KR20110137082A - Preparation method of super absorbent polymer - Google Patents

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KR20110137082A
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Abstract

PURPOSE: A producing method of a super absorbent resin is provided to reduce the gel cohesive property of a hydrogel polymer for easily cutting and crushing. CONSTITUTION: A producing method of a super absorbent resin comprises the following steps: producing a monomer composition containing a water-soluble ethylene-based unsaturated monomer and a polymerization initiator; producing a hydrogel polymer by inserting the monomer composition in a polymerization reactor(30) and polymerizing; cooling the surface of the hydrogel polymer to the temperature lower than the dew point using a cooler(50); and cutting and crushing the hydrogel polymer.

Description

고흡수성 수지의 제조 방법{PREPARATION METHOD OF SUPER ABSORBENT POLYMER}Production method of superabsorbent polymer {PREPARATION METHOD OF SUPER ABSORBENT POLYMER}

본 발명은 고흡수성 수지의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모노머 조성물의 중합후 형성된 함수겔 중합체의 겔 부착성을 낮추어 최소한의 건조 공정으로 건조단계의 시간 및 에너지를 절약할 수 있는 고흡수성 수지의 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for preparing a super absorbent polymer, and more particularly, to a high absorbency which can save time and energy of a drying step with a minimum drying process by lowering gel adhesion of a hydrogel polymer formed after polymerization of a monomer composition. It is related with the manufacturing method of resin.

고흡수성 수지(Super Absorbent Polymer, SAP)란 자체 무게의 5백 내지 1천 배 정도의 수분을 흡수할 수 있는 기능을 가진 합성 고분자 물질로서, 개발업체마다 SAM (Super Absorbency Material), AGM(Absorbent Gel Material) 등 각기 다른 이름으로 명명하고 있다. 상기와 같은 고흡수성 수지는 생리용구로 실용화되기 시작해서, 현재는 어린이용 종이기저귀 등 위생용품 외에 원예용 토양보수제, 토목, 건축용 지수재, 육묘용 시트, 식품유통분야에서의 신선도 유지제, 및 찜질용 등의 재료로 널리 사용되고 있다. Super Absorbent Polymer (SAP) is a synthetic polymer material capable of absorbing water of 500 to 1,000 times its own weight.As a developer, super absorbent material (SAM) and absorbent gel (AGM) They are named differently. Such super absorbent polymers have been put into practical use as physiological tools, and are currently used in gardening soil repair agents, civil engineering, building index materials, seedling sheets, food fresheners in addition to hygiene products such as paper diapers for children, and It is widely used as a material for steaming.

상기와 같은 고흡수성 수지를 제조하는 방법으로는 역상현탁중합에 의한 방법 또는 수용액 중합에 의한 방법 등이 알려져 있다. 역상현탁중합에 대해서는 예를 들면 일본 특개소 56-161408, 특개소 57-158209, 및 특개소 57-198714 등에 개시되어 있다. 수용액 중합에 의한 방법으로는, 축을 구비한 반죽기 내에서 중합겔을 파단, 냉각하면서 중합하는 열중합 방법, 및 고농도 수용액을 벨트상에서 자외선 등을 조사하여 중합과 건조를 동시에 행하는 광중합 방법 등이 알려져 있다.As a method for producing such a super absorbent polymer, a method by reverse phase suspension polymerization or a method by aqueous solution polymerization is known. Reverse phase suspension polymerization is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 56-161408, 57-158209, and 57-198714. As a method by aqueous solution polymerization, the thermal polymerization method which breaks | polymerizes a polymer gel while breaking and cooling in a kneading machine with a shaft, and the photopolymerization method which perform superposition | polymerization and drying simultaneously by irradiating an ultraviolet-ray etc. with a high concentration aqueous solution on a belt are known. .

또한 일본특허공개 2004-250689호는 광중합개시제와 수용성 에틸렌성 불포화 단량체를 포함하는 수용액에 대해 빛을 단속적으로 조사하여 중합을 행하는 흡수성 성형체의 제조방법을 개시하고 있다. 또한 대한민국 특허등록 제0330127호는 가교제를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체를 벤조일기를 갖는 라디칼계 광중합개시제와 과산화물 존재하에 자외선을 조사하여 중합하는 흡수성 수지의 제조방법을 개시하고 있다.In addition, Japanese Patent Laid-Open No. 2004-250689 discloses a method for producing an absorbent molded article which polymerizes by irradiating light intermittently to an aqueous solution containing a photopolymerization initiator and a water-soluble ethylenically unsaturated monomer. In addition, Korean Patent Registration No. 0330127 discloses a method for preparing an absorbent resin in which a water-soluble ethylenically unsaturated monomer having a crosslinking agent is polymerized by irradiating ultraviolet rays in the presence of a radical-based photopolymerization initiator having a benzoyl group and a peroxide.

상기와 같은 중합 반응을 거쳐 얻은 함수겔 중합체는 일반적으로 절단, 건조, 분쇄, 및 표면처리공정 등을 통해 분말상의 고흡수성 수지를 제조한다.The hydrogel polymer obtained through the polymerization reaction as described above is generally prepared in the form of a powdery superabsorbent polymer by cutting, drying, grinding, and surface treatment.

그런데, 상기 함수겔 중합체의 특성상 함수량이 35 내지 60 중량% 정도로 높기 때문에 겔의 부착현상이 심하여 중합 반응기나 효율적인 건조를 위한 중합체의 절단시 중합. 반응기나 절단기 및 분쇄기의 내벽에 엉켜붙는 문제가 있다.However, since the water content is high in the range of about 35 to 60% by weight due to the nature of the water-containing gel polymer, the adhesion phenomenon of the gel is severe and polymerization at the time of cleavage of the polymerization reactor or the polymer for efficient drying. There is a problem that is entangled in the inner wall of the reactor, cutter and grinder.

즉, 상기와 같이 고함수량을 갖는 겔입자는 여전히 과량의 수분을 함유하므로 절단 또는 분쇄 공정시 고함수량의 함수겔 중합체가 절단장치 또는 분쇄장치의 내벽이나 분쇄날, 분쇄축 등에 엉키거나 들러 붙어 균일한 크기로 중합체를 절단하거나 분쇄할 수 없다. 따라서, 분쇄된 입자가 뭉쳐져 있어서 불균일한 입자형태를 나타내고 입자형태가 커지므로 건조 효율도 매우 불량하다. 또한, 수분함량을 낮추기 위해서 건조과정에서 온도를 높일 경우 함수겔 중합체 및 고흡수성 수지의 온도가 보다 높아져 물성에 악영향을 미칠 수 있고, 설사 온도를 높이지 않더라도 원하는 수준을 얻기 위해 장시간의 건조를 진행해야 하므로, 효율적인 건조를 진행할 수 없다.That is, the gel particles having a high water content as described above still contains excess moisture, so that the high water-containing gel polymer is entangled or stuck to the inner wall of the cutting device or the grinding device, the grinding blade, the grinding shaft, or the like during the cutting or grinding process. It is not possible to cut or crush the polymer to one size. Therefore, the pulverized particles are agglomerated, resulting in a non-uniform particle shape and a large particle shape, so that the drying efficiency is also very poor. In addition, if the temperature is increased during the drying process to lower the water content, the temperature of the hydrogel polymer and the super absorbent polymer is higher, which may adversely affect the physical properties. Even if the diarrhea temperature is not increased, the drying process is performed for a long time to obtain a desired level. Since it is necessary, efficient drying cannot proceed.

더욱이 종래 방법의 경우 작은입자를 갖는 고흡수성 수지를 얻기 위해서는 큰 입자크기를 갖는 중합체의 건조 과정을 진행한 후에 추가적인 분쇄 및 건조공정을 거쳐야 하므로 전체적인 공정이 번거롭고 복잡해지는 문제가 있고 그 만큼 고흡수성 수지의 물성도 저하시킬 수 있다.Furthermore, in the conventional method, in order to obtain a super absorbent polymer having small particles, the process of drying and drying the polymer having a large particle size requires an additional grinding and drying process, and thus, the overall process becomes cumbersome and complicated. Can also reduce the physical properties.

따라서 이러한 겔의 부착성을 방지하기 위한 기술이 개발되고 있으며, 현재는 함수겔 중합체에 물, 증기, 계면활성제 등을 투입하여 부착을 방지하는 기술이 알려져 있다(일본특개소 59-30826, 일본특개소 59-119172).Therefore, a technique for preventing the adhesion of such a gel has been developed, and now a technique for preventing adhesion by adding water, steam, surfactant, etc. to the hydrous gel polymer is known (Japanese Patent Laid-Open No. 59-30826, Japanese Patent 59-119172).

하지만, 계면활성제 등을 첨가하는 경우 최종적으로 생성되는 중합체에 첨가물이 잔존하여 고흡수성 수지 제품의 성능에 악영향을 미칠 수 있다. 또한, 물 등을 첨가하는 경우, 최종 건조 단계에서 제거하여야 할 수분의 함량이 많아져 건조 시간 및 건조에 소요되는 에너지량의 소모가 많아, 1차 건조기의 효율을 저해할 수 있다. 이에 따라 고흡수성 수지의 제조를 위한 공정의 효율성을 담보할 수 없게 된다.However, when the surfactant is added, the additive may remain in the finally produced polymer, which may adversely affect the performance of the superabsorbent polymer product. In addition, when water and the like are added, the amount of moisture to be removed in the final drying step increases, so that the consumption of the drying time and the amount of energy required for drying is high, which may hinder the efficiency of the primary dryer. Accordingly, it is not possible to ensure the efficiency of the process for producing a super absorbent polymer.

이와 같이 상기 물, 증기, 계면활성제를 투입할 경우 중합체의 2차적인 오염 및 비경제적인 문제를 야기하므로 새로운 공정의 개발이 필요한 실정이다.As such, when the water, steam, and the surfactant are added, secondary pollution and uneconomical problems of the polymer are caused, and thus, a new process needs to be developed.

이에 본 발명자들은 최종 고흡수성 수지의 물성을 저해하지 않으면서도 효율적으로 고흡수성 수지를 제조하는 방법을 거듭 연구하던 중 본 발명을 완성하였다.The present inventors completed the present invention while repeatedly studying a method for efficiently producing a super absorbent polymer without inhibiting the physical properties of the final superabsorbent polymer.

따라서 본 발명은 고흡수성 수지 제조시 중합 반응기나 절단기의 온도를 관리함으로써 중합체와 절단기의 온도차 등에 의해 함수겔 중합체의 부착성을 낮출 수 있는 고흡수성 수지의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.Therefore, the present invention is to provide a method for producing a super absorbent polymer which can lower the adhesion of the hydrogel polymer by the temperature difference between the polymer and the cutter by controlling the temperature of the polymerization reactor or the cutter when preparing the superabsorbent polymer.

본 발명의 다른 목적은 상기 겔 부착성의 감소로 절단 및 분쇄공정을 원할하게 하면서도 용이하게 진행할 수 있도록 하여 균일한 크기의 미립자를 제조할 수 있을 뿐 아니라, 생산성 향상과 중합체의 2차 오염 문제를 방지할 수 있는 고흡수성 수지의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to reduce the gel adhesion and to facilitate the cutting and grinding process, and to facilitate the progress of the uniform size of the fine particles, as well as to improve productivity and prevent secondary contamination of the polymer. It is to provide a method for producing a super absorbent polymer that can be.

본 발명의 다른 목적은 분쇄후 작은 입자의 제조를 가능케 하여 최소한의 건조 조건으로 건조과정에서의 에너지 절감효과를 기대할 수 있는 고흡수성 수지의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for preparing a super absorbent polymer which enables the production of small particles after grinding to expect an energy saving effect in the drying process with minimal drying conditions.

본 발명의 다른 목적은 최종 얻어진 고흡수성 수지의 물성을 저해하지 않는 고흡수성 수지의 제조방법을 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a method for producing a super absorbent polymer which does not inhibit the physical properties of the finally obtained super absorbent polymer.

본 발명은 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 및 중합개시제를 포함하는 모노머 조성물을 형성하는 단계; 중합 반응기에 상기 모노머 조성물을 투입하고 함수겔 중합체를 제조하는 단계; 상기 중합반응기의 말단부에 구비된 냉각장치를 이용해, 상기 함수겔 중합체의 표면 온도를 상기 중합반응기 내부 공기의 이슬점 이하로 냉각하는 단계; 및 상기 냉각된 함수겔 중합체를 절단 및 분쇄하는 단계를 포함하는 고흡수성 수지의 제조 방법을 제공한다.The present invention comprises the steps of forming a monomer composition comprising a water-soluble ethylenically unsaturated monomer and a polymerization initiator; Introducing the monomer composition into a polymerization reactor and preparing a hydrogel polymer; Cooling the surface temperature of the hydrogel polymer below a dew point of air in the polymerization reactor by using a cooling device provided at an end of the polymerization reactor; And cutting and pulverizing the cooled hydrogel polymer.

또한 본 발명은 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 및 중합개시제를 포함하는 모노머 조성물을 형성하는 단계; 중합 반응기에 상기 모노머 조성물을 투입하고 함수겔 중합체를 제조하는 단계; 상기 함수겔 중합체를 냉각장치가 구비된 절단기 내로 이송하는 단계; 상기 냉각장치를 이용해, 상기 함수겔 중합체의 표면온도를 상기 절단기 내부 공기의 이슬점 이하로 냉각하면서, 상기 함수겔 중합체를 절단하는 단계; 및 상기 절단된 함수겔 중합체를 분쇄하는 단계를 포함하는 고흡수성 수지의 제조 방법을 제공한다.
In another aspect, the present invention comprises the steps of forming a monomer composition comprising a water-soluble ethylenically unsaturated monomer and a polymerization initiator; Introducing the monomer composition into a polymerization reactor and preparing a hydrogel polymer; Transferring the hydrogel polymer into a cutter equipped with a cooling device; Cutting the hydrogel polymer by cooling the surface temperature of the hydrogel polymer below the dew point of air inside the cutter using the cooling device; And it provides a method for producing a super absorbent polymer comprising the step of grinding the cut hydrogel polymer.

이하, 발명의 구체적인 구현예에 따른 고흡수성 수지의 제조 방법에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of preparing a super absorbent polymer according to a specific embodiment of the present invention will be described.

본 발명은 모노머 조성물의 중합과정에서 형성된 함수겔 중합체의 부착력을 낮추어 절단 및 분쇄를 용이하게 하여 건조 과정을 최적화할 수 있을 뿐 아니라, 균일하고 미립자를 가지며 우수한 물성을 나타내는 고흡수성 수지를 제조할 수 있다.The present invention can not only optimize the drying process by lowering the adhesive force of the hydrogel polymer formed during the polymerization of the monomer composition to facilitate cutting and grinding, but also can produce a super absorbent polymer having uniform and fine particles and exhibiting excellent physical properties. have.

특히, 본 발명은 중합 반응으로 형성되는 함수겔 중합체에 대하여, 중합 반응기나 절단기의 온도를 일정 범위로 관리함으로써, 상기 함수겔 중합체와 중합기 또는 절단기 사이의 온도차에 따라 중합체 외부에 이슬을 형성시켜 겔 부착 현상을 방지할 수 있다.In particular, according to the present invention, by controlling the temperature of the polymerization reactor or the cutter to a certain range with respect to the hydrogel polymer formed by the polymerization reaction, dew is formed outside the polymer according to the temperature difference between the hydrogel polymer and the polymerizer or the cutter. Gel adhesion phenomenon can be prevented.

따라서 본 발명은 종래 기술에서와 같이 함수겔 중합체가 중합기나 절단기 및 분쇄 기기 등에 들러붙는 부착성을 현저히 낮추어 공정성을 개선할 수 있다. 이에, 추후 행해지는 분쇄 단계에서, 함수겔 중합체가 절단기 또는 분쇄 기기의 분쇄 날, 분쇄 축, 기기 내벽 등에 들러붙는 일 없이 균일한 크기로 효율적으로 함수겔 중합체가 분쇄될 수 있다.Therefore, the present invention can improve the processability by significantly lowering the adhesion of the hydrogel polymer to the polymerizer, the cutter and the pulverizing machine as in the prior art. Thus, in the subsequent grinding step, the hydrogel polymer can be efficiently pulverized to a uniform size without sticking the hydrogel polymer to the grinding blades, grinding shafts, inner walls of the machine or the like of the cutter or the grinding machine.

그러므로 본 발명은 절단 및 분쇄 공정의 용이성으로 원하는 크기의 입도분포가 균일한 미립자를 얻을 수 있으며, 건조 공정이 수월하여 경제적으로 고흡수성 수지를 얻을 수 있다. 특히 본 발명은 종래와 같이 부착성 향상을 위해 추가로 첨가하는 계면활성제를 사용할 필요가 없어 중합체의 2차 오염 문제를 방지하며, 최종 형성되는 고흡수성 수지의 물성이 저하되거나, 또는 고흡수성 수지를 최종 제품 형태로 사용시 나타날 수 있는 피부 자극의 염려도 없다.Therefore, the present invention can obtain fine particles having a uniform particle size distribution of a desired size due to the ease of cutting and grinding processes, and can easily obtain a super absorbent polymer economically by a drying process. In particular, the present invention does not need to use a surfactant added to improve the adhesion as in the prior art to prevent the problem of secondary contamination of the polymer, the physical properties of the superabsorbent resin to be formed is reduced, or the superabsorbent resin There is no concern of skin irritation that may occur when used as a final product.

그러면 본 발명의 일 구현예에 따라, 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 및 중합개시제를 포함하는 모노머 조성물을 형성하는 단계; 중합 반응기에 상기 모노머 조성물을 투입하고 중합하여 함수겔 중합체를 제조하는 단계; 상기 중합 반응기의 말단부에 구비된 냉각 장치를 이용해, 상기 함수겔 중합체의 표면 온도를 상기 중합 반응기 내부 공기의 이슬점 이하로 냉각하는 단계; 및 상기 냉각된 함수겔 중합체를 절단 및 분쇄하는 단계를 포함하는 고흡수성 수지의 제조 방법이 제공된다.Then, according to an embodiment of the present invention, forming a monomer composition comprising a water-soluble ethylenically unsaturated monomer and a polymerization initiator; Preparing a hydrogel polymer by adding the monomer composition to a polymerization reactor and polymerizing the same; Cooling the surface temperature of the hydrous gel polymer below the dew point of the air in the polymerization reactor using a cooling device provided at the end of the polymerization reactor; And cutting and pulverizing the cooled hydrogel polymer is provided.

또한 본 발명의 다른 구현예에 따라, 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 및 중합개시제를 포함하는 모노머 조성물을 형성하는 단계; 상기 모노머 조성물을 중합반응기에 투입하고 중합하여 함수겔 중합체를 제조하는 단계; 상기 함수겔 중합체를 냉각 장치가 구비된 절단기 내로 이송하는 단계; 상기 냉각 장치를 이용해, 상기 함수겔 중합체의 표면 온도를 상기 절단기 내부 공기의 이슬점 이하로 냉각하면서, 상기 함수겔 중합체를 절단하는 단계; 및 상기 절단된 함수겔 중합체를 분쇄하는 단계를 포함하는 고흡수성 수지의 제조 방법이 제공된다.In addition, according to another embodiment of the present invention, forming a monomer composition comprising a water-soluble ethylenically unsaturated monomer and a polymerization initiator; Adding the monomer composition to a polymerization reactor and polymerizing to prepare a hydrogel polymer; Transferring the hydrogel polymer into a cutter equipped with a cooling device; Cutting the hydrogel polymer using the cooling device while cooling the surface temperature of the hydrogel polymer below the dew point of air inside the cutter; And pulverizing the cut hydrogel polymer is provided.

상기 구현예에 기재된 바와 같이, 본 발명의 방법은 중합 반응기의 말단부 또는 절단기에 냉각장치를 구비시켜 중합후 얻어진 함수겔 중합체의 냉각을 행하는 것을 특징으로 한다.As described in the above embodiments, the process of the present invention is characterized by cooling the hydrogel polymer obtained after polymerization by providing a cooling device at the end or cutter of the polymerization reactor.

상기 모노머 조성물이 모노머 조성물 공급부를 통해 중합 반응기에 투입되면, 중합 반응기의 전단부에서는 개시 반응이 진행되고 중단부에서는 중합이 이루어져 함수겔 중합체가 형성되며, 말단부에서는 함수겔 중합체의 겔 사이징 공정이 진행될 수 있다.When the monomer composition is introduced into the polymerization reactor through the monomer composition supply unit, an initiation reaction proceeds at the front end of the polymerization reactor and polymerization is performed at the stop part to form a hydrogel polymer, and a gel sizing process of the hydrogel polymer is performed at the terminal part. Can be.

이때, 본 발명에서 일 구현예에 따르면, 중합 반응기에 구비된 냉각장치를 이용해 함수겔 중합체의 겔 사이징 공정에서 냉각을 행한다. 이러한 과정을 통해, 함수겔 중합체와 중합반응기 내부의 공기의 급격한 온도차에 따라 고온을 유지하고 있는 함수겔 중합체의 표면 온도가 중합반응기 내부 공기의 이슬점 이하로 냉각된다. 따라서, 본 발명은 상기 냉각된 함수겔 중합체를 절단 공정 및 분쇄 공정에 투입시 부착력을 낮출 수 있다.At this time, according to an embodiment of the present invention, the cooling in the gel sizing process of the hydrogel polymer using the cooling device provided in the polymerization reactor. Through this process, the surface temperature of the hydrogel polymer maintained at a high temperature according to the sudden temperature difference between the hydrogel polymer and the air in the polymerization reactor is cooled below the dew point of the air in the polymerization reactor. Therefore, the present invention can lower the adhesion when the cooled hydrogel polymer is added to the cutting process and the grinding process.

다른 구현예에 따라 상기 절단기에서 함수겔 중합체의 냉각과 절단을 동시에 실시하는 경우, 중합 반응기로부터 이동된 고온의 겔 사이징된 함수겔 중합체는 냉각장치가 구비된 절단기 내로 이송된다. 이후, 상기 냉각장치를 이용해서 함수겔 중합체의 표면온도를 상기 절단기 내부 공기의 이슬점 이하로 냉각하면서 동시에 함수겔 중합체를 절단함으로써, 본 발명은 분쇄 공정시 부착력을 낮출 수 있다.According to another embodiment when simultaneously cooling and cutting the hydrogel polymer in the cutter, the hot gel sized hydrogel polymer transferred from the polymerization reactor is transferred into the cutter equipped with a cooling device. Then, by using the cooling device while cooling the surface temperature of the hydrogel polymer below the dew point of the air inside the cutter while cutting the hydrogel polymer, the present invention can lower the adhesion in the grinding process.

한편 본 발명에서 "이슬점"은 상기 중합 반응기 말단부 내부의 공기의 온도 및 습도를 고려해서, 이러한 공기의 냉각시 이슬이 맺히기 시작하는 온도를 의미한다. 다시 말해, 본 발명은 냉각에 의해 중합 반응기 또는 절단기의 온도를 내려서 그 내벽에서의 온도 하강으로 공기를 포화시켜, 수증기의 증발이 일어나도록 하고, 증발된 수증기는 응결하여 중합 반응기 또는 절단기 내부에서 고온을 유지하는 함수겔 중합체의 표면으로 전달되어 물방울로 되도록 하는 이슬점을 이용한다.Meanwhile, in the present invention, “dew point” means a temperature at which dew starts to form when cooling such air, in consideration of the temperature and humidity of the air inside the polymerization reactor end. In other words, the present invention lowers the temperature of the polymerization reactor or the cutter by cooling to saturate the air to a temperature drop on its inner wall, so that vaporization of water vapor occurs, and the vaporized water vapor condenses to form a high temperature inside the polymerization reactor or cutter. A dew point is used which is transferred to the surface of the hydrogel polymer to maintain water droplets.

이때 상기 일 구현예에 있어서, 냉각장치가 중합반응기에 설치되는 경우, 냉각장치는 중합 반응기의 말단부에 설치될 수 있다.In this embodiment, in the case where the cooling device is installed in the polymerization reactor, the cooling device may be installed at the end of the polymerization reactor.

본 발명에서 "중합 반응기의 말단부"는 함수겔 중합체의 배출부 측에 근접한 중합 반응기의 단부의 적어도 일부로서, 상기 함수겔 중합체의 제조를 위한 불포화 단량체의 중합이 적어도 90% 이상 완료된 후의 중합체가 존재하는 영역을 의미한다. 바람직하게, 상기 냉각장치는 중합반응기의 축길이 방향에 대하여 2/3 내지 3/3에 위치될 수 있다."End end of the polymerization reactor" in the present invention is at least part of the end of the polymerization reactor close to the outlet side of the hydrogel polymer, the polymer is present after at least 90% or more of the polymerization of the unsaturated monomer for the preparation of the hydrogel polymer is completed It means an area to say. Preferably, the cooling device may be located 2/3 to 3/3 with respect to the axial length direction of the polymerization reactor.

상기 함수겔 중합체를 중합 반응기 말단부 또는 절단기에 설치된 냉각 장치를 이용해 냉각하는 경우, 상기 냉각은 -10℃ 내지 50℃의 온도에서 3초 내지 5분 동안 행하는 것이 바람직하다. 이러한 냉각과정을 통해 함수겔 중합체의 온도는 60 내지 80 ℃의 온도로 유지하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 냉각장치의 냉각온도가 50℃ 이상이면 이슬점까지 냉각시간이 오래 소요되는 문제가 있고, -10℃ 미만이면 함수겔 중합체의 온도가 낮아 후속 공정에 문제를 야기할 수 있다.When the hydrogel polymer is cooled using a cooling device installed at the end of the polymerization reactor or a cutter, the cooling is preferably performed for 3 seconds to 5 minutes at a temperature of -10 ° C to 50 ° C. Through this cooling process, the temperature of the hydrogel polymer is preferably maintained at a temperature of 60 to 80 ℃. At this time, if the cooling temperature of the cooling device is 50 ℃ or more, there is a problem that takes a long time to cool down to the dew point, if less than -10 ℃ low temperature of the hydrogel polymer may cause problems in subsequent processes.

상기 냉각장치는 중합 반응기의 말단부의 외부를 감싸는 자켓 형태 또는 중합반응기의 외부에 설치된 냉각기를 포함할 수 있다. 또한 냉각장치는 중합반응기에 연결설치된 일체형일 수 있다.The cooling device may include a cooler installed outside the polymerization reactor or in the form of a jacket surrounding the outside of the polymerization reactor. In addition, the cooling device may be an integral type connected to the polymerization reactor.

또한 본 발명의 다른 구현예에 있어서, 냉각장치가 절단기에 설치되는 경우, 상기 냉각장치는 절단기에 연결 설치될 수 있다. 냉각기가 구비된 절단기는 내부에 함수겔 중합체를 일정크기로 절단하기 위한 세로절단날, 스크레이퍼, 가로절단 회전날, 케이싱 중 적어도 하나를 구비할 수 있다.In another embodiment of the present invention, when the cooling device is installed in the cutter, the cooling device may be connected to the cutter. The cutter equipped with a cooler may include at least one of a vertical cutting blade, a scraper, a horizontal cutting rotary blade, and a casing for cutting the hydrogel polymer into a predetermined size.

상기 냉각장치는 온도 조절 수단, 냉매 또는 냉각수의 이동수단이 구비될 수 있다. 바람직하게, 상기 냉각 장치는, 이슬점에 대한 측정을 위해 중합반응기 말단부의 내부 또는 절단기 내부의 공기의 온도나 습도를 측정할 수 있는 장치를 구비할 수 있다.The cooling device may be provided with a temperature control means, a moving means of a coolant or cooling water. Preferably, the cooling device may be provided with a device capable of measuring the temperature or humidity of the air in the end of the polymerization reactor or the inside of the cutter for measuring the dew point.

상기 냉매는 통상적인 냉각작용을 하는 물질로 냉각수단에 이용되는 것이면 그 종류가 특별히 한정되지 않고 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 냉매는 저온에서의 증발압력이 높고 상온에서 응축압력이 낮으며, 임계온도가 높고 응고온도가 낮으며, 동일 냉동능력일 때 소요동력이 적으며 화학적으로 안정하고 압축열에 분해되지 않는 것일 수 있다. 상기 냉매로는 트리클로로플로로메탄, 디클로로디플로로메탄, 클로로플로로메탄과 같은 프레온, 에탄, 프로판, 부탄, 이소부탄 등이 있으나, 이들에 한정되지 않고 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 이때, 환경적인 측면을 고려하여 프레온을 제외한 물질이 더 바람직하다.The refrigerant may be used without any particular type as long as it is used in a cooling means as a material having a normal cooling function. For example, the refrigerant has a high evaporation pressure at low temperature, a low condensation pressure at room temperature, a high critical temperature, a low solidification temperature, low power consumption when the same freezing capacity, chemical stability, and does not decompose under compressed heat. It may not be. The refrigerant may be trichlorofluoromethane, dichlorodifluoromethane, freon such as chlorofluoromethane, ethane, propane, butane, isobutane, and the like, but may be appropriately selected and used. At this time, in consideration of environmental aspects, materials other than Freon are more preferable.

또한 상기 냉각수단은 액화질소 등이 공급되는 라인이 구비된 장치에서 실시될 수도 있다.In addition, the cooling means may be carried out in a device provided with a line for supplying liquid nitrogen.

상기에서 냉각된 함수겔 중합체는 함수량이 30 내지 70%일 수 있다.The hydrogel polymer cooled above may have a water content of 30 to 70%.

한편 상기 중합 반응기는 통상의 고흡수성 수지의 제조에 사용되는 것이라면 그 종류가 특별히 한정되지는 않으며 연속 또는 불연속 이동하는 니더, 콘베이어 벨트 또는 컨테이너를 포함할 수 있다. 바람직하게, 본 발명에서 사용하는 중합반응기는 연속 이동하는 단수 또는 복수의 교반축을 구비한 니더일 수 있다.On the other hand, the polymerization reactor is not particularly limited as long as it is used in the manufacture of a conventional super absorbent polymer, and may include a kneader, a conveyor belt or a container moving continuously or discontinuously. Preferably, the polymerization reactor used in the present invention may be a kneader having a single or a plurality of stirring shafts moving continuously.

또한 중합 반응기로 모노머 조성물을 투입하기 위한 모노머 조성물의 공급부는 속도 조절을 할 수 있는 수단이 구비될 수 있으며, 필요에 따라 온도조절 수단도 구비될 수 있다.In addition, the supply unit of the monomer composition for injecting the monomer composition into the polymerization reactor may be provided with a means for controlling the speed, may be provided with a temperature control means as necessary.

한편 상기 모노머 조성물의 중합은 그 조건이 특별히 한정되지 않고, 통상의 고흡수성 수지의 제조에 사용되는 방법을 이용할 수 있다. 예를 들면, 상기 중합은 상기 모노머 조성물의 중합은 열중합 또는 UV 중합을 포함하고, 20℃ 내지 99℃ 의 온도에서 10초 내지 30분 동안 진행될 수 있다. 구체적으로, 열중합은 25~50℃의 온도에서 2~30분간 중합하는 레독스 중합방법과, 40~90℃의 온도에서 2~30분간 중합하는 열중합으로 나누어질 수 있다. 또한, UV중합(광중합)은 온도에 따른 영향이 많지 않으므로 온도 폭이 넓게 25~99℃ 의 온도에서 10초 내지 5분간 광을 조사함으로써 진행될 수 있다. 또한, UV 조사시 자외선의 광량은 0.1 내지 30의 mW/cm2일 수 있다. UV 조사시 사용하는 광원 및 파장범위 또한 당업계에 잘알려진 공지의 것을 사용할 수 있다.In addition, the conditions of superposition | polymerization of the said monomer composition are not specifically limited, The method used for manufacture of normal super absorbent polymer can be used. For example, the polymerization may include thermal polymerization or UV polymerization of the monomer composition, and may proceed for 10 seconds to 30 minutes at a temperature of 20 ° C to 99 ° C. Specifically, the thermal polymerization may be divided into a redox polymerization method for polymerization for 2 to 30 minutes at a temperature of 25 ~ 50 ℃, and thermal polymerization for 2 to 30 minutes polymerization at a temperature of 40 ~ 90 ℃. In addition, UV polymerization (photopolymerization) is not much influenced by the temperature, so the temperature can be proceeded by irradiating light for 10 seconds to 5 minutes at a temperature of 25 ~ 99 ℃ wide. In addition, the amount of ultraviolet light during UV irradiation may be 0.1 to 30 mW / cm 2 . The light source and wavelength range used for UV irradiation can also be used known in the art.

이때, 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 중합은 수용액 상태에서 이루어지는 것이 바람직하다.At this time, the polymerization of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer is preferably made in the aqueous solution state.

본 발명에서 사용되는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체는 고흡수성 수지의 제조에서 통상 사용되는 단량체라면 그 구성의 한정이 없이 사용될 수 있다. 크게, 음이온성 단량체와 그의 염, 비이온계 친수성 함유 단량체, 및 아미노기 함유 불포화 단량체 및 그의 4급화물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.The water-soluble ethylenically unsaturated monomer used in the present invention can be used without limitation in the configuration as long as it is a monomer commonly used in the production of superabsorbent polymers. In general, any one or more selected from the group consisting of anionic monomers and salts thereof, nonionic hydrophilic-containing monomers, amino group-containing unsaturated monomers and quaternized compounds thereof can be used.

구체적으로는, 수용성 에틸렌계 불포화 단량체는 아크릴산, 메타아크릴산, 무수말레인산, 푸말산, 크로톤산, 이타콘산, 2-아크릴로일에탄 술폰산, 2-메타아크릴로일에탄술폰산, 2-(메타)아크릴로일프로판술폰산, 및 2-(메타)아크릴아미드-2-메틸 프로판 술폰산의 음이온성 단량체와 그의 염; (메타)아크릴아미드, N-치환(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트 및 폴리에틸렌 글리콜(메타)아크릴레이트의 비이온계 친수성 함유 단량체; 및 (N,N)-디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 및 (N,N)-디메틸아미노프로필(메타)아크릴아미드의 아미노기 함유 불포화 단량체와 그의 4급화물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 사용하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게, 수용성 에틸렌계 불포화 단량체는 아크릴산과 그의 염을 사용할 수 있는데, 이것은 물성이 우수한 점에서 유리하다.Specifically, the water-soluble ethylenically unsaturated monomer is acrylic acid, methacrylic acid, maleic anhydride, fumaric acid, crotonic acid, itaconic acid, 2-acryloylethane sulfonic acid, 2-methacryloylethanesulfonic acid, 2- (meth) acrylic acid Anionic monomers and salts thereof of loylpropanesulfonic acid and 2- (meth) acrylamide-2-methyl propane sulfonic acid; (Meth) acrylamide, N-substituted (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, methoxy polyethylene glycol (meth) acrylate and polyethylene glycol ( Nonionic hydrophilic-containing monomers of meth) acrylate; And amino group-containing unsaturated monomers of (N, N) -dimethylaminoethyl (meth) acrylate and (N, N) -dimethylaminopropyl (meth) acrylamide and quaternized compounds thereof. It is desirable to. More preferably, the water-soluble ethylenically unsaturated monomer can use acrylic acid and its salt, which is advantageous in terms of excellent physical properties.

상기 모노머 조성물 중 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 농도는 중합 시간 및 반응 조건 등을 고려하여 적절히 선택하여 사용할 수 있으나, 바람직하게는 30 내지 60 중량%일 수 있다. 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 농도가 30 중량% 미만인 경우 수율이 낮아 경제성이 낮은 문제가 있으며, 60 중량% 이상인 경우 물성 저하 및 모노머 용해도 저하의 점에서 불리하다.The concentration of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer in the monomer composition may be appropriately selected and used in consideration of polymerization time and reaction conditions, but may be preferably 30 to 60% by weight. If the concentration of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer is less than 30% by weight, the yield is low, there is a problem of low economical efficiency, when more than 60% by weight is disadvantageous in terms of physical properties and monomer solubility.

상기 중합개시제는 그 중합 방법이 열중합인지 또는 UV 조사에 따른 광중합인지에 따라 중합개시제를 달리하여 사용할 수 있다. 상기 중합개시제 중 열중합 개시제로는 아조(azo)계 개시제, 과산화물계 개시제, 레독스(redox)계 개시제 및 유기 할로겐화물 개시제로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있다. 광중합 개시제로는 아세토페논, 벤조인, 벤조페논, 벤질 및 이의 유도체로서 디에톡시 아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 벤질 디메틸 타르, 4-(2-히드록시 에톡시)페닐-(2-히드록시)-2-프로필 케톤, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 등의 아세토페톤 유도체; 벤조인메틸에테르, 벤조일에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르 등의 벤조인알킬에테르류; o-벤조일 안식향산 메틸, 4-페닐 벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸-디페닐 황화물, (4-벤조일 벤질)트리메틸 암모늄 염화물 등의 벤조페논 유도체; 티옥산톤(thioxanthone)계 화합물; 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐 포스핀 옥시드, 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀 옥시드 등의 아실 포스핀 옥시드 유도체; 2-히드록시 메틸 프로피온니트릴, 2,2'-{아조비스(2-메틸-N-[1,1'-비스(히드록시메틸)-2-히드록시에틸)프로피온 아미드] 등의 아조계 화합물 등으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있다.The polymerization initiator may be used by varying the polymerization initiator depending on whether the polymerization method is thermal polymerization or photopolymerization by UV irradiation. Among the polymerization initiators, one or more selected from the group consisting of azo (azo) initiators, peroxide initiators, redox (redox) initiators and organic halide initiators may be used. Examples of photopolymerization initiators include acetophenone, benzoin, benzophenone, benzyl and derivatives thereof such as diethoxy acetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, benzyl dimethyl tar, 4- (2- Acetofetone derivatives such as hydroxy ethoxy) phenyl- (2-hydroxy) -2-propyl ketone and 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone; Benzoin alkyl ethers such as benzoin methyl ether, benzoyl ethyl ether, benzoin isopropyl ether and benzoin isobutyl ether; benzophenone derivatives such as methyl o-benzoyl benzoate, 4-phenyl benzophenone, 4-benzoyl-4'-methyl-diphenyl sulfide, and (4-benzoyl benzyl) trimethyl ammonium chloride; Thioxanthone compounds; Acyl phosphine oxide derivatives such as bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenyl phosphine oxide and diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phosphine oxide; Azo compounds such as 2-hydroxy methyl propionitrile and 2,2 '-{azobis (2-methyl-N- [1,1'-bis (hydroxymethyl) -2-hydroxyethyl) propion amide] It may be used one or more selected from the group consisting of.

상기 중합개시제는 전체 모노머 조성물에 대하여 0.01 내지 1.0 중량%로 사용할 수 있다.The polymerization initiator may be used in an amount of 0.01 to 1.0 wt% based on the total monomer composition.

또한 본 발명에 따른 상기 모노머 조성물은 가교제를 더 포함할 수 있다.In addition, the monomer composition according to the present invention may further include a crosslinking agent.

상기 가교제의 종류는 상기 가교제는 에틸렌계 불포화 단량체의 수용성 치환기, 에틸렌계 불포화 단량체의 수용성 치환기와 반응할 수 있는 관능기를 적어도 1개 가지고 적어도 1개의 에틸렌성 불포화기를 갖는 가교제 또는 이들의 혼합물; 및 에틸렌계 불포화 단량체의 수용성 치환기, 비닐 모노머의 가수분해에 따라 생성하는 수용성 치환기와 반응할 수 있는 관능기를 적어도 2개 이상 가지는 가교제, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있다. 에틸렌성 불포화기를 2개 이상 가지는 가교제로는 탄소수 8~12의 비스 아크릴아미드, 비스 메타 아크릴 아미드, 탄소수 2~10의 폴리올의 폴리(메타)아크릴레이트, 및 탄소수 2~10의 폴리올의 폴리(메타)알릴에테르 등이 사용되고, N,N'-메틸렌비스(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌옥시(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥시(메타)아크릴레이트, 글리세린 디아크릴레이트, 글리세린 트리아크릴레이트, 트리메티롤프로판 트리아크릴레이트, 트리 알릴 아민, 트리아릴시아누레이트, 트리알릴이소시아네이트, 폴리에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜 및 프로필렌글리콜로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.The crosslinking agent may be a crosslinking agent having at least one functional group capable of reacting with a water-soluble substituent of an ethylenically unsaturated monomer, a water-soluble substituent of an ethylenically unsaturated monomer, and having at least one ethylenically unsaturated group or a mixture thereof; And a water-soluble substituent of an ethylenically unsaturated monomer, a crosslinking agent having at least two or more functional groups capable of reacting with a water-soluble substituent produced by hydrolysis of the vinyl monomer, and a mixture thereof. . Examples of the crosslinking agent having two or more ethylenically unsaturated groups include bisacrylamide having 8 to 12 carbon atoms, bismethacrylamide, poly (meth) acrylate of polyol having 2 to 10 carbon atoms, and poly (meth) of polyol having 2 to 10 carbon atoms. ) Allyl ether is used, and N, N'-methylenebis (meth) acrylate, ethyleneoxy (meth) acrylate, polyethyleneoxy (meth) acrylate, propyleneoxy (meth) acrylate, glycerin diacrylate, glycerin Any one or more selected from the group consisting of triacrylate, trimetholpropane triacrylate, triallyl amine, triarylcyanurate, triallyl isocyanate, polyethylene glycol, diethylene glycol and propylene glycol can be used.

상기 가교제는 전체 모노머 조성물에 대하여 0.01 내지 0.5 중량%로 사용할 수 있다.The crosslinking agent may be used in an amount of 0.01 to 0.5 wt% based on the total monomer composition.

한편, 본 발명의 일 구현예에 있어서, 냉각을 통해 얻어진 함수겔 중합체에 대하여, 절단 및 분쇄하는 단계를 거치게 된다.Meanwhile, in one embodiment of the present invention, the hydrogel polymer obtained through cooling is subjected to the steps of cutting and pulverizing.

상기 절단하는 단계는 함수겔 중합체를 일정한 크기(0.1cm 내지 5cm의 크기)로 절단하는 공정을 포함할 수 있다. 상기 절단하는 단계에서 사용하는 장치의 구성은 통상의 고흡수성 수지에 사용되는 것은 모두 사용이 가능하다. 예를 들면, 절단공정은 세로절단날, 스크레이퍼, 가로절단 회전날, 케이싱 중 적어도 하나를 구비한 절단기를 통해 이루어질 수 있다.The cutting may include cutting the hydrogel polymer into a predetermined size (0.1 cm to 5 cm). The configuration of the device used in the cutting step can be used for all that is used in the usual super absorbent polymer. For example, the cutting process may be performed through a cutter having at least one of a longitudinal cutting blade, a scraper, a horizontal cutting rotary blade, and a casing.

상기 함수겔 중합체에 대하여 분쇄를 실시하는 경우, 분쇄는 수지의 분쇄를 위해 사용되는 방법이면 구성의 한정이 없이 선택될 수 있다. 바람직하게는 핀 밀(pin mill), 해머 밀(hammer mill), 스크류 밀, 롤 밀 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 분쇄장치를 선택하여 분쇄할 수 있다. 이 때, 분쇄 단계 후의 최종 고흡수성 수지 입자의 평균 입경은 150 내지 850㎛인 것이 바람직하다.When pulverizing the hydrogel polymer, the pulverization may be selected without any limitation as long as it is a method used for pulverization of the resin. Preferably, any one grinder selected from the group consisting of a pin mill, a hammer mill, a screw mill, a roll mill, and the like may be selected and pulverized. At this time, it is preferable that the average particle diameter of the final superabsorbent polymer particles after the grinding step is 150 to 850 µm.

또한 본 발명의 일 구현예에 따른 함수겔 중합체는 상기 절단 공정 전에 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the hydrogel polymer according to an embodiment of the present invention may further include a step of drying before the cutting process.

상기 건조 온도 및 시간은 열중합 또는 UV 중합을 통해 중합된 중합체의 함수율에 따라 적절히 선택되어 진행될 수 있는데, 바람직하게는 110 내지 200℃의 온도 조건에서 10분 내지 60 분 동안 진행되는 것이 바람직하다. 건조 시, 온도가 110 ℃ 미만인 경우에는 건조 효과가 미미하여 건조 시간이 지나치게 길어지고, 함수량을 30 중량% 이하만큼 낮추기 어렵다. 또한, 건조 온도가 200 ℃를 초과하는 경우, 함수겔 중합체의 표면만이 국부적으로 지나치게 건조되어 추후 행해지는 분쇄 단계에서 다량의 미분이 발생할 수 있다.The drying temperature and time may be appropriately selected according to the water content of the polymer polymerized through thermal polymerization or UV polymerization, preferably 10 minutes to 60 minutes at a temperature condition of 110 to 200 ℃. At the time of drying, when temperature is less than 110 degreeC, a drying effect is insignificant, drying time becomes too long, and it is difficult to reduce water content by 30 weight% or less. In addition, when the drying temperature exceeds 200 ° C., only the surface of the hydrogel polymer is locally excessively dried, and a large amount of fine powder may occur in a subsequent grinding step.

상기 건조공정시의 장치의 구성은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 적외선 조사, 열풍, 극초단파 조사, 또는 자외선 조사를 통해 건조를 수행할 수 있다. 또한, 건조 온도 및 시간은 열중합 또는 UV 중합을 통해 중합된 중합체의 함수량에 따라 적절히 선택되어 진행될 수 있는데, 바람직하게는 80 내지 200℃ 의 온도 조건에서 20 내지 120분 동안 진행되는 것이 바람직하다. 건조 시, 온도가 80℃ 미만인 경우에는 건조 효과가 미미하여 건조 시간이 지나치게 길어지는 문제점이 있고, 200℃를 초과하는 온도에서 건조하는 경우, 고흡수성 수지가 열분해되는 문제가 있다.The configuration of the apparatus in the drying step is not particularly limited, and for example, drying may be performed through infrared irradiation, hot air, microwave irradiation, or ultraviolet irradiation. In addition, the drying temperature and time may be appropriately selected according to the water content of the polymer polymerized through thermal polymerization or UV polymerization, preferably 20 to 120 minutes at a temperature condition of 80 to 200 ℃. At the time of drying, when the temperature is less than 80 ° C., there is a problem that the drying effect is insignificant and the drying time is too long. When drying at a temperature exceeding 200 ° C., there is a problem that the super absorbent polymer is thermally decomposed.

또한 본 발명의 다른 구현예에 따라, 절단기에서 냉각이 동시에 이루어진 경우, 절단된 함수겔 중합체는 분쇄단계를 실시할 수 있다.In addition, according to another embodiment of the present invention, when cooling is simultaneously performed in the cutter, the cut hydrogel polymer may be subjected to a grinding step.

상기 분쇄단계는 상기 일 구현예에 따른 방법과 동일하게 행할 수 있으며 그 조건이 특별히 한정되지는 않는다.The grinding step can be carried out in the same manner as the method according to the embodiment and the conditions are not particularly limited.

상기 구현예들에 있어서, 분쇄 과정을 거친 중합체는 표면처리 공정등을 수행하여 균일하고 미립자를 갖는 고흡수성 수지를 얻을 수 있다.In the above embodiments, the polymer that has undergone the grinding process may be subjected to a surface treatment process to obtain a uniform, superabsorbent polymer having fine particles.

또한 상기 구현예들에 있어서, 열중합 또는 UV 중합을 통해 중합된 함수겔 중합체의 건조후 함수율은 0.5 내지 10 중량%일 수 있다. 이 때, 함수겔 중합체의 함수율은 전체 중합체 겔 중량에 대해, 차지하는 수분의 함량으로 함수겔 중합체의 중량에서 건조 상태의 중합체의 중량을 뺀 값을 의미한다.In addition, in the above embodiments, the water content after drying of the hydrogel polymer polymerized through thermal polymerization or UV polymerization may be 0.5 to 10% by weight. At this time, the water content of the hydrogel polymer means the value of the water content of the total gel gel subtracted from the weight of the water-containing gel polymer minus the weight of the dry polymer.

한편 도 1 내지 5는 본 발명의 다양한 구현예에 따라 고흡수성 수지를 제조하는 방법을 간략히 도시한 것이다.Meanwhile, FIGS. 1 to 5 briefly illustrate a method of preparing a super absorbent polymer according to various embodiments of the present disclosure.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따르면 혼합기(10)에서 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 및 중합개시제를 혼합하여 모노머 조성물을 형성한다. 이때 혼합기로는 상기 단량체 및 중합개시제 등의 원료물질의 공급부 및 용매 공급부가 연결설치될 수 있다.As shown in FIG. 1, according to the first embodiment of the present invention, the monomer composition is formed by mixing the water-soluble ethylenically unsaturated monomer and the polymerization initiator in the mixer 10. In this case, the supply unit and the solvent supply unit of the raw material such as the monomer and the polymerization initiator may be connected to the mixer.

이후 본 발명은 혼합기(10)에 연결설치된 이송 라인을 통해 모노머 조성물을 모노머 조성물 공급구(20)로 이송한다.Then, the present invention transfers the monomer composition to the monomer composition supply port 20 through a transfer line connected to the mixer 10.

그런 다음, 회전축(32, 34)을 중심으로 회전하며 일정 방향으로 진행가능하도록 형성된 벨트(36)를 포함하는 중합 반응기(30)에 일정 속도로 모노머 조성물을 공급한다. 이어서, 벨트상 중합반응기(30)에서 중합을 진행하여 시트상의 함수겔 중합체(40)를 형성한다. 그리고, 상기 함수겔 중합체는 벨트상 중합반응기로(30)의 말단부에 일체형으로 설치된 냉각장치(50)에 의해 냉각된다. 이후, 온도차에 의한 이슬점이 형성된 함수겔 중합체는 절단기(60)로 이송된 후 절단수단(70)을 통해 절단되어 부착력이 낮은 함수겔 중합체(42)를 얻을 수 있다. 이후 절단된 함수겔 중합체는 분쇄기로 이송되어 미립자로 분쇄한 후 건조 및 표면처리 공정을 거쳐 균일하고 미립자를 갖는 고흡수성의 수지로 제조될 수 있다. 이때, 분쇄공정 이전에 건조공정을 더 행할 수 있다.Then, the monomer composition is supplied to the polymerization reactor 30 including the belt 36 formed to rotate about the rotation shafts 32 and 34 and move in a predetermined direction. Subsequently, polymerization is performed in the belt-like polymerization reactor 30 to form a sheet-like hydrogel polymer 40. In addition, the hydrogel polymer is cooled by a cooling device 50 that is integrally installed at the distal end of the belt-shaped polymerization reactor (30). Thereafter, the hydrogel polymer having the dew point formed by the temperature difference is transferred to the cutter 60 and then cut through the cutting means 70 to obtain the hydrogel polymer 42 having low adhesion. Thereafter, the cut hydrogel polymer may be transferred to a grinder, pulverized into fine particles, and then dried and surface treated to be made of a uniform and finely absorbent polymer having fine particles. At this time, the drying step may be further performed before the grinding step.

또한 제2실시예의 경우, 벨트형 중합반응기(30)의 말단부의 외부의 상부에 별도의 냉각장치(60)를 설치한다. 이후, 중합이 진행된 함수겔 중합체에 대해 일정 온도를 가해 냉각을 수행하고, 온도차에 의한 이슬이 형성되어 냉각된 함수겔 중합체를 절단기로 이송하여 절단을 진행할 수 있다(도 2).In addition, in the second embodiment, a separate cooling device 60 is installed on the upper part of the outside of the end of the belt-type polymerization reactor (30). Thereafter, cooling may be performed by applying a predetermined temperature to the hydrogel polymer that has been polymerized, and dew may be formed due to a temperature difference, and the cooled hydrogel polymer may be transferred to a cutter to perform cutting (FIG. 2).

제3실시예의 경우, 중합이 진행된 함수겔 중합체를 절단기(60)로 이송하여 절단을 진행하면서 동시에 절단기에 구비설치된 냉각장치(50)를 이용하여 냉각을 수행할 수 있다(도 3). 이때, 도면에 도시된 냉각장치는 절단기 내부의 상부에 위치되는 것으로, 편의상 절단기의 구성은 간략히 도시한 것이다.In the third embodiment, the hydrogel polymer, which has undergone polymerization, may be transferred to the cutter 60 to perform cutting, and at the same time, cooling may be performed using the cooling device 50 provided in the cutter (FIG. 3). At this time, the cooling device shown in the drawing is located in the upper portion of the inside of the cutter, the configuration of the cutter is shown for simplicity for convenience.

도 4 및 도 5는 본 발명의 구현예에 있어서, 니더형 중합반응기를 이용한 일례를 나타낸 것이다.4 and 5 show an example using a kneader-type polymerization reactor in the embodiment of the present invention.

도 4에서 보면, 본 발명은 일방향으로 이동하는 단수 또는 복수개의 회전축과 회전날이 구비된 니더(80)에서 중합을 진행하고, 니더(80)의 말단부의 상부로 냉각장치(52)를 설치하여 냉각을 수행한 후 냉각된 함수겔 중합체를 절단기(60)로 이송하여 절단을 행할 수 있다.In FIG. 4, the present invention proceeds polymerization in a kneader 80 having a single or plural rotary shafts and rotary blades moving in one direction, and installs a cooling device 52 on the upper end of the kneader 80. After the cooling is performed, the cooled hydrogel polymer may be transferred to the cutter 60 to be cut.

또한 도 5에서와 같이, 본 발명은 일방향으로 이동하는 단수 또는 복수개의 회전축과 회전날이 구비된 니더(80)에서 중합을 진행하고, 니더(80)의 말단부에 일체형으로 설치된 냉각장치(52)를 설치하여 냉각을 수행한 후 냉각된 함수겔 중합체를 절단기(60)로 이송하여 절단을 행할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 5, the present invention proceeds polymerization in a kneader 80 having a single or plural rotary shafts and rotary blades moving in one direction, and is integrally installed at the distal end of the kneader 80. After the cooling is performed, the cooled hydrogel polymer may be transported to the cutter 60 and cut.

이후 절단된 함수겔 중합체는 분쇄기로 이동되어 미립자로 분쇄한 후 건조 및 표면처리 공정을 거쳐 균일하고 미립자를 갖는 고흡수성의 수지로 제조될 수 있다. 이때, 분쇄공정 이전에 건조공정을 더 행할 수 있다.The cut hydrogel polymer may then be transferred to a grinder to be pulverized into fine particles, followed by a drying and surface treatment process to produce a uniform and finely absorbent polymer having fine particles. At this time, the drying step may be further performed before the grinding step.

이때, 니더를 이용한 도 4 및 5의 고흡수성 수지의 제조장치는, 니더에서 냉각을 진행하는 대신 절단기에 냉각장치를 설치하여 냉각이 행해질 수 있다.At this time, in the manufacturing apparatus of the super absorbent polymer of FIGS. 4 and 5 using the kneader, cooling may be performed by installing a cooling device in the cutter instead of cooling the kneader.

이상과 같이, 상기 구현예들에 있어서, 본 발명에 따르면 함수겔 중합체에 대하여 중합 반응기 또는 절단기에서 냉각을 행하여, 중합체와 중합반응기 또는 절단기의 온도차에 의한 이슬점에 의해 부착성을 낮출 수 있다. 따라서, 본 발명은 이후의 절단 또는 분쇄공정에서 함수겔 중합체가 기기의 내벽 등에 들러 붙지 않아 효과적으로 절단 또는 분쇄를 진행할 수 있으므로, 입도 분포가 고른 함수겔 중합체를 얻을 수 있고, 이의 건조 효율 또한 크게 향상시킬 수 있다.As described above, in the above embodiments, according to the present invention, the hydrogel polymer may be cooled in a polymerization reactor or a cutting machine to reduce adhesion due to a dew point due to a temperature difference between the polymer and the polymerization reactor or the cutting machine. Therefore, the present invention can effectively cut or pulverize the hydrogel polymer without sticking to the inner wall of the device in the subsequent cutting or pulverization process, thereby obtaining a hydrogel polymer having a uniform particle size distribution, and greatly improving its drying efficiency. You can.

따라서, 본 발명의 고흡수성 수지는 중합후의 수분 또한 효과적으로 제거할 수 있을 뿐 아니라, 최종 준비되는 고흡수성 수지의 물성을 저하시키지 않으며, 최소한의 추가적인 건조공정만을 필요하므로 전체 공정의 효율을 향상시킬 수 있다.
Therefore, the superabsorbent polymer of the present invention can not only effectively remove the water after polymerization, but also reduce the physical properties of the superabsorbent polymer to be finally prepared, and thus require only a minimum additional drying process, thereby improving the efficiency of the entire process. have.

본 발명에 따르면 함수겔 중합체의 함수량을 크게 낮추어 절단 또는 분쇄시 겔상 중합체가 절단기나 분쇄기에 엉켜붙겨나 들러붙는 부착성을 감소시켜 분쇄를 용이하게 진행할 수 있다. 또한 용이한 분쇄에 따라 균일하고 미립자로 분쇄할 수 있어 그에 따른 건조 효율도 우수하고 생산성을 향상시킬 수 있어 전체 공정의 향상으로 에너지 절감효과에 기여할 수 있다. 더욱이 본 발명은 물, 증기, 계면활성제 등의 투입이 불필요하여 함수겔 중합체의 2차 오염을 방지할 수 있다. 따라서 본 발명에 따르면 상기 고흡수성 수지의 제조 방법에 의해, 보다 효율적으로 우수한 물성을 갖는 고흡수성 수지를 제조할 수 있으므로, 고흡수성 수지 제조 관련 산업 분야에 크게 기여할 수 있다.According to the present invention, the water content of the hydrogel polymer is greatly lowered, thereby reducing the adhesion of the gel polymer to the cutter or the grinder during the cutting or pulverization. In addition, it is possible to grind into uniform and fine particles according to the easy grinding, thereby excellent drying efficiency and productivity can be improved, thereby contributing to the energy saving effect by improving the overall process. Furthermore, the present invention does not require the addition of water, steam, surfactants, etc., thereby preventing secondary contamination of the hydrogel polymer. Therefore, according to the present invention, since the superabsorbent polymer having excellent physical properties can be produced more efficiently by the method for preparing the superabsorbent polymer, the present invention can greatly contribute to the industrial field related to the superabsorbent polymer production.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 고흡수성 수지의 제조방법의 공정을 간략히 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 고흡수성 수지의 제조방법의 공정을 간략히 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 고흡수성 수지의 제조방법의 공정을 간략히 나타낸 모식도이다.
도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 고흡수성 수지의 제조방법의 공정을 간략히 나타낸 모식도이다.
도 5는 본 발명의 제5실시예에 따른 고흡수성 수지의 제조방법의 공정을 간략히 나타낸 모식도이다.
Figure 1 is a schematic diagram showing the process of the manufacturing method of the super absorbent polymer according to the first embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram briefly showing the process of the manufacturing method of the super absorbent polymer according to the second embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram briefly showing the process of the manufacturing method of the super absorbent polymer according to the third embodiment of the present invention.
4 is a schematic diagram briefly showing the process of the manufacturing method of the super absorbent polymer according to the fourth embodiment of the present invention.
5 is a schematic diagram briefly showing the process of the manufacturing method of the super absorbent polymer according to the fifth embodiment of the present invention.

이하, 발명의 구체적인 실시예를 통해, 발명의 작용 및 효과를 보다 상술하기로 한다. 다만, 이러한 실시예는 발명의 예시로 제시된 것에 불과하며, 이에 의해 발명의 권리범위가 정해지는 것은 아니다. Hereinafter, the operation and effects of the invention will be described in more detail with reference to specific examples of the invention. However, these embodiments are only presented as an example of the invention, whereby the scope of the invention is not determined.

실시예Example 1 One

도 1에 도시된 방법에 따라 고흡수성 수지를 제조하였다.A super absorbent polymer was prepared according to the method shown in FIG. 1.

아크릴산 100g, 가교제로 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트 0.1g, 개시제로 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀 옥시드 0.033g, 가성소다(NaOH) 38.9g 및 물 103.9g을 혼합하여, 단량체 농도가 50 중량%인 모노머 수용액 조성물을 제조하였다.100 g of acrylic acid, 0.1 g of polyethylene glycol diacrylate as a crosslinking agent, 0.033 g of diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phosphine oxide as an initiator, 38.9 g of caustic soda (NaOH) and 103.9 g of water were mixed, A monomer aqueous solution composition having a monomer concentration of 50% by weight was prepared.

이후, 상기 모노머 수용액 조성물을 연속 이동하는 콘베이어 벨트상에 모노머 공급부를 통해 투입하고 자외선을 조사(조사량: 2mW/㎠)하여 2분 동안 UV 중합을 진행하였다.Thereafter, the monomer aqueous solution composition was introduced through a monomer supply unit on a continuously moving conveyor belt, and irradiated with ultraviolet rays (irradiation amount: 2 mW / cm 2) to proceed with UV polymerization for 2 minutes.

그런 다음, 상기 함수겔 중합체는 콘베이어 벨트상에서 연속 이동되어 중합 반응기의 말단부에 설치된 냉각장치에서 10℃의 온도로 3분 동안 냉각하였다. 상기 중합반응기의 말단부는 내부의 공기의 온도 및 습도를 측정할 수 있는 온도계 및 습도계가 구비되었다. 이때, 상기 냉각을 실시하기 전의 중합반응기의 말단부의 내부 온도 및 습도는 80℃ 및 70% 이었다. 또한, 냉각을 실시한 후의 중합반응기 말단부의 내부 온도 및 습도는 72℃ 및 98%이었다. 그리고, 냉각을 실시한 후의 함수겔 중합체 표면 온도는 68℃로 낮아졌으며, 이러한 냉각에 의해 함수겔 중합체 표면 온도가 상기 중합반응기 내부 공기의 이슬점 이하로 낮아져, 상기 중합체의 표면에 이슬(물방울)이 발생함을 확인하였다. The hydrogel polymer was then continuously moved on a conveyor belt and cooled for 3 minutes at a temperature of 10 ° C. in a chiller installed at the end of the polymerization reactor. The end portion of the polymerization reactor was provided with a thermometer and a hygrometer to measure the temperature and humidity of the air inside. At this time, the internal temperature and humidity of the terminal portion of the polymerization reactor before the cooling was 80 ℃ and 70%. In addition, the internal temperature and humidity of the polymerization reactor terminal part after cooling were 72 degreeC and 98%. The surface temperature of the hydrogel polymer after cooling was lowered to 68 ° C., and the surface of the hydrogel polymer was lowered below the dew point of the air inside the polymerization reactor by the cooling, thereby causing dew (drops) on the surface of the polymer. It was confirmed.

상기 냉각된 함수 중합체에 대하여 절단기로 이송한 후, 0.2 cm로 절단하고, 부착이 안되고 토출되는 수지량의 무게를 측정함으로써, 부착성과 수율을 확인하였다. 이때, 함수율은 58%, 수율은 98% 이었다.The cooled water-containing polymer was transferred to a cutter and then cut into 0.2 cm, and the adhesion and yield were confirmed by measuring the weight of the amount of resin that was not attached and discharged. At this time, the water content was 58%, the yield was 98%.

이후, 토출된 수지를 180℃ 온도의 열풍건조기에서 1시간 동안 건조하였다. 이어서, 핀밀 분쇄기로 분쇄한 후 시브(sieve)를 이용하여 평균입경 크기가 150~850㎛의 고흡수성 수지를 얻었다.Thereafter, the discharged resin was dried in a hot air dryer at 180 ° C. for 1 hour. Subsequently, it was pulverized with a pin mill grinder to obtain a super absorbent polymer having an average particle size of 150 to 850 µm using a sieve.

이후, 에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르 3% 용액을 이용하여 고흡수성 수지를 표면 가교후, 120℃에서 1시간 반응하고, 분쇄후 시브(sieve)를 이용하여 입경 크기가 150~850 ㎛의 표면처리된 고흡수성 수지를 얻었다.
Subsequently, after crosslinking the superabsorbent polymer by using a 3% solution of ethylene glycol diglycidyl ether, the reaction was carried out at 120 ° C. for 1 hour, and the surface treatment having a particle size of 150˜850 μm using a sieve after grinding. Superabsorbent polymer was obtained.

실시예Example 2 2

도 3에 도시된 방법에 따라 벨트상의 중합반응기 상부에 냉각장치를 설치하여 중합되는 함수겔 중합체에 대해 냉각을 실시한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 고흡수성 수지를 제조하였다. 이때 냉각 완료후 고흡수성 수지의 함수량은 55%, 수율은 96% 이었다.
A superabsorbent polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that cooling was performed on the hydrogel polymer to be polymerized by installing a cooling device on the belt-shaped polymerization reactor according to the method shown in FIG. 3. At this time, the water content of the super absorbent polymer after cooling was 55%, the yield was 96%.

실시예Example 3 3

도 3에 도시된 방법에 따라 벨트상의 중합반응기에서 중합을 완료한 함수겔 중합체를 절단기로 이송한 후, 절단을 진행하면서 절단기에 설치된 냉각장치를 이용하여 냉각을 진행하였다. 이후의 과정은 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 고흡수성 수지를 제조하였다. 이때 냉각 완료후 고흡수성 수지의 함수량은 56%, 수율은 96% 이었다.
According to the method shown in FIG. 3, the hydrogel polymer, which has completed polymerization in the belt-shaped polymerization reactor, was transferred to a cutter, and then cooling was performed by using a cooling device installed in the cutter while cutting. After the process was carried out in the same manner as in Example 1 to prepare a super absorbent polymer. At this time, the water content of the super absorbent polymer after cooling was 56%, the yield was 96%.

실시예Example 4 4

도 4에 도시된 방법에 따라, 벨트상의 중합반응기 대신 냉각장치가 설치된 니더에서 중합을 진행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 고흡수성 수지를 제조하였다. 이때 냉각 완료후 고흡수성 수지의 함수량은 59%, 수율은 98% 이었다.
According to the method shown in Figure 4, a super absorbent polymer was prepared in the same manner as in Example 1 except that the polymerization was carried out in a kneader equipped with a cooling device instead of the polymerization reactor on the belt. At this time, the water content of the super absorbent polymer after cooling completion was 59%, yield 98%.

비교예Comparative example 1 One

실시예 1의 함수겔 중합체 100g에 대해, 냉각기 없이 상온 상태에서 분쇄를 하였다. 그 결과, 엉킴 현상이 일어나서 분쇄기 내벽에 함수겔 중합체가 들러붙는 현상이 나타났다. 이때, 고흡수성 수지의 함수량은 43%, 수율은 91% 이었다. 이에 따라, 뭉쳐진 상태로 크기가 0.4cm로 큰 입자가 얻어져서 180℃의 온도에서 2시간 동안 건조를 진행하였다. 이후, 건조가 완료된 함수겔 중합체를 분쇄하고 실시예 1과 동일한 방법으로 표면처리하여 평균입경 150~850㎛의 흡수성 수지를 제조하였다.
For 100 g of the hydrogel polymer of Example 1, grinding was performed at room temperature without a cooler. As a result, entanglement occurred and the hydrogel polymer adhered to the inner wall of the mill. At this time, the water content of the super absorbent polymer was 43%, the yield was 91%. As a result, large particles of 0.4 cm in size were obtained in agglomerated state, and dried at a temperature of 180 ° C. for 2 hours. Thereafter, the dried hydrogel polymer was pulverized and surface treated in the same manner as in Example 1 to prepare an absorbent resin having an average particle diameter of 150 to 850 µm.

시험예Test Example : 고흡수성 수지의 함수율 및 물성 평가: Evaluation of Water Content and Physical Properties of Super Absorbent Polymers

시험예Test Example 1: 함수율 평가 1: moisture content evaluation

상기 실시예 및 비교예에 따른 흡수성 수지의 함수율은 하기와 같은 방법으로 측정하였고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.The water content of the water absorbent resin according to the Examples and Comparative Examples was measured by the following method, the results are shown in Table 1.

각각의 흡수성 수지 분말 1g을 IR(infrared ray)을 이용한 건조기에 넣어 180℃에서 40분간 건조한 다음, 함수율을 측정하였다.
1 g of each absorbent resin powder was put in a dryer using IR (infrared ray), dried at 180 ° C. for 40 minutes, and the moisture content was measured.

시험예Test Example 2: 입자 크기 평가 2: particle size evaluation

함수겔상의 중합체의 입자크기는 대표군으로 표현되는 샘플 각각의 크기를 현미경을 이용하여 측정후, 평균으로서 평가를 진행하였다.
The particle size of the polymer on the hydrous gel was evaluated as an average after measuring the size of each sample represented by the representative group using a microscope.

시험예Test Example 3: 수율 평가 3: yield evaluation

중합 함수율의 수율 평가는 다음의 수학식 1로 평가를 하였다.The yield evaluation of the polymerization water content was evaluated by the following equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

수율(%) = 토출된 수지량 (100-함수율)/(100 모노머 단량체 농도)
Yield (%) = amount of resin discharged (100-water content) / (100 monomer monomer concentration)

시험예Test Example 4: 물성 평가 4: property evaluation

실시예의 고흡수성 수지 및 비교예의 수지의 물성을 평가하기 위해 하기와 같은 시험을 진행하였다.In order to evaluate the physical properties of the super absorbent polymer of Example and the resin of Comparative Example, the following test was conducted.

1) 보수능 측정1) Water retention measurement

보수능은 분쇄된 분말의 크기를 300~600㎛로 분취하여, 티백에 0.1g을 넣은 뒤, 0.9% 식염수액에 30분간 담가둔 후, 250G의 원심분리기에서 3분간 탈수하여 흡수된 량을 계산하였다.The water retention capacity is divided into 300 ~ 600㎛ size of the pulverized powder, put 0.1g into the tea bag, soaked in 0.9% saline solution for 30 minutes, dehydrated in 250G centrifuge for 3 minutes to calculate the absorbed amount It was.

2) 수가용성분2) Water Availability

수가용성분은 분쇄된 분말의 크기를 300~600㎛로 분취하여, 삼각플라스크에 1.0g을 넣은 뒤, 0.9% 식염수액에 200g을 넣은 뒤, 500rpm의 교반기에서 16시간 교반하여 수가용성분을 측정하였다. 이후, 상기 식염수액에 30분간 담가둔 후, 250G의 원심분리기에서 3분간 탈수하여 흡수된 량을 계산하였다.The water-soluble component was fractionated to 300 ~ 600㎛ size of the pulverized powder, 1.0g into a Erlenmeyer flask, 200g into 0.9% saline solution, and stirred for 16 hours in a 500rpm stirrer to measure the water-soluble component It was. Then, after soaking in the saline solution for 30 minutes, dehydrated for 3 minutes in a 250G centrifuge to calculate the amount absorbed.

상기 측정방법은 EDANA WSP 270.2를 근간으로 측정을 하였다.The measurement method was measured based on EDANA WSP 270.2.

3) 가압흡수능(AUP, Absorbency against Pressure)3) Absorbency against Pressure (AUP)

가압흡수능의 경우 EDANA WSP 242.2의 방법으로 측정을 하였고, 샘플은 동일한 방법으로 가교 후처리후 물성을 측정하였다.In the case of the pressure absorption capacity was measured by the method of EDANA WSP 242.2, the sample was measured the physical properties after the cross-linking treatment in the same way.

겔사이징 후 중합체Polymer after gelsizing 고흡수성 수지Superabsorbent polymer 함수율(%)Moisture content (%) 수율(%)yield(%) 보수능(g/g)Water retention capacity (g / g) 수가용성분(%)Water Availability (%) AUP(g/g)AUP (g / g) 실시예 1Example 1 5858 9898 3636 11.211.2 26.226.2 실시예 2Example 2 5555 9696 35.435.4 11.511.5 25.625.6 실시예 3Example 3 5656 9696 35.435.4 12.312.3 2525 실시예 4Example 4 5959 9797 35.235.2 1212 24.324.3 비교예 1Comparative Example 1 4343 9191 34.134.1 12.512.5 24.324.3

상기 표 1의 결과를 보면, 비교예 1의 경우 함수율이 낮고, 고흡수성 수지의 보수능이 낮고, 수가용성분이 많고 가압흡수능이 낮음을 알 수 있다.In the results of Table 1, in the case of Comparative Example 1 it can be seen that the water content is low, the water-retaining capacity of the superabsorbent resin is low, the water-soluble content is high and the pressure absorption capacity is low.

반면, 본 발명의 실시예 1 내지 4는 함수겔 중합체가 중합기나 절단기 및 분쇄기기 등에 들러붙지 않아서 부착성이 낮기 때문에, 원하는 수준의 함수율을 나타내면서도 특히 수율이 매우 높고, 고흡수성 수지의 물성이 모두 고르게 우수함을 알 수 있다.
On the other hand, in Examples 1 to 4 of the present invention, since the hydrogel polymer does not adhere to the polymerizer, the cutter, or the pulverizer, the adhesiveness is low, the yield is particularly high while the desired moisture content is high, and the physical properties of the super absorbent polymer are high. All are equally excellent.

100: 고흡수성 수지의 제조장치
10: 혼합기 20: 모노머 조성물 공급부
30: 벨트형 중합반응기
32, 34: 회전축 36: 벨트
40: 함수겔 중합체 시트 42: 절단된 함수겔 중합체
50, 52: 냉각장치 60: 절단기
70: 절단수단 80: 니더
100: manufacturing apparatus of super absorbent polymer
10: mixer 20: monomer composition supply unit
30: belt type polymerization reactor
32, 34: rotating shaft 36: belt
40: hydrogel polymer sheet 42: cut hydrogel polymer
50, 52: Chiller 60: Cutter
70: cutting means 80: kneader

Claims (16)

수용성 에틸렌계 불포화 단량체 및 중합개시제를 포함하는 모노머 조성물을 형성하는 단계;
중합 반응기에 상기 모노머 조성물을 투입하고 함수겔 중합체를 제조하는 단계;
상기 중합반응기의 말단부에 구비된 냉각장치를 이용해, 상기 함수겔 중합체의 표면 온도를 상기 중합반응기 내부 공기의 이슬점 이하로 냉각하는 단계; 및
상기 냉각된 함수겔 중합체를 절단 및 분쇄하는 단계
를 포함하는 고흡수성 수지의 제조 방법.
Forming a monomer composition comprising a water-soluble ethylenically unsaturated monomer and a polymerization initiator;
Introducing the monomer composition into a polymerization reactor and preparing a hydrogel polymer;
Cooling the surface temperature of the hydrogel polymer below a dew point of air in the polymerization reactor by using a cooling device provided at an end of the polymerization reactor; And
Cutting and pulverizing the cooled hydrogel polymer
Method for producing a super absorbent polymer comprising a.
제 1 항에 있어서, 상기 냉각은 -10℃ 내지 50℃의 온도에서 3초 내지 5분 동안 행하는 고흡수성 수지의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the cooling is performed at a temperature of −10 ° C. to 50 ° C. for 3 seconds to 5 minutes. 제 1 항에 있어서, 상기 냉각장치는 중합반응기의 축길이방향에 대하여 2/3 내지 3/3에 위치하는 고흡수성 수지의 제조방법.The method of claim 1, wherein the cooling device is located at 2/3 to 3/3 with respect to the axial length direction of the polymerization reactor. 제1항에 있어서, 상기 냉각된 함수겔 중합체는 함수량이 30 내지 70%인 고흡수성 수지의 제조방법.The method of claim 1, wherein the cooled hydrogel polymer has a water content of 30 to 70%. 제 1 항에 있어서, 상기 중합은 20 내지 90℃의 온도에서 10초 내지 30분 동안 이루어지는 고흡수성 수지의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the polymerization is performed for 10 seconds to 30 minutes at a temperature of 20 to 90 ℃. 제 1 항에 있어서, 상기 중합반응기는 연속 또는 불연속 이동하는 니더, 콘베이어 벨트, 또는 컨테이너를 포함하는 고흡수성 수지의 제조방법.The method of claim 1, wherein the polymerization reactor comprises a kneader, a conveyor belt, or a container moving continuously or discontinuously. 제 1 항에 있어서, 모노머 조성물은 가교제를 더 포함하는 고흡수성 수지의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the monomer composition further comprises a crosslinking agent. 제 1 항에 있어서, 상기 절단 및 분쇄를 통해 평균 입경이 150 내지 850 ㎛인 분말형태의 수지를 형성하고, 수지의 건조후 함수율이 0.5 내지 10 중량%인 고흡수성 수지의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the cutting and pulverization to form a resin in the form of a powder having an average particle diameter of 150 to 850㎛, and a water content of 0.5 to 10% by weight after drying the resin. 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 및 중합개시제를 포함하는 모노머 조성물을 형성하는 단계;
중합 반응기에 상기 모노머 조성물을 투입하고 함수겔 중합체를 제조하는 단계;
상기 함수겔 중합체를 냉각장치가 구비된 절단기 내로 이송하는 단계;
상기 냉각장치를 이용해, 상기 함수겔 중합체의 표면온도를 상기 절단기 내부 공기의 이슬점 이하로 냉각하면서, 상기 함수겔 중합체를 절단하는 단계; 및
상기 절단된 함수겔 중합체를 분쇄하는 단계
를 포함하는 고흡수성 수지의 제조 방법.
Forming a monomer composition comprising a water-soluble ethylenically unsaturated monomer and a polymerization initiator;
Introducing the monomer composition into a polymerization reactor and preparing a hydrogel polymer;
Transferring the hydrogel polymer into a cutter equipped with a cooling device;
Cutting the hydrogel polymer by cooling the surface temperature of the hydrogel polymer below the dew point of air inside the cutter using the cooling device; And
Grinding the cut hydrogel polymer
Method for producing a super absorbent polymer comprising a.
제 9 항에 있어서, 상기 냉각은 -10℃ 내지 50℃의 온도에서 3초 내지 5분 동안 행하는 고흡수성 수지의 제조 방법.The method of claim 9, wherein the cooling is performed at a temperature of −10 ° C. to 50 ° C. for 3 seconds to 5 minutes. 제9항에 있어서, 상기 절단된 함수겔 중합체는 함수량이 30 내지 70%인 고흡수성 수지의 제조방법.The method of claim 9, wherein the cut hydrogel polymer has a water content of 30 to 70%. 제 9 항에 있어서, 상기 중합은 20 내지 99℃의 온도에서 10초 내지 30분 동안 이루어지는 고흡수성 수지의 제조 방법.The method of claim 9, wherein the polymerization is performed for 10 seconds to 30 minutes at a temperature of 20 to 99 ℃. 제 9 항에 있어서, 상기 중합반응기는 연속 또는 불연속 이동하는 니더, 콘베이어 벨트, 또는 컨테이너를 포함하는 고흡수성 수지의 제조방법.10. The method of claim 9, wherein the polymerization reactor comprises a kneader, a conveyor belt, or a container moving continuously or discontinuously. 제 9 항에 있어서, 상기 함수겔 중합체는 절단 공정전에 건조하는 단계를 더 포함하는 고흡수성 수지의 제조 방법.The method of claim 9, wherein the hydrogel polymer further comprises the step of drying before the cutting process. 제 9 항에 있어서, 모노머 조성물은 가교제를 더 포함하는 고흡수성 수지의 제조 방법.The method of claim 9, wherein the monomer composition further comprises a crosslinking agent. 제 9 항에 있어서, 상기 절단 및 분쇄를 통해 평균 입경이 150 내지 850 ㎛인 분말형태의 수지를 형성하고, 수지의 건조후 함수율이 0.5 내지 10 중량%인 고흡수성 수지의 제조 방법.10. The method of claim 9, wherein the cutting and pulverization to form a resin in the form of a powder having an average particle diameter of 150 to 850 ㎛, and the water content of the resin after drying of 0.5 to 10% by weight.
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