 g of a sample having a particle diameter of more than 300 μm and less than 600 μm among the prepared re-granulated powders is placed in a tea bag and precipitated in a 0.9% saline solution for 30 minutes. Then, after dehydration for 3 minutes with a centrifugal force of 250 G (gravity), the amount W 2 (g) absorbed by the saline solution was measured. In addition, the mass W 1 (g) at that time was measured after the same operation was performed without using the compressed fine powder re-granulated body.

이렇게 얻어진 각 질량을 이용하여 다음의 계산식 1에 따라 CRC (g/g)를 산출하여 보수능을 확인하였다.Using each mass thus obtained, CRC (g/g) was calculated according to Equation 1 below to confirm the water retention capacity.

[수학식 1][Equation 1]

CRC(g/g) = {[W2(g) - W1(g)]/W0(g)} - 1CRC(g/g) = {[W 2 (g) - W 1 (g)]/W 0 (g)} - 1

상기 계산식 1에서,In the above calculation formula 1,

W0(g)는 압착 미분 재조립체의 초기 무게(g)이고, W 0 (g) is the initial weight (g) of the compressed fine powder reassembly,

W1(g)는 압착 미분 재조립체를 사용하지 않고, 원심분리기를 사용하여 250G로 3분간 탈수한 후에 측정한 장치 무게이고, W 1 (g) is the weight of the device measured after dehydration at 250 G for 3 minutes using a centrifuge without using the compressed fine powder reassembly,

W2(g)는 상온에서 0.9 중량% 생리 식염수에 압착 미분 재조립체를 30분 동안 침수하여 흡수시킨 다음, 원심분리기를 사용하여 250G로 3분간 탈수한 후에, 압착 미분 재조립체를 포함하여 측정한 장치 무게이다.W 2 (g) was measured including the compressed fine powder reassembly after immersing and absorbing the compressed fine powder reassembly in 0.9 wt% physiological saline solution at room temperature for 30 minutes, dehydrating at 250 G for 3 minutes using a centrifuge, is the weight of the device.

(3) 흡수 속도(Vortex)(3) Absorption rate (Vortex)

상기 실시예 1 및 비교예 1-1, 1-2에서 제조한 압착 미분 재조립체에 대해 흡수 속도를 측정하였다. 흡수 속도의 측정은 50 ml 식염수를 100 ml 비커에 마그네틱 바와 함께 넣었다. 교반기를 사용하여 교반 속도를 600 rpm으로 지정하였다. 교반되고 있는 식염수에 2.0 g의 압착 미분 재조립체를 넣는 동시에 시간을 측정하였다. 비커 안에 소용돌이가 없어지는 시점에 시간 측정을 종료하였다.Absorption rate was measured for the compressed fine powder reassembly prepared in Example 1 and Comparative Examples 1-1 and 1-2. To measure the absorption rate, 50 ml saline was added to a 100 ml beaker with a magnetic bar. The stirring speed was set to 600 rpm using a stirrer. The time was measured at the same time that 2.0 g of the compressed fine powder reassembly was added to the saline solution being stirred. The time measurement was terminated when the vortex disappeared in the beaker.

실시예 1
(함수율 28.6% 압착 미분 재조립체)
Example 1
(Moisture content 28.6% compressed fine powder reassembly)
비교예 1-1
(함수율 28.6% 미분 재조립체)
Comparative Example 1-1
(Moisture content 28.6% differential reassembly)
비교예 1-2
(함수율 54.5% 미분 재조립체)
Comparative Example 1-2
(Moisture content 54.5% differential reassembly)
압착 미분 재조립체의 형태Form of pressed fine powder reassembly 치밀한 입자 형태dense particle shape 치밀 입자와 개별 입자의 혼재A mixture of dense particles and individual particles 치밀한 입자 형태dense particle shape CRC (g/g)CRC (g/g) 38.138.1 37.337.3 40.040.0 Vortex (sec)Vortex (sec) 4040 3737 4747

상기 표 3을 참조하면, 본 발명의 제조방법에 따라 미분 재조립 공정을 수행한 실시예 1의 압착 미분 재조립체의 경우, 보수능, 및 흡수속도 등의 물성이 비교예 1-1 및 1-2과 비교하여 향상되거나 동등한 수준을 보였다. Referring to Table 3, in the case of the compressed fine powder reassembly of Example 1 in which the fine powder reassembly process was performed according to the manufacturing method of the present invention, physical properties such as water retention capacity and absorption rate were comparable to those of Comparative Examples 1-1 and 1- Compared to 2, it was improved or showed an equivalent level.

<실험예 5><Experimental Example 5>

또, 미분 재조립 공정 변화에 따른 미분 재조립체가 포함된 고흡수성 수지의 물성을 평가하기 위해 상기 실시예 3 및 비교예 3-1, 3-2에서 제조한 고흡수성 수지의 물성을 상기 실험예 4에서와 동일한 방법으로 측정하였고, 그 결과를 표 4에 나타내었다.In addition, in order to evaluate the physical properties of the super absorbent polymer containing the fine powder reassembly according to the change in the fine powder reassembly process, the physical properties of the super absorbent polymer prepared in Example 3 and Comparative Examples 3-1 and 3-2 were evaluated in the Experimental Example. It was measured in the same way as in 4, and the results are shown in Table 4.

(1) 보수능 (CRC) 및 흡수 속도(Vortex) : 압착 미분 재조립체 대신에 상기 실시예 3 및 비교예 3-1, 3-2에서 제조한 고흡수성 수지를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실험예 4에서와 동일한 방법으로 보수능 및 흡수 속도를 각각 측정하였다. (1) Water retention capacity (CRC) and absorption rate (Vortex): Except for using the superabsorbent polymer prepared in Example 3 and Comparative Examples 3-1 and 3-2 instead of the compressed fine powder reassembly, the above experiment Water retention capacity and absorption rate were measured in the same manner as in Example 4, respectively.

(2) 가압 흡수능 (AUP: Absorbency under Pressure)(2) Absorbency under Pressure (AUP)

내경 60mm의 플라스틱의 원통 바닥에 스테인레스제 400 mesh 철망을 장착시켰다. 상온, 습도 50%의 조건하에서 철망상에 상기 실시예 1 및 비교예 1-1, 1-2에 따른 고흡수성 수지 0.90g을 각각 균일하게 살포하고, 그 위에 4.83 kPa (0.7 psi)의 하중을 균일하게 더 부여할 수 있는 피스톤(piston)은, 외경이 60 mm 보다 약간 작고 원통의 내벽과 틈이 없고, 상하의 움직임이 방해 받지 않게 하였다. 이때 상기 장치의 중량 Wa(g)을 측정하였다. 직경 150 mm의 페트로 접시의 내측에 직경 90mm로 두께 5mm의 유리 필터를 두고, 0.90 중량%의 염화 나트륨으로 구성된 생리 식염수를 유리 필터의 윗면과 동일 레벨이 되도록 하였다. 그 위에 직경 90mm의 여과지 1장을 실었다. 여과지 위에 상기 측정장치를 싣고, 액을 하중 하에서 1시간 동안 흡수하였다. 1시간 후 측정 장치를 들어올리고, 그 중량 Wb(g)을 측정하였다. 그리고 Wa, Wb로부터 다음 식에 따라 가압 흡수능을 산출하였다. A stainless steel 400 mesh wire mesh was attached to the bottom of a plastic cylinder with an inner diameter of 60 mm. 0.90 g of the superabsorbent polymer according to Example 1 and Comparative Examples 1-1 and 1-2 was uniformly sprayed on the wire mesh under conditions of room temperature and 50% humidity, respectively, and a load of 4.83 kPa (0.7 psi) was applied thereon. The piston, which can be further imparted uniformly, has an outer diameter slightly smaller than 60 mm, and there is no gap with the inner wall of the cylinder, and the vertical movement is not hindered. At this time, the weight Wa (g) of the device was measured. A glass filter having a diameter of 90 mm and a thickness of 5 mm was placed inside a petro dish having a diameter of 150 mm, and physiological saline solution composed of 0.90% by weight of sodium chloride was leveled with the upper surface of the glass filter. One sheet of filter paper having a diameter of 90 mm was placed thereon. The measuring device was placed on a filter paper, and the liquid was absorbed for 1 hour under a load. After 1 hour, the measuring device was lifted up and its weight Wb (g) was measured. Then, the absorbency under pressure was calculated from Wa and Wb according to the following equation.

[수학식 2][Equation 2]

AUP (g/g) = [Wb(g) - Wa(g)]/ 흡수 수지의 질량 (g)AUP (g/g) = [Wb (g) - Wa (g)]/mass of absorbent resin (g)

(3) 겉보기밀도(bulk density, B/D)(3) Bulk density (B/D)

표준 유동도 측정장치 오리피스를 통해 상기 상기 실시예 3 또는 비교예 3-1, 3-2에서 제조한 고흡수성 수지 100g을 흘려 체적 100ml 용기에 받고, 상기 고흡수성 수지가 수평이 되도록 깎아내어, 상기 고흡수성 수지의 체적을 100ml로 조절한 후, 용기를 제외한 고흡수성 수지만의 무게를 측정하였다. 그리고, 상기 고흡수성 수지만의 무게를 고흡수성 수지의 체적인 100ml로 나누어 단위 체적당 고흡수성 수지의 무게에 해당하는 겉보기 밀도를 구하였다.100 g of the super absorbent polymer prepared in Example 3 or Comparative Examples 3-1 and 3-2 was flowed through an orifice of a standard fluidity measuring device, received in a container having a volume of 100 ml, and the super absorbent polymer was shaved so that it was horizontal, After adjusting the volume of the super absorbent polymer to 100 ml, the weight of only the super absorbent polymer excluding the container was measured. In addition, the apparent density corresponding to the weight of the super absorbent polymer per unit volume was obtained by dividing the weight of only the super absorbent polymer by the volume of the super absorbent polymer, 100ml.

실시예 3Example 3 비교예 3-1Comparative Example 3-1 비교예 3-2Comparative Example 3-2 CRC (g/g)CRC (g/g) 34.834.8 35.435.4 34.634.6 AUP (0.7 psi)AUP (0.7 psi) 24.124.1 23.023.0 26.426.4 B/D (g/cm3)B/D (g/cm 3 ) 0.630.63 0.620.62 0.640.64 Vortex (sec)Vortex (sec) 7575 5555 7979

상기 표 4를 참조하면, 본 발명의 제조방법에 따라 미분 재조립 공정을 수행한 실시예 3의 고흡수성 수지의 경우, 비교예 3-1 및 3-2와 비교하여 동등 수준 이상의 우수한 흡수능을 나타내었다.Referring to Table 4, in the case of the superabsorbent polymer of Example 3, which was subjected to the fine powder reassembly process according to the manufacturing method of the present invention, compared to Comparative Examples 3-1 and 3-2, the superabsorbent polymer exhibited an equivalent or higher absorbency. was

Claims (14)

수용성 에틸렌계 불포화 단량체 및 중합개시제를 포함하는 모노머 조성물에 열중합 또는 광중합을 진행하여 함수겔상 중합체를 제조하는 단계;
상기 함수겔상 중합체를 건조 및 분쇄하여 150㎛ 이하의 입경을 갖는 미분, 및 150㎛ 초과 850㎛ 이하의 입경을 갖는 정상 입자로 분급하는 단계;
상기 미분을 물과 혼합하고, 재조립하여 미분 재조립체를 제조하는 단계;
상기 미분 재조립체를 압착 및 절단하여, 압착 미분 재조립체를 제조하는 단계;
상기 압착 미분 재조립체를 건조 및 분쇄하여 150㎛ 이하의 입경을 갖는 재조립체 미분, 및 150㎛ 초과 850㎛ 이하의 입경을 갖는 재조립체 정상 입자로 분급하는 단계; 및
상기 재조립체 정상 입자를 상기 정상 입자와 혼합하는 단계;를 포함하며,
상기 압착 미분 재조립체는 단일 입자상으로 절단된 복수 개의 1차 입자들이 절단면에서의 점착에 의해 줄기 형상으로 재결합된 2차 입자이고,
상기 압착 미분 재조립체에 대한 건조는 패들형 건조기 또는 강제순환형 건조기를 이용하여 수행되며, 상기 건조 공정에 의해 줄기 형상으로 재결합되어 2차 입자화된 압착 미분 재조립체가 단일 입자 형태로 1차 입자화되는, 고흡수성 수지의 제조 방법.
preparing a water-containing gel polymer by subjecting a monomer composition containing a water-soluble ethylenically unsaturated monomer and a polymerization initiator to thermal polymerization or photopolymerization;
drying and pulverizing the water-containing gel polymer to classify into fine powder having a particle size of 150 μm or less and normal particles having a particle size of more than 150 μm and less than 850 μm;
mixing the fine powder with water and reassembling it to prepare a reassembled fine powder;
preparing a compressed fine powder reassembly by pressing and cutting the fine powder reassembly;
Drying and pulverizing the compressed fine powder reassembly to classify into regranulated fine powder having a particle size of 150 μm or less and regranulated normal particles having a particle size of more than 150 μm and 850 μm or less; and
Including; mixing the reassembly normal particles with the normal particles,
The compressed fine powder reassembly is a secondary particle in which a plurality of primary particles cut into single particles are recombined in a stem shape by adhesion on the cut surface,
Drying of the compressed fine powder reassembly is performed using a paddle-type dryer or a forced circulation type dryer, and the compressed fine powder reassembly is recombined into a stem shape by the drying process and converted into secondary particles into primary particles in the form of single particles. A method for preparing a superabsorbent polymer.
제1항에 있어서,
상기 물은 미분 100중량부에 대해 10 내지 150중량부로 사용되는, 고흡수성 수지의 제조 방법.
According to claim 1,
Wherein the water is used in an amount of 10 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the fine powder.
제1항에 있어서,
상기 미분과 물의 혼합시, 수용성 고분자가 더 첨가되는, 고흡수성 수지의 제조 방법.
According to claim 1,
When the fine powder and water are mixed, a water-soluble polymer is further added, a method for producing a super absorbent polymer.
제3항에 있어서,
상기 수용성 고분자는 폴리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알콜, 폴리아크릴아마이드, 폴리아크릴릭애시드, 폴리스타이렌설포닉애시드, 폴리실리식애시드, 폴리포스포릭애시드, 폴리에틸렌설포닉애시드, 폴리비닐페놀, 폴리비닐페닐설포닉애시드, 폴리에틸렌포스포릭애시드, 폴리에틸렌아마이드, 폴리아민, 폴리아마이드아민, 전분, 고무 및 셀룰로오스로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는, 고흡수성 수지의 제조 방법.
According to claim 3,
The water-soluble polymer is polyethylene glycol, polyethylene oxide, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, polyacrylamide, polyacrylic acid, polystyrenesulfonic acid, polysilicic acid, polyphosphoric acid, polyethylenesulfonic acid, polyvinyl A method for preparing a superabsorbent polymer comprising any one or two or more selected from the group consisting of phenol, polyvinylphenylsulfonic acid, polyethylenephosphoric acid, polyethyleneamide, polyamine, polyamideamine, starch, rubber, and cellulose.
제3항에 있어서,
상기 수용성 고분자는 폴리에틸렌 글리콜인, 고흡수성 수지의 제조 방법.
According to claim 3,
The water-soluble polymer is polyethylene glycol, a method for producing a super absorbent polymer.
제3항에 있어서,
상기 수용성 고분자는 중량평균분자량이 2,000 내지 200,000g/mol인 폴리에틸렌 글리콜인, 고흡수성 수지의 제조 방법.
According to claim 3,
Wherein the water-soluble polymer is polyethylene glycol having a weight average molecular weight of 2,000 to 200,000 g/mol.
제3항에 있어서,
상기 수용성 고분자는 상기 미분 100 중량부에 대해 0.01 내지 5중량부로 첨가되는, 고흡수성 수지의 제조 방법.
According to claim 3,
Wherein the water-soluble polymer is added in an amount of 0.01 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the fine powder.
제1항에 있어서,
상기 압착은 압출기에 의해 수행되는, 고흡수성 수지의 제조 방법.
According to claim 1,
The compression is performed by an extruder, a method for producing a super absorbent polymer.
제1항에 있어서,
상기 절단은 블레이드 또는 스크리퍼에 의해 수행되는, 고흡수성 수지의 제조 방법.
According to claim 1,
The cutting is performed by a blade or a scraper, a method for producing a super absorbent polymer.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 압착 미분 재조립체에 대한 건조는 120 내지 220℃에서 수행되는, 고흡수성 수지의 제조 방법.
According to claim 1,
Drying of the compressed fine powder reassembly is performed at 120 to 220 ° C., a method for producing a super absorbent polymer.
제1항에 있어서,
상기 압착 미분 재조립체에 대한 건조는 건조 초기는 120 내지 160℃의 온도에서, 건조 후기는 150 내지 200℃의 온도에서 수행되며,
상기 건조 초기에 비해 건조 후기의 온도가 더 높은, 고흡수성 수지의 제조 방법.
According to claim 1,
The drying of the compressed fine powder reassembly is carried out at a temperature of 120 to 160 ° C in the initial drying period and at a temperature of 150 to 200 ° C in the later drying period,
The manufacturing method of the superabsorbent polymer, wherein the drying temperature is higher in the late drying period than in the initial drying period.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 재조립체 정상 입자와 상기 정상 입자의 혼합물을 표면 가교하는 단계를 더 포함하는 고흡수성 수지의 제조 방법.
According to claim 1,
The method of manufacturing a superabsorbent polymer further comprising the step of surface cross-linking the reassembled normal particles and a mixture of the normal particles.
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