KR20160089449A - 물-흡수성 폴리머 입자의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 물-흡수성 폴리머 입자의 제조 방법에 관한 것으로서, 본 방법은 - 단량체 용액 또는 현탁액의 중합으로부터 수성 폴리머 겔을 처리하는 단계, 및 - 컨베이어 건조기, 특히 강제공기 (forced air) 컨베이어 건조기에서 상기 수성 폴리머 겔을 건조시키는 단계를 포함하고, 상기 컨베이어 건조기는 순환 컨베이어 벨트를 구비하고, 상기 수성 폴리머 겔은 상기 순환 컨베이어 벨트 상에서 운반되며, 상기 순환 컨베이어 벨트는 힌지 어셈블리의 힌지 라인에 의해 분리된 다수의 벨트 플레이트들을 포함하는 순환 플레이트 컨베이어 벨트로서 형성되고, 각 벨트 플레이트는 상기 수성 폴리머 겔을 수용하기 위한 표면을 갖고, 상기 힌지 어셈블리는 직선형 힌지 라인의 형태의 힌지 라인을 갖는 너클 조인트를 포함한다.

Description

물-흡수성 폴리머 입자의 제조 방법{PROCESS FOR PRODUCING WATER-ABSORBING POLYMER PARTICLES}
본 발명은, 수성 폴리머 겔이 순환 컨베이어 벨트 상에서 벨트 건조기, 바람직하게는 강제공기 벨트 건조기에서 건조되는 물-흡수성 폴리머 입자의 제조 방법에 관한 것이다.
물-흡수성 폴리머 입자는 기저귀, 탐폰, 생리대 및 기타 위생 물품을 생산하는데 사용되지만, 또한 시장용 원예, 농업 또는 기술 공학 등 분야에서 보수제 (water-retaining agent) 로서 사용되고 있다. 물-흡수성 폴리머 입자는 "흡수성 수지", "초흡수제", "초흡수성 폴리머", "흡수성 폴리머", "흡수성 겔화재", "친수성 폴리머" 또는 "하이드로겔" 이라도 또한 칭한다.
수성 폴리머 겔 상태의 초흡수성 폴리머는 습식 상태인 것으로, 즉 특히 후술하는 것처럼 건조 전에 수성 폴리머 겔의 상당한 물 함량을 여전히 갖는 것으로 생각된다. 이 상태에서, 바람직하게는 수성 폴리머 겔은 특히 가교결합될 수 있고; 특히 후술하는 것처럼 특히 잔류 부분을 제외하고 실제로 전적으로 가교결합될 수 있다. 물-흡수성 폴리머 입자 상태의 초흡수성 폴리머는 건조 후의 상태에 있는 것으로; 즉 특히 후술하는 것처럼 수성 폴리머 겔의 건조 후에 물-흡수성 폴리머 입자의 더 낮은 잔류 수분 함량을 갖는 것으로 간주된다. 이 상태에서, 바람직하게는 물-흡수성 폴리머 입자는 후가교결합될 수 있고; 특히 후술하는 것처럼 특히 잔류 부분을 제외하고 실제로 전적으로 후가교결합될 수 있다. 물-흡수성 폴리머 입자의 제조는 논문 "Modern Superabsorbent Polymer Technology" (F. L. Buchholz 및 A. T. Graham, Wiley-VCH, 1998, 71 - 103 페이지) 에 기재되어 있다. 중합헤 의해 획득되는 수성 폴리머 겔은 전형적으로 강제공기 벨트 건조기에 의해 건조된다. 건조되는 재료가 각 경우에 다음 컨베이어 벨트에 새롭게 분포되는 공기 벨트 건조기, 특히 다단계 강제공기 벨트 건조기의 사용이 제안된다 (또한 "Perry's Chemical Engineers' Handbook", 제 7 판, McGraw-Hill, 12-48 페이지 참조).
예컨대 US2011/0204288 A1 에서 컨베이어 벨트 표면 거칠기 또는 US 2010/0041549A1 에서 컨베이어 벨트 속도 또는 US 2012/0048973A1 에서 컨베이어 벨트와 조합된 스위블 벨트의 특정 관련 파라미터에 관해 묘사된 것처럼 물-흡수성 폴리머 입자의 제조를 위해, 컨베이어 벨트를 갖는 벨트 건조기가 일반적으로 사용된다. 따라서, 컨베이어 벨트를 갖는 벨트 건조기는 밴드 반응기 (band reactor) 와 구별되어야 한다. 밴드 반응기는 수성 폴리머 겔의 구성성분들로부터 수성 폴리머 겔을 생산하기 위해 사용되는 반면, 컨베이어 벨트 건조기는 수성 폴리머 겔로부터 물-흡수성 폴리머 입자를 생산하기 위해, 특히 바람직하게는 실제로 전적으로 가교결합된 수성 폴리머 겔로부터 상기 물-흡수성 폴리머 입자, 특히 후가교결합된 물-흡수성 폴리머 입자를 생산하기 위해 사용된다.
현대 컨베이어 벨트 건조기에서, 현대 기술의 플레이트 컨베이어 벨트 디자인은 제 1 및 제 2 벨트 플레이트 사이의 조인트에 핀을 갖고, 따라서 플레이트들의 연결은 피아노 힌지와 유사하다. 일반적인 타입의 피아노 힌지는 예컨대 US2004/0200698A1 에 기재되어 있다. 여기서, 도 5 에 도시된 것처럼 플레이트들 사이의 힌지 라인에 있는 간극 (G) 이 개구를 형성하고, 이 개구는 원하지 않는 개구를 통한 입자의 통과 또는 개구에서의 입자의 트래핑을 야기할 수 있다는 문제가 발생한다. 보통 벨트에서 떨어진 재료는 재활용 가능하지 않거나 단지 불리하게 재활용 가능하므로, 일반적으로 폐기물로서 간주되어야 한다.
본 발명의 목적은 물-흡수성 폴리머 입자의 개선된 제조 방법, 물-흡수성 폴리머 입자의 제조 방법에서의 컨베이어 건조기의 개선된 사용 방법, 및 물-흡수성 폴리머 입자의 제조 방법에 사용하기에 적합한 개선된 컨베이어 건조기를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은, 특히 정기 유지보수 작업을 감소시키고 셧다운들 사이의 런타임을 연장하기 위해, 수성 폴리머 겔의 건조를 개선하는 것, 특히 강제공기 벨트 건조기에 의해 수성 폴리머 겔의 건조를 개선하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은, 상기 방법의 효율을 개선하는 것 그리고/또는 컨베이어 벨트의 부품들의 효과적인 사용을 개선하는 것이다. 다른 목적은 컨베이어 벨트를 이용할 때 낭비를 회피하는 것, 특히 플레이트 컨베이어 벨트의 인접 플레이트들 사이의 힌지에서의 입자의 트래핑을 회피하는 것 그리고/또는 힌지를 통한 입자의 통과를 회피하는 것이다. 다른 목적은 프로세스 조건의 변화를 방지함으로써 프로세스 안정성을 개선하는 것, 예컨대 건조 공기 스루풋 등을 변화시키는 건조기에서의 열교환기 파울링을 극복하는 것이다.
본 방법에 관한 목적은 본 발명에 의해 청구항 1에서 청구되는 물-흡수성 폴리머 입자의 제조 방법으로 달성된다.
본 발명에 따른 방법은,
- 단량체 용액 또는 현탁액의 중합으로부터 수성 폴리머 겔을 처리하는 단계, 및
- 컨베이어 건조기, 특히 강제공기 컨베이어 건조기에서 상기 수성 폴리머 겔을 건조시키는 단계를 포함하고,
상기 컨베이어 건조기는 순환 컨베이어 벨트를 구비하고, 상기 수성 폴리머 겔은 상기 순환 컨베이어 벨트 상에서 운반되며, 상기 순환 컨베이어 벨트는 힌지 어셈블리의 힌지 라인에 의해 분리된 다수의 벨트 플레이트들을 포함하는 순환 플레이트 컨베이어 벨트로서 형성되고, 각 벨트 플레이트는 상기 수성 폴리머 겔을 수용하기 위한 표면을 갖고, 상기 힌지 어셈블리는 직선형 힌지 라인의 형태의 힌지 라인을 갖는 너클 조인트를 포함한다.
이하에서, 본 발명의 플레이트 컨베이어 벨트 형태의 순환 컨베이어 벨트를 순환 플레이트 컨베이어 벨트라 칭한다.
특히, 이 방법은 단량체 용액 또는 현탁액의 중합으로부터 가교결합 수성 폴리머 겔을 처리하는 단계를 포함한다.
본 방법에 대한 목적은 본 발명에 의해 청구항 12 에서 청구되는 바와 같은 사용 방법에 의해 달성된다. 목적을 달성하기 위한 본 발명의 개념은 또한, 컨베이어 건조기가 수성 폴리머 겔을 건조시키기에 적합한, 물-흡수성 폴리머 입자의 제조 프로세스에서의 컨베이어 건조기의 사용 방법으로 이어진다. 거기서 본 발명에 따르면,
- 컨베이어 건조기는 순환 컨베이어 벨트를 구비하고, 수성 폴리머 겔은 순환 컨베이어 벨트 상에서 운반되며,
- 순환 컨베이어 벨트는 힌지 어셈블리의 힌지 라인에 의해 분리된 다수의 벨트 플레이트들을 포함하는 순환 플레이트 컨베이어 벨트로서 형성되고, 각 벨트 플레이트는 수성 폴리머 겔을 수용하기 위한 표면을 갖고,
상기 힌지 어셈블리는 직선형 힌지 라인의 형태의 힌지 라인을 갖는 너클 조인트를 포함한다.
본 발명에 따른 프로세스 및 방법에 적합한 강제공기 벨트 건조기가 예컨대 논문 "Modern Superabsorbent Polymer Technology" (F. L. Buchholz 및 A. T. Graham, Wiley-VCH, 1998, 89 - 92 페이지) 에 기재되어 있다.
본 발명은 특히, 피아노 힌지 타입의 힌지는 그의 개방 구조 때문에 필연적으로 폴리머 입자, 특히 수성 폴리머 겔 입자 및/또는 물-흡수성 폴리머 입자를 특정 양으로 통과시킬 것이고; 이는 특정 양의 폐기물을 야기할 것이라는 것을 인식하였다. 특히 본 발명은, 보통 힌지 간극이 플레이트의 슬릿보다 더 크고, 따라서 공기 속도가 벨트 슬릿을 통한 것보다 훨씨 더 낮으므로 입자가 힌지 간극을 통해 더 용이하게 떨어진다는 것을 인식하였다. 특히 건조기의 단부에서, 특히 배출 영역에서, 건조된 초흡수성 폴리머의 케이크, 즉 대체로 건조된 폴리머 겔이 파쇄되어 힌지가 케이크로부터의 입자로 힌지 내로 충전될 수 있고; 말하자면 입자가 우연히 힌지 내로 가압될 수 있다. 따라서, 훨씬 더 많은 입자가 힌지의 개구에 트래핑될 수 있다. 후속하여 입자는 건조기의 전방 단부에서, 또는 특히 힌지가 개방되거나 이동되는 경우, 예컨대 캐티너리 (catenary) 시스템에서 방출될 수 있다. 이는 특히 건조기의 전방 및/또는 단부에서 순환 플레이트 컨베이어 벨트의 전환점에서 일어날 수 있다. 그렇지만, 또한 본 발명은, 전체 벨트가 후방에서 전방으로 벨트 웨이에서, 즉 후방에 있는 배출 스테이지로부터 전방에 있는 수용 스테이지로 벨트 웨이에서 "진동 체" 와 같이 작용하고; 따라서 입자가 원리적으로 상이한 속도이기는 하지만 모든 곳에서 배출된다는 것을 인식하였다. 또한 공기흐름 경로, 특히 건조기에서의 입자의 원하지 않는 축적이 증가할 것이다. 따라서, 입자로 인해 열교환기 및/또는 히터나 예열기의 파울링이 증가될 수도 있고; 이는 처음에 공기의 재순환 공기흐름 경로에 영향을 미칠 수도 있고, 또한 벨트 건조기로의 공기의 직접 공기흐름 경로에 영향을 미칠 수 있다.
이 문제는 직선형 힌지 라인 형태의 힌지 라인을 갖는 너클 조인트를 포함하는 상기 힌지 어셈블리에 의해 힌지를 통과하는 폴리머 입자, 특히 수성 폴리머 겔 입자 및/또는 물-흡수성 폴리머 입자의 양을 줄이거나 방지함으로써 적어도 제한된다. 여기서, 피아노 타입 힌지의 개방 구조가 방지된다.
청구항 22 에 따른 본 발명의 컨베이어 건조기는 수성 폴리머 겔을 건조시키기에 적합하고,
- 컨베이어 건조기는 순환 컨베이어 벨트를 구비하고, 수성 폴리머 겔은 순환 컨베이어 벨트 상에서 운반되며,
- 순환 컨베이어 벨트는 힌지 어셈블리의 힌지 라인에 의해 분리된 다수의 벨트 플레이트들을 포함하는 순환 플레이트 컨베이어 벨트로서 형성되고, 각 벨트 플레이트는 수성 폴리머 겔을 수용하기 위한 표면을 갖고,
상기 힌지 어셈블리는 직선형 힌지 라인의 형태의 힌지 라인을 갖는 너클 조인트를 포함한다.
이하에서, 본 발명의 플레이트 컨베이어 벨트 형태의 순환 컨베이어 벨트를 순환 플레이트 컨베이어 벨트라 칭한다.
따라서, 제 1 양태에서, 본 발명은 폐기물의 증가된 생산의 적어도 제 1 부분이 컨베이어 벨트 너클 조인트 디자인으로 인해 감소될 수 있다는 것을 인식하였다. 청구되는 프로세스 및 방법에서의 본 발명의 컨베이어 건조기의 본 발명의 사용은 직선형 힌지 라인 형태의 힌지 라인을 갖는 너클 조인트를 포함하는 상기 힌지 어셈블리가 폐기물 양을 줄이기에, 특히 힌지 라인을 갖는 너클 조인트를 통해 떨어지는 물-흡수성 폴리머 입자의 양을 줄이기에 특히 유리하다는 인식에 기초한다. 따라서, 본 발명의 개념에 따른 힌지는 입자가 통과하여 떨어질 수 없도록 설계된다.
본 발명의 이러한 양태 및 다른 양태 그리고 그의 다른 전개는 종속 청구항들에 더 기재된다. 이로써, 제안된 개념의 언급된 이점들이 훨씬 더 개선될 수 있다. 종속 청구항들의 각 특징에 대해, 개시되는 모든 다른 특징으로부터 별개로 독립적인 보호가 주장된다.
이런 의미에서, 순환 플레이트 컨베이어 벨트는 무단 벨트로서 형성되고, 즉 무단 플레이트 컨베이어 벨트로서 형성된다. 바람직하게는 순환 플레이트 컨베이어 벨트의 플레이트는 일 피이스 플레이트일 필요는 없으며, 다수의 평평한 또는 다른 형상의 플레이트 피이스들로부터 조립될 수 있다. 바람직하게는 순환 플레이트 컨베이어 벨트의 플레이트는 오스테나이트 강으로부터 제조된다. 그렇지만, 벨트 플레이트에의 겔의 접착을 방지하기 위해, 벨트 플레이트는 점착성 생성물의 접착을 방지하는 것으로 알려진 Teflon, PFA, MFA 또는 유사한 코팅으로 코팅될 수 있다. 또한, 플레이트 컨베이어 벨트는 PEEK, Teflon, PVC 등과 같은 폴리머 또는 이들과 다른 재료들의 조합으로 제조될 수 있다.
본 발명의 개념의 제 1 양태에 따라, 특히 바람직한 전개에서, 플레이트들은 순환 플레이트 컨베이어 벨트의 운반 방향에 대해 수직하게 인접하고, 직선형 힌지 라인은 플레이트의 제 1 측으로부터 플레이트의 제 2 대향 측으로 운반 방향에 대해 횡방향으로, 특히 운반 방향에 대해 수직하게, 즉 직각으로 연장된다. 이러한 디자인은 유리하게는 건조 프로세스에서 운반 방향에 적합하다. 벨트 플레이트는 바람직하게는 벨트의 제 1 측으로부터 벨트의 제 2 대향 측으로 연장되는 일 피이스로 형성되지만, 또한 불연속적일 수 있고; 예컨대 플레이트는 운반 방향으로 피이스들을 연결하는 힌지들을 갖는 횡으로 조립된 여러 피이스들로 구성될 수 있고; 즉 상기 횡으로 조립된 여러 피이스들은 운반 방향에 대해 횡방향인 방향을 따라 나란히 위치될 수 있다.
특히 너클 조인트는 특히 직선형 힌지 라인이 운반 방향으로 라인 섹션들을 갖지 않는, 무핀 (pinless) 너클 조인트로서 형성된다. 바람직하게는 이는 특히 유리한 방식으로 피아노 타입 힌지의 개방 구조를 방지한다. 바람직하게는 2 개의 연결된 벨트 플레이트들의 힌지들의 부분들이 수평으로 중첩되지 않고 수직으로 중첩된다.
바람직하게는 순환 플레이트 컨베이어 벨트, 특히 그의 벨트 플레이트는 다수의 오리피스들을 갖는다. 유리하게는, 벨트 플레이트는 예컨대 원형 윤곽 또는 타원형 윤곽을 갖는 다수의 둥근 오리피스들 또는 예컨대 세장형 윤곽을 갖는 슬롯들을 가질 수 있고, 오리피스 또는 슬롯은 건조 공기가 관통할 수 있게 하고, 따라서 오리피스 또는 슬롯 등의 개구는 입자 크기보다 더 작은 개구 폭을 갖는다. 특히, 오리피스 또는 슬롯의 개구 폭은 오리피스 또는 슬롯의 최소 폭인 것으로 생각된다. 예컨대, 타원형 윤곽의 개구 폭은 최소 축선의 길이인 것으로 생각된다. 예컨대, 슬롯의 세장형 윤곽의 개구 폭은 슬롯의 작은 측의 길이인 것으로 생각된다. 바람직하게는 슬롯의 긴 측 또는 타원형 오리피스의 큰 축선은 운송 방향으로 지향된다. 따라서, 플레이트 자체를 통한 폴리머 재료의 손실이 유리하게 방지된다. 덜 바람직하게는 (그렇지만 여전히 가능함), 개구는 입자 크기보다 더 크지만 그렇게 많이 크지는 않고; 예컨대 개구 크기는 입자 크기 분포의 하단으로부터의 입자 크기의 범위 내일 수도 있다. 개구 폭이 입자의 또는 그보다 더 큰 범위 내인 것이 여전히 바람직하다. 특히, 이는 단지 입자 분포의 하단만을 참조하는 때에 허용 가능하다. 오리피스들 또는 슬롯들의 총 자유 영역은 바람직하게는 10 내지 70 % 이고, 즉 벨트 플레이트들의 총 표면으로 나눈 모든 개구의 합계로서의 자유 영역이 10 내지 70 % 이다. 바람직하게는, 운송 방향에 대해 횡방향으로 그리고/또는 운송 방향에서, 순환 플레이트 컨베이어 벨트의 플레이트는 다수의 슬롯 등의 개구를 갖는다. 슬롯 등 긴 개구는 오프셋 열들 (offset rows) 로 배치될 수도 있고 5 내지 50 ㎜ 의 길이, 0.5 내지 5 ㎜ 의 폭, 및 2 내지 20 의 폭에 대한 길이의 비를 가질 수도 있다. 둥근 오리피스가 덜 바람직하지만 여전히 가능하게 적용될 수 있다. 예컨대, 둥근 오리피스 또는 슬릿의 단면 치수는 가능하게는 0.5 내지 10 ㎜ 의 직경을 가질 수 있다. 슬롯의 방향은 운반 방향에 수직하거나 운반 방향일 수도 있다.
제 1 양태의 특히 바람직한 전개에서, 플레이트 컨베이어 벨트가 순환하는 때, - 특히 플레이트 컨베이어 벨트의 굽힘 시에 - 플레이트들 중의 제 1 및 제 2 벨트 플레이트가 제 1 및 제 2 벨트 플레이트에 할당된 힌지 어셈블리에 의해 제 1 및 제 2 벨트 플레이트 사이의 힌지 라인에서 서로에 대해 피봇되는, 디자인에 의해 프로세스가 개선된다. 이 전개에서, 직선형 힌지 라인에서 제 1 및 제 2 벨트 플레이트가 서로에 대해 피봇되는 때에 (그렇지만 또한 임의의 다른 상황에서 플레이트들이 바람직하게는 서로에 대해 피봇되지 않는 때에), 벨트의 외측으로부터 내측으로 직접 연결로 벤드 슬릿이 형성되지 않는다. 본 발명의 변형예에 따르면, 슬릿 폭을 갖는 벤드 영역의 벤드 슬릿이 형성되고, 슬릿 폭은 벨트 플레이트 자체의 개구들의 개구 폭보다 더 작다. 이 전개는, 힌지 슬릿 및/또는 벤드 슬릿이 플레이트들의 개구들의 폭보다 더 작은 경우에, 입자가 플레이트들을 통한 것만큼 더 용이하게 통과하여 떨어질 수 없다는 것을 인식하였다. 환언하면, 힌지 라인에 있는 개구가 플레이트들에 있는 개구들보다 더 크다면 (종래 기술의 경우에서처럼), 힌지 개구들을 통한 공기 속도가 플레이트 개구들을 통한 것보다 훨씬 더 낮고, 따라서 입자가 더 용이하게 통과하여 떨어질 것이다.
이 전개는, (예컨대 전후 연장부를 갖는 피아노 타입 힌지 라인을 갖는) 종래의 플레이트 컨베이어 벨트에서, 힌지 라인에 있는 개구들은, 건조기가 높은 온도에서 작동되므로 예컨대 벨트 플레이트의 열팽창을 허용하기 위해, 건조 벨트에 잇는 슬릿 또는 다른 오리피스보다 더 큰 경향이 있다는 것을 인식하였다. 종래의 플레이트 컨베이어 벨트에서 인접 플레이들 사이의 (도 5 에 종래 기술의 일례로서 도시된) 힌지 간극 (G) 에 있는 이 개구들은 플레이트의 오리피스들보다 더 넓을 수 있다. 이 전개의 인식에 따르면, 특히 건조기의 에어-다운 스테이지의 건식 폴리머, 건조된 초흡수성 폴리머 또는 수성의 겔 또는 입자 형태의 다른 물-흡수성 폴리머가 힌지 개구를 통과할 수 있다. 이 건조된 폴리머 재료는 본 전개의 인식에 따라 건조 구역에 축적될 것이다. 이러한 문제는 폐쇄 너클 조인트를 사용함으로써 해결되며, 본 전개는 바람직하기는 하지만 힌지 라인이 완전히 폐쇄될 필요는 없다는 것을 인식하였다. 오히려, 힌지 라인에서 제 1 및 제 2 벨트 플레이트가 서로에 대해 피봇되는 때에, 벨트 플레이트의 오리피스들의 개구 폭보다 더 작은 슬릿 폭을 갖는, 직선형 힌지 라인에서의 벤드 슬릿의 형성을 허용하는 것으로 충분하다는 것을 인식하였다.
짧게 말하면, 제 1 및 제 2 벨트 플레이트는 직선형 힌지 라인에 배치되고, 벨트 플레이트의 개구들의 개구 폭보다 더 작은 슬릿 폭을 갖는 힌지 슬릿이 형성된다. 힌지 슬릿에서의 간극이 힌지의 외측으로부터 내측으로 개방되거나 형성되지 않는 것이 특히 바람직하며; 이는 바람직하게는 전적으로 오버래핑 힌지 어셈블리에 의해 달성될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 슬릿이 형성되는 경우, 슬릿의 간극은 적어도 일 단부에서 폐쇄되어야 한다. 그렇지만, 모든 경우에, 슬릿에서의 간극이 양단부에서 개방되더라도, 슬릿 폭은 벨트 플레이트의 슬롯, 오리피스 등의 개구의 폭보다 더 작아야 한다. 슬릿 폭 및/또는 개구 폭의 상한은 최소 입자 크기에 관해 또는 적어도 입자 크기 분포로부터 유래하는 입자 크기의 하단에 관해 규정될 수 있다. 따라서, 적어도 슬릿 폭은 평균 하부 입자 크기보다 훨씬 작아야 한다.
힌지 라인에 슬릿을 갖는 힌지의 상기한 바람직한 배치는 또한, 힌지 라인을 덮는, 특히 힌지 라인의 슬릿을 덮는 커버 수단을 제공함으로써 전적으로 또는 적어도 부분적으로 달성될 수 있다. 벨트 플레이트 표면의 연장 수단에 의해 커버가 바람직하게 제공될 수 있고, 연장 수단은 힌지 라인 위에, 특히 힌지 라인의 슬릿 위에 연장된다. 커버는, 적어도 순환 플레이트 컨베이어 벨트의 평탄화 시에, 힌지 라인 위에, 특히 힌지 라인의 슬릿 위에 위치되고, 제 1 및 제 2 벨트 플레이트는 비교적 평평한 표면을 형성하도록 배치된다. 순환 플레이트 컨베이어 벨트의 이러한 세장형 상황에서, 순환 플레이트 컨베이어 벨트의 표면은 방향을 바꾸기 위해 순환 플레이트 컨베이어 벨트가 굽혀지는 때에 순환 플레이트 컨베이어 벨트의 곡선형 상황에 비해 다소 평평하다. 또한 바람직하게는, 커버는 직선형 힌지 라인에서 제 1 및 제 2 벨트 플레이트가 서로에 대해 피봇되는 때에 힌지 라인 위에, 특히 힌지 라인의 슬릿 위에 위치될 수 있다. 모든 경우에 커버는 바람직하게는, 나머지 슬릿 폭이 벨트 플레이트의 개구들의 개구 폭보다 더 작도록 덮이는, 슬릿 폭을 갖는 벤드 슬릿이 형성되도록 위치될 수 있다. 커버는 바람직하게는 단단하며 안정적이고, 예컨대 금속 등의 플레이트 재료로 제조된다. 또한, 변형예에서 커버를 위해 가요성 재료가 제공될 수 있다. 이하에서, 이러한 그리고 다른 전개를 더 상세하게 설명한다.
프로세스의 특히 바람직한 제 1 변형예에 있어서, 직선형 힌지 라인의 슬릿이 운반 방향에서 플레이트 컨베이어 벨트의 굽힘 시에 폐쇄되거나 적어도 부분적으로 덮인다. 따라서, 직선형 힌지 라인의 폐쇄된 및/또는 덮인 슬릿이 전적으로 또는 부분적으로 폐쇄된 너클 조인트에서 이용될 수 있다. 전적으로 오버래핑 힌지는 외측으로부터 내측으로 개방된 슬릿을 전혀 갖지 않는다. 따라서, 슬릿이 허용될 수 있다면, 슬릿은 덮인다. 가요성 커버로서 커버가 형성될 수 있다. 특히, 바람직하게는 평평한 상태에서 그리고/또는 심지어 굽혀진 상태가 아닌 때에 힌지에 관통 슬릿이 제공되지 않도록 오버래핑 힌지가 전적으로 페쇄되도록 설계된다.
프로세스의 특히 바람직한 제 2 변형예에 있어서, 순환 플레이트 컨베이어 벨트의 굽힘 시에 남는 슬릿 폭이 벨트 플레이트의 개구들의 개구 폭보다 적어도 더 작도록 슬릿이 형성된다. 특히, 순환 플레이트 컨베이어 벨트의 굽힘 시에 슬릿이 허용되고, 슬릿은 굽혀지지 않은 때에 폐쇄된다. 그렇지만, 운반 시에 슬릿은 무언가가 굽힘 시에 통과하여 떨어지는 것을 허용하지 않는다. 특히, 바람직하게는 커버가 실제로 어느 정도 개방되지만, 위에서 언급된 커버는 부가적으로 슬릿을 적어도 부분적으로 덮기 위해 사용될 수 있고, 바람직하게는 그 정도는 벨트 플레이트의 개구들의 개구 폭보다 적어도 더 작다. 가요성 커버로서 커버가 형성될 수 있다.
프로세스의 특히 바람직한 추가의 제 2 변형예에 있어서, 순환 플레이트 컨베이어 벨트가 순환하는 때, (순환 플레이트 컨베이어 벨트의 평탄화 시에, 운반 방향에서) 제 1 및 제 2 벨트 플레이트는 비교적 평평한 표면, 특히 힌지 라인에 걸쳐 비교적 평평한 표면을 형성하도록 배치된다. 순환 플레이트 컨베이어 벨트의 이러한 세장형 상황에서, 순환 플레이트 컨베이어 벨트의 표면은 방향을 바꾸기 위해 순환 플레이트 컨베이어 벨트가 굽혀지는 때에 순환 플레이트 컨베이어 벨트의 곡선형 상황에 비해 다소 평평하다. 거기서, 비교적 평평한 표면을 형성하도록 제 1 및 제 2 벨트 플레이트를 배치하는 때에, 직선형 힌지 라인은 폐쇄되거나 덮인다. 따라서, 바람직하게는 이 전개는 순환 플레이트 컨베이어 벨트의 평탄화 시에 폐쇄 너클 조인트를 제공한다. 특히, 벨트의 굽힘 영역에서, 벨트 플레이트의 다른 슬릿들 또는 둥근 개구들보다 더 작은 폭을 갖는 슬릿이 허용될 수도 있다.
상기한 전개들을 달성하기 위한 바람직한 전개에서, 너클 조인트가 제 1 및 제 2 벨트 플레이트의 오버래핑 제 1 및 제 2 연장부들을 포함하는 것이 바람직하다. 특히, 2 개의 인접 플레이트들은 덮인 힌지를 제공하도록 커플링될 수 있다. 제 1 및 제 2 연장부는 예컨대 힌지 위에 연장되는 플레이트의 상부 및 저부 측 신장부들로서 제공될 수 있다.
너클 조인트의 바람직한 전개에서, 제 1 및 제 2 벨트 플레이트는 특히 제 1 및 제 2 벨트 플레이트의 오버래핑 제 1 및 제 2 연장부들에 의해 힌지 라인에서 서로에 대해 피봇 커플링된다 (pivotal coupled). 바람직하게는 제 1 및 제 2 벨트 플레이트가 힌지 라인에서 서로에 대해 직접적으로 또는 간접적으로 피봇 커플링된다. 예컨대 직접적으로 연결된 제 1 및 제 2 플레이트들은 정면 측에서 폐쇄 힌지 어셈블리에 의해 연결될 수 있다. 간접적으로 연결된 제 1 및 제 2 플레이트들은 캐티너리에 의해 연결될 수 있는 반면, 힌지는 루스 힌지로서 형성될 수 있고, 캐티너리는 플레이트들 아래에서 플레이트들을 연결한다.
추가의 전개들이 플레이트들 및/또는 힌지 어셈블리의 특히 유리한 구성을 제공한다. 바람직하게는 플레이트가 하나 이상의 강화 리브들 및/또는 강화 트러스들을 갖는다. 이로써, 바람직하게는 플레이트들의 굽힘이 방지되고 플레이트의 강도가 향상된다. 따라서, 플레이트의 변형 위험 없이 플레이트의 무거운 하중이 가능하다. 리브들 또는 트러스들은 운반 방향에 수직하게 플레이트 아래에 배치될 수 있고 그리고/또는 여러 개의 리브/트러스는 운반 방향으로 배치될 수 있다. 리브들/트러스들은 벨트 플레이트들과 연결되도록 용접되거나 나사결합될 수 있다.
유리하게는 플레이트 컨베이어 벨트는 드라이브와 맞물리는 그리고/또는 플레이트들을 지지하기에 적합한 트랙션 어셈블리를 갖는다. 특히 트랙션 어셈블리 라인은 다수의 트랙션 요소들을 갖고, 제 1 및/또는 제 2 플레이트는 트랙션 요소들 중의 제 1 트랙션 요소 및/또는 제 2 트랙션 요소에 할당된다. 특히, 트랙션 어셈블리 라인은 트랙션 요소들의 체인의 형태이다. 특히 트랙션 어셈블리 라인의 다수의 요소들의 트랙션 요소들 중의 적어도 하나는 단일 플레이트에 연결된 제 1 및/또는 제 2 연결부를 제공한다. 이러한 종류의 구성은 플레이트들을 지지하기에 그리고 또한 플레이트들에 효과적인 트랙션을 제공하기에 특히 안정적인 것으로 밝혀졌다. 예컨대, 플레이트들은 연결부에 그리고/또는 함께 나사결합 및/또는 용접될 수 있다.
특정 바람직한 전개에서, 플레이트에의 제 1 연결부, 특히 제 1 바아가 운반 방향을 따라 연장되고 그리고/또는 플레이트에의 제 2 연결부, 특히 제 2 바아가 운반 방향에 대해 십자형으로 (crosswise) 연장된다. 이러한 조합은 순환 플레이트 컨베이어 벨트 플레이트의 특정 안전한 지지를 제공하고, 또한 플레이트에 지향성 정상 트랙션 힘을 제공한다.
유리하게는 트랙션 어셈블리 라인이 벨트 플레이트의 측을 따라서 운반 방향을 따라 연장되는 이동 측벽을 지지한다. 이러한 조치는 유리하게는 플레이트 컨베이어 벨트의 측들에서 재료 보호를 제공하고, 벨트 플레이트의 일측 또는 양측에서 벨트를 우회하는 공기를 방지하기 위한 밀봉의 일부로서 사용될 수 있다.
본 발명의 제 2 양태에서, 폐기물의 적어도 제 2 부분이 컨베이어 건조기 디자인에 기인한다는 것이 인식되었다. 바람직하게는 상기 프로세스에서 컨베이어 건조기는 하나 초과의 스테이지를 포함하는 다중 스테이지 벨트 건조기 형태의 강제공기 컨베이어 건조기이다. 특히, 2 또는 3 이상의 스테이지를 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 특정 바람직한 전개에서, 벨트 건조기의 적어도 하나의 건조 스테이지는, 건조 공기가 순환 플레이트 컨베이어 벨트 위의 상부 영역으로부터 순환 플레이트 컨베이어 벨트 아래의 하부 영역으로 전달되는 에어-다운 스테이지이다. 상기 전개는, 에어-다운 챔버가 힌지의 개구들을 통해 입자를 원하지 않게 강제하는 경향이 있으므로, 상기한 에어-다운 챔버에서 본 발명의 적용이 특히 바람직한 사용이라는 것을 인식하였다. 다른 이유는, 에어-다운 챔버에서 더 높은 공기 속도가 허용되므로 건조기의 제 2 스테이지에서 사용된다는 것이다. 제 1 스테이지에서, 여전히 연질의 겔을 벨트 플레이트 슬릿 내로 가압하는 것을 방지하기 위해 약간 더 낮은 공기 속도에서 에어-업 유동이 이용된다.
특히, 순환 플레이트 컨베이어 벨트 형태의 순환 컨베이어 벨트가 건조 구역, 특히 컨베이어 건조기의 스테이지에 할당되고, 개별 순환 플레이트 컨베이어 벨트는 제 1 리턴 단부 및 제 2 리턴 단부를 갖고, 제 1 및/또는 제 2 리턴 단부는 건조 구역의 스테이지 외부에, 특히 건조 스테이지의 챔버 외부에 위치된다.
바람직하게는, 힌지 라인에서 자가 클리닝 힌지에 적합한 힌지가 제공될 수 있다. 유리하게는, 플레이트 컨베이어 벨트 아래에서 위로 힌지를 회전시키는 때에 힌지 라인 (존재한다면) 에 축적된 폴리머 재료가 떨어질 것이라는 것이 밝혀졌다.
시험에서, 특히 피아노 힌지 컨베이어 벨트가 새로운 겔 재료를 수용하기 위해 위쪽으로 회전하는 곳인 종래 기술의 건조기 앞에 매달 약 1 내지 5 톤의 어떤 폐기물이 축적된다는 것이 밝혀졌다. 그 이유는 건조 프로세스 중에 일부 겔 입자가 피아노 힌지 컨베이어 벨트의 상부 벨트 아래에 들어가서 피아노 힌지 컨베이어 벨트의 하부 리턴 벨트 상에 머무르기 때문이다. 벨트가 건조기 저부로부터 상부로 회전함에 따라, 입자는 중력에 의해 벨트의 하부 리턴 부분에서 이동하고 결국 벨트 슬릿을 통해 떨어진다. 두 번째로 종래 기술의 벨트의 힌지는 어느 정도 (그렇지만 너무 많이는 아님) 개방되어 있다. 힌지 라인에, 예컨대 건조기의 배출 측에 걸린 입자는 이제 해제되어 바닥으로 떨어질 수 있다. 이로써, 컨베이어 벨트의 클리닝이 행해진다.
따라서, 본 발명의 개념에 따른 컨베이어 건조기의 특정 바람직한 전개에서, 유리하게는 순환 플레이트 컨베이어 벨트의 제 1 리턴 단부 및/또는 제 2 리턴 단부는 건조 구역의 하우징 외부에, 특히 스테이지 하우징 외부에 위치된다. 따라서, 폐기물은 수고의 증가 없이, 특히 건조 스테이지의 하우징을 개방할 필요 없이 그리고 건조기의 정지 없이, 따라서 연속 생산 프로세스의 정시 없이 컨베이어 건조기로부터 취해질 수 있다. 더욱이, 열교환기가 없으며, 열교환기는 입자에 의해 막힐 수 있고, 건조 프로세스 및 프로세스 안정성 자체가 입자의 이러한 축적에 의해 영향을 받지 않는다.
본 발명에 따른 프로세스에서, 스테인리스강으로 이루어진 생성물-접촉 표면 및 순환 플레이트 컨베이어 벨트를 갖는 강제공기 벨트 건조기를 사용하는 것이 유리하다. 여기서, 적절한 표면 처리, 예컨대 샌드 블라스팅에 의해 거칠기 (Rz) 를 원하는 값으로 조정하는 것이 가능하다. 샌드 블라스팅된 강 표면은 매트 또는 연마된 강 표면보다 더 큰 거칠기 (Rz) 를 갖는다. 벨트 플레이트에 겔이 들러붙는 것을 방지하기 위해 거친 표면 및/또는 매우 연마된 표면을 사용하는 것이 유리할 수도 있다. 더욱이, 코팅이 사용될 수 있다 (이상 내용 참조).
스테인리스강은 전형적으로 10.5 내지 13 중량% 의 크롬 함량을 갖는다. 높은 크롬 함량은 강 표면에 이산화크롬의 보호 패시베이션 층을 초래한다. 또한, 합금 성분은 내식성을 증가시키고 기계적 성질을 향상시킨다.
특히 적합한 강은 예컨대 적어도 0.08 중량% 의 탄소를 갖는 오스테나이트 강이다. 오스테나이트 강은 유리하게는 철, 탄소, 크롬, 니켈 및 선택적으로 몰리브덴 이외에 다른 합금 성분, 바람직하게는 니오븀 또는 티타늄을 포함한다.
바람직한 스테인리스강은 DIN EN 10020 에 따른 재료 번호 1.43xx 또는 1.45xx (여기서, xx 는 0 내지 99 의 자연수) 인 강이다. 특히 바람직한 재료는 재료 번호 1.4301, 1.4541 및 1.4571 인 강, 특히 재료 번호 1.4301 인 강이다.
순환 플레이트 컨베이어 벨트는 전형적으로 다수의 오리피스들 또는 다른 개구들을 갖는다. 개구들은 예컨대 둥근 또는 타원형 구멍으로서 형성될 수도 있다. 본 발명의 바람직한 실시형태에서, 순환 컨베이어 벨트는 (바람직하게는 운반 방향에 대해 횡방향으로 그리고/또는 운반 방향으로), 바람직하게는 5 내지 50 ㎜, 더 바람직하게는 10 내지 40 ㎜, 가장 바람직하게는 15 내지 30 ㎜ 의 길이, 바람직하게는 0.5 내지 5 ㎜, 더 바람직하게는 1 내지 4 ㎜, 가장 바람직하게는 1.5 내지 3 ㎜ 의 폭, 및 2 내지 20, 더 바람직하게는 5 내지 15, 가장 바람직하게는 8 내지 12 의 폭에 대한 길이의 비를 가지며 오프셋 열들로 배치된 다수의 슬롯들을 갖는다.
바람직하게는 순환 플레이트 컨베이어 벨트, 즉 벨트 건조기의 플레이트 컨베이어 벨트는 바람직하게는 적어도 1 m 의 폭을 갖는다. 순환 플레이트 컨베이어 벨트의 강제공기 벨트의 폭, 특히 벨트 플레이트에 관한 폭, 즉 강제공기 벨트 건조기의 순환 플레이트 컨베이어 벨트의 폭은 바람직하게는 1 내지 10 m, 더 바람직하게는 2 내지 7.5 m, 가장 바람직하게는 2.5 내지 5 m 이다.
후방으로부터 전방으로 강제공기 벨트 건조기의 길이는 바람직하게는 10 내지 80 m, 더 바람직하게는 20 내지 60 m, 가장 바람직하게는 30 내지 50 m 이다. 따라서, 순환 플레이트 컨베이어 벨트는 강제공기 벨트 건조기의 길이, 즉 운반 방향의 상부 길이, 운반 반대 방향의 하부 길이 및 후방 및 전방에서의 곡선형 길이들의 기본적으로 2 배 이상인 총 길이를 갖는다. 순환 플레이트 컨베이어 벨트의 총 길이는 바람직하게는 20 내지 160 m, 더 바람직하게는 40 내지 120 m, 가장 바람직하게는 60 내지 100 m 이다.
강제공기 벨트 건조기의 순환 플레이트 컨베이어 벨트 속도는 바람직하게는 0.005 내지 0.05 m/s, 더 바람직하게는 0.01 내지 0.04 m/s, 가장 바람직하게는 0.015 내지 0.035 m/s 이다.
강제공기 벨트 건조기에서의 체류 시간은 바람직하게는 10 내지 120 분이다. 더 바람직하게는, 체류 시간은 20 내지 90 분, 가장 바람직하게는 30 내지 60 분이다. 또한 바람직하게는, 체류 시간은 10 내지 60 분, 가장 바람직하게는 12 내지 30 분, 특히 15 내지 25 분이다.
강제공기 벨트 건조기에서의 건조 전의 수성 폴리머 겔의 물 함량은 바람직하게는 30 내지 70 중량% 이다. 특히, 상기 프로세스에서, 강제공기 벨트 건조기에서의 건조 후의 초흡수성 폴리머의 수분 함량, 특히 초흡수성, 즉 물-흡수성 폴리머 입자의 수분 함량은 0.5 내지 15 중량% 이다. 건조 전에 적용 구역에서 수성 폴리머 겔 베드로서 제공되는 수성 폴리머 겔의 물 함량은 바람직하게는 30 내지 70 중량%, 더 바람직하게는 35 내지 65 중량%, 가장 바람직하게는 40 내지 60 중량% 이다. 수성 폴리머 겔의 평균 겔 입자 크기 직경 (즉, 수성 폴리머 겔 입자의 평균 입자 크기 직경) 은 바람직하게는 0.1 내지 10 ㎜, 더 바람직하게는 0.5 내지 5 ㎜, 가장 바람직하게는 1 내지 3 ㎜ 이다.
적용 구역에서 강제공기 벨트 건조기의 컨베이어 벨트 상의 폴리머 겔 베드의 높이는 바람직하게는 2 내지 20 ㎝, 더 바람직하게는 5 내지 15 ㎝, 가장 바람직하게는 8 내지 12 ㎝ 이다.
강제공기 벨트 건조기의 가스 입구 온도는 바람직하게는 150 내지 220℃, 더 바람직하게는 160 내지 210℃, 가장 바람직하게는 170℃ 내지 200℃ 이고; 온도는 벨트 건조기의 건조 스테이지에서의 세부 레이아웃 및 위치에 의존하고 달라질 수도 있다.
건조에 사용된 가스 스트림은 수증기를 포함할 수도 있다. 그렇지만, 수증기 함량은 바람직하게는 최대 50℃, 더 바람직하게는 최대 40℃, 가장 바람직하게는 최대 30℃ 의 이슬점에 상응하는 값을 초과해서는 안 된다.
강제공기 벨트 건조기에서의 건조 후의 초흡수성 폴리머의 수분 함량은 바람직하게는 0.5 내지 15 중량%, 더 바람직하게는 1 내지 10 중량%, 가장 바람직하게는 2 내지 8 중량% 이다. 상기한 수분 함량을 결정하기 위해, 건조 후의 초흡수성 폴리머는 분석되고, 수분 함량은 바람직하게는 EDANA 시험법 WSP 230.2-05, 제목 "Mass Loss Upon Heating" 에 따라 결정된다.
제 3 양태에서, 본 발명의 전개는 컨베이어 조인트 및/또는 컨베이어 건조기의 디자인이 폴리머 겔 처리의 특정 프로세스에 특히 사용되는 것을 인식하였다. 특히 유리한 건조 프로세스가 WO　2006/100300 A1 에 기재되어 있다.
바람직한 전개에 따르면, 수성 폴리머 겔은 단량체 용액 또는 현탁액의 중합으로부터 처리되고, 단량체 용액 또는 현탁액은
- 바람직하게는 적어도 부분적으로 중화된, 특히 산기를 함유하는, 적어도 하나의 에틸렌성 불포화 단량체;
- 적어도 하나의 가교제;
- 적어도 하나의 개시제;
- 선택적으로, 상기 단량체 (a) 와 공중합가능한 하나 이상의 에틸렌성 불포화 단량체들; 및
- 선택적으로, 하나 이상의 수용성 폴리머들을 포함한다.
이 상태에서, 수성 폴리머 겔은 실제로 전적으로 가교결합되고, 특히 적어도 99% 의 양으로 가교결합된다.
특히, 프로세스는 추가로
- 획득되는 수성 폴리머 겔을 강제공기 벨트 건조기에서 건조시키는 단계,
- 특히 건조 후의 획득되는 폴리머 겔을 그라인딩 및 분류하는 단계,
- 선택적으로, 열적으로 표면 후가교결합시키는 단계,
- 선택적으로, 사일로 또는 스테이션 등의 중간 용기에서 물-흡수성 폴리머 입자를 핸들링하는 단계를 포함한다.
강제공기 벨트 건조기는 본 발명의 개념에 따른 순환 플레이트 컨베이어 벨트를 갖는다. 이 상태에서, 물-흡수성 폴리머 입자는 후가교결합되고; 특히 적어도 90 % 의 양으로 후가교결합된다.
이하에서, 물-흡수성 폴리머 입자의 제조를 더 상세하게 설명한다:
물-흡수성 폴리머 입자는 단량체 용액 또는 현탁액을 중합함으로써 제조되고, 전형적으로 수용성이다.
단량체 a) 는 바람직하게는 수용성이고, 즉 23℃ 에서 물에의 용해도가 전형적으로 적어도 1g/물 100g, 바람직하게는 적어도 5 g/물 100g, 더 바람직하게는 적어도 25 g/물 100g, 가장 바람직하게는 적어도 35 g/물 100g 이다.
적절한 단량체 a) 는 예컨대 아크릴산, 메타크릴산 및 이타콘산과 같은 에틸렌성 불포화 카르복시산이다. 특히 바람직한 단량체는 아크릴산 및 메타크릴산이다. 아크릴산이 매우 특히 바람직하다.
다른 적절한 단량체 a) 는 예컨대 스티렌술폰산 및 2-아크릴아미도-2-메틸프로판술폰산 (AMPS) 과 같은 에틸렌성 불포화 술폰산이다.
불순물이 중합에 상당한 영향을 미칠 수 있다. 그러므로, 사용 원료는 최대 순도를 가져야 한다. 그러므로, 단량체 a) 를 특별히 정제하는 것이 종종 유리하다. 적절한 정제 프로세스가 예컨대 WO 2002/055469 A1, WO 2003/078378 A1 및 WO 2004/035514 A1 에 기재되어 있다. 적절한 단량체 a) 는, 예컨대 WO 2004/035514 A1 따라 정제되고 99.8460 중량% 의 아크릴산, 0.0950중량% 의 아세트산, 0.0332 중량% 의 물, 0.0203 중량% 의 프로피온산, 0.0001 중량% 의 푸르푸랄, 0.0001 중량% 의 말레산 무수물, 0.0003 중량% 의 디아크릴산 및 0.0050 중량% 의 히드로퀴논 모노메틸 에테르를 포함하는 아크릴산이다. 단량체들 a) 의 총량에서의 아크릴산 및/또는 그의 염의 비율은 바람직하게는 적어도 50 몰%, 더 바람직하게는 적어도 90 몰%, 가장 바람직하게는 적어도 95 몰% 이다.
단량체 a) 는 전형적으로 저장 안정화제로서 중합 억제제, 바람직하게는 히드로퀴논 모노에테르를 포함한다.
단량체 용액은, 각 경우에 미중화 (unneutralized) 단량체 a) 에 기초하여, 바람직하게는 최대 250 중량ppm, 바람직하게는 최대 130 중량ppm, 더 바람직하게는 최대 70 중량ppm, 바람직하게는 적어도 10 중량ppm, 더 바람직하게는 적어도 30 중량ppm, 특히 대략 50 중량ppm 의 히드로퀴논 모노에테르를 포함한다. 예컨대, 단량체 용액은 적절한 함량의 히드로퀴논 모노에테르를 갖는 산기를 함유하는 에틸렌성 불포화 단량체를 이용함으로써 제조될 수 있다.
바람직한 히드로퀴논 모노에테르는 히드로퀴논모노에틸에테르 (MEHQ) 및/또는 알파-토코페롤 (비타민 E) 이다.
적절한 가교제 b) 는 가교결합에 적절한 적어도 2 개의 기를 갖는 화합물이다. 그러한 기는 예컨대 프리 라디칼식으로 폴리머 사슬에 중합될 수 있는 에틸렌성 불포화 기, 및 단량체 a) 의 산기와 공유 결합을 형성할 수 있는 작용기이다. 그리고, 단량체 a) 의 적어도 2 개의 산기와 배위 결합을 형성할 수 있는 다가 금속염이 또한 가교제 b) 로서 적절하다.
가교제 b) 는 바람직하게는, 폴리머 네트워크에 프리 라디칼식으로 중합될 수 있는 적어도 2 개의 중합성 기 (polymerizable groups) 를 갖는 화합물이다. 적절한 가교제 b) 는 예컨대, EP 0 530 438 A1 에 기재된 것처럼, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 아릴메타크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 트리알릴아민, 테트라알릴암모늄 클로라이드, 테트라알릴옥시에탄, EP 0 547 847 A1, EP 0 559 476A1, EP 0 632 068 A1, WO 93/21237 A1, WO 2003/104299 A1, WO 2003/104300 A1, WO 2003/104301 A1 및 DE 103 31 450 A1 에 기재된 것처럼, 디- 및 트리아크릴레이트, DE 103 31 456 A1 및 DE 103 55 401 A1 에 기재된 것처럼, 아크릴레이트 기뿐만 아니라 다른 에틸렌성 불포화 기를 포함하는 혼합 아크릴레이트, 또는 예컨대 DE 195 43 368 A1, DE 196 46 484 A1, WO 90/115830 A1 및 WO 2002/032962 A2 에 기재된 것처럼, 가교제 혼합물이다.
바람직한 가교제 b) 는 펜테어리트리틸 트리알릴에테르 (pentaerythrityl triallylether), 테트라알릴옥시에탄, 메틸렌비스메타크릴아미드, 15-투플리 (15-tuply) 에톡실레이티드 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 및 트리알릴아민이다.
매우 특히 바람직한 가교제 b) 는 예컨대 WO 2003/104301 A1 에 기재된 것처럼 디- 또는 트리아크릴레이트를 제공하기 위해 아크릴산 또는 메타크릴산으로 에스테르화된 폴리에톡실레이티드 및/또는 -프로폭실레이티드 글리세롤이다. 3- 내지 10-투플리 에톡실레이티드 글리세롤의 디- 및/또는 트리아크릴레이트가 특히 유리하다. 1- 내지 5-투플리 에톡실레이티드 및/또는 프로폭실레이티드 글리세롤의 디- 또는 트리아크릴레이트가 매우 특히 바람직하다. 3- 내지 5-투플리 에톡실레이티드 및/또는 프로폭실레이티드 글리세롤의 트리아크릴레이트, 특히 3-투풀리 에톡실레이티드 글리세롤의 트리아크릴레이트가 가장 바람직하다.
가교제 b) 의 양은 각 경우에 단량체 a) 에 기초하여 바람직하게는 0.05 내지 1.5 중량%, 더 바람직하게는 0.1 내지 1 중량%, 가장 바람직하게는 0.3 내지 0.6 중량% 이다. 가교제 함량이 상승함에 따라, 원심분리 유지 용량 (CRC) 은 떨어지고 21.0 g/㎠ (AUL 0.3 psi) 의 압력 하에서 흡수가 최대를 통과한다.
사용된 개시제 c) 는 중합 조건 하에서 프리 라디칼을 발생시키는 모든 화합물, 예컨대 열적 개시제, 산화환원 개시제, 광개시제일 수도 있다. 적절한 산화환원 개시제는 페록소 이황산 나트륨/아스코르브산, 과산화수소/아스코르브산, 페록소 이황산 나트륨/아황산수소나트륨 및 과산화수소/아황산수소나트륨이다. 페록소 이황산 나트륨 과산화수소/아스코르브산과 같은 열적 개시제들 및 산화환원 개시제들의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다. 그렇지만, 사용된 환원성 성분은 바람직하게는 2-히드록시-2-설포네이트아세트산의 나트륨염, 2-히드록시-2-설포네이트아세트산의 디소듐염과 하황산수소나트륨의 혼합물이다. 그러한 혼합물은 Bruegolite
Figure pct00001
FF6 및 Bruegolite
Figure pct00002
FF7 (Bruegemann Chemicals; 하이브론; 독일) 으로서 획득가능하다. 산기를 함유하는 에틸렌성 불포화 단량체 a) 와 공중합가능한 에틸렌성 불포화 단량체 d) 는 예컨대 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 히드록시에틸 아크릴레이트, 히드록시에틸 메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸 아크릴레이트, 디메틸아미노프로필 아크릴레이트, 디에틸아미노프로필 아크릴레이트, 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디에틸아미노에틸 메타크릴레이트이다.
사용된 수용성 폴리머 e) 는 폴리비닐 알코올, 폴리비닐피롤리돈, 녹말, 녹말 유도체, 개질 셀룰로오스, 예컨대 메틸셀룰로오스 또는 히드록시에틸셀룰로오스, 젤라틴, 폴리글리콜 또는 폴리아크릴산, 바람직하게는 전분, 전분 유도체와 개질 셀룰로오스일 수도 있다.
전형적으로, 수성 단량체 용액이 사용된다. 단량체 용액의 물 함량은 바람직하게는 40 내지 75 중량%, 더 바람직하게는 45 내지 70 중량%, 가장 바람직하게는 50 내지 65 중량% 이다. 단량체 현탁액, 즉 과잉 단량체 a) (예컨대 소듐 아크릴레이트) 를 갖는 단량체 용액을 사용하는 것이 또한 가능하다. 물 함량이 상승함에 따라, 후속 건조에서의 에너지 요구가 상승하고, 물 함량이 감소함에 따라, 중합 열이 단지 불충분하게 제거될 수 있다.
최적의 작용을 위해, 바람직한 중합 억제제는 용존 산소를 필요로 한다. 그러므로, 단량체 용액은 불활성화에 의해, 즉 불활성 가스, 바람직하게는 질소 또는 이산화탄소를 관류하게 함으로써, 중합 전에 용존 산소가 없을 수 있다. 단량체 용액의 산소 함량은 바람직하게는 중합 전에 1 중량ppm 미만, 더 바람직하게는 0.5 중량ppm 미만, 가장 바람직하게는 0.1 중량ppm 미만으로 낮추어진다.
적절한 반응기는 예컨대 니딩 반응기 (kneading reactor) 또는 벨트 반응기이다. 니더 (kneader) 에서, 수성 단량체 용액 또는 현탁액의 중합에서 형성된 수성 폴리머 겔은 WO 2001/038402 A1 에 기재된 것처럼 예컨대 역회전 교반기 샤프트에 의해 연속적으로 세분된다 (comminuted). 벨트에서의 중합은 예컨대 DE 38 25 366 A1 및 V.S. Pat. No. 6,241,928 에 기재되어 있다. 벨트 반응기에서의 중합은 추가 프로세스 단계에서, 예컨대 압출기 또는 니더에서 세분되어야 하는 수성 폴리머 겔을 형성한다.
건조 특성을 향상시키기 위해, 니더에 의해 획득되는 세분된 수성 폴리머 겔은 추가적으로 압출될 수 있다.
획득되는 수성 폴리머 겔의 산기는 전형적으로 부분적으로 중화된다. 중화는 바람직하게는 단량체 스테이지에서 행해진다. 이는 전형적으로 수성 용액으로서 또는 바람직하게는 또한 고체로서 중화제에서의 혼합에 의해 달성된다. 중화 정도는 바람직하게는 25 내지 95 몰%, 더 바람직하게는 30 내지 80 몰%, 가장 바람직하게는 40 내지 75 몰% 이고, 이를 위해 관례적인 중화제, 바람직하게는 알칼리 금속 수산화물, 알칼리 금속 산화물, 알칼리 금속 탄산염 또는 알칼리 금속 탄산수소염 및 또한 이들의 혼합물들이 사용될 수 있다. 알칼리금속염 대신에, 암모늄염을 사용하는 것도 또한 가능하다. 특히 바람직한 알칼리 금속은 나트륨 및 칼륨이고, 수산화나트륨, 탄산나트륨 또는 탄산수소나트륨 및 또한 이들의 혼합물들이 매우 특히 바람직하다.
그렇지만, 중합에서 형성된 수성 폴리머 겔의 스테이지에서, 중합 후에 중화를 행하는 것도 또한 가능하다. 수성 폴리머 겔 스테이지에서, 실제로 단량체 용액에 중화제의 일부를 추가하고 단지 중합 후에 희망 최종 중화 정도를 설정함으로써, 중합 전에 40 몰% 이하, 바람직하게는 10 내지 30 몰%, 더 바람직하게는 15 내지 25 몰% 의 산기를 중화하는 것도 또한 가능하다. 중합 후에 수성 폴리머 겔이 적어도 부분적으로 중화되는 때, 수성 폴리머 겔은 바람직하게는 기계적으로, 예컨대 압출기에 의해 세분되고, 이 경우 중화제는 분무되거나 뿌려지거나 부어진 후 조심스럽게 혼합된다. 이를 위해, 획득되는 겔 덩어리는 균질화를 위해 반복적으로 압출될 수 있다.
그리고 나서, 수성 폴리머 겔은 잔류 수분 함량이 바람직하게는 0.5 내지 15 중량%, 더 바람직하게는 1 내지 10 중량%, 가장 바람직하게는 2 내지 8 중량% 일 때까지 강제공기 벨트 건조기로 건조되고, 잔류 수분 함량은 EDANA 추천된 시험법 No. WSP 230.2-05 "Moisture Content" 에 의해 결정된다. 너무 높은 잔류 수분 함량의 경우, 건조된 폴리머 겔은 너무 낮은 유리 전이 온도 (Tg) 를 갖고, 단지 어려움으로 더 처리될 수 있다. 너무 낮은 잔류 수분 함량의 경우, 건조된 폴리머 겔은 너무 부서지기 쉽고, 후속 조합 단계에서, 과도하게 낮은 입자 크기를 갖는 바람직하지 않게 다량의 폴리머 입자, 특히 물-흡수성 폴리머 입자가 획득된다 ("미립자"). 건조 전의 겔의 고체 함량은 바람직하게는 25 내지 90 중량%, 더 바람직하게는 35 내지 70 중량%, 가장 바람직하게는 40 내지 60 중량% 이다.
그 후에, 건조된 폴리머 겔은 그라인딩 및 분류되고, 그라인딩을 위해 사용된 장치는 전형적으로 단일 또는 다중 스테이지 롤러 밀, 바람직하게는 2- 또는 3-스테이지 롤러 밀, 핀 밀, 해머 밀 또는 진동 밀일 수도 있다.
생성물 분획으로서 제거되는 폴리머 입자, 특히 물-흡수성 폴리머 입자의 평균 입자 크기는 바람직하게는 적어도 150 ㎛, 더 바람직하게는 250 내지 600 ㎛, 매우 특히 300 내지 500 ㎛ 이다. 생성물 분획의 평균 입자 크기는, 스크린 분획에 의해 비율이 누적 형태로 플로팅되고 (plotted) 평균 입자 크기는 그래프적으로 결정되는, EDANA 추천된 시험법 No. WSP 220.2-05 "Particle Size Distribution" 에 의해 결정될 수도 있다. 여기서, 평균 입자 크기는 누적 50 중량% 를 생기게 하는 메시 크기의 값이다.
적어도 150 ㎛ 의 입자 크기를 갖는 입자의 비율은 바람직하게는 적어도 90 중량%, 더 바람직하게는 적어도 95 중량%, 가장 바람직하게는 적어도 98 중량% 이다.
너무 작은 입자 크기를 갖는 폴리머 입자, 특히 물-흡수성 폴리머 입자는 투과성 (SFC) 을 낮춘다. 그러므로, 과도하게 작은 폴리머 입자, 특히 물-흡수성 폴리머 입자 ("미립자") 의 비율은 작아야 한다.
그러므로, 과도하게 작은 폴리머 입자, 특히 과도하게 작은 물-흡수성 폴리머 입자는 전형적으로 제거되어 프로세스로 재순환된다. 이는 바람직하게는 중합 전에, 중에 또는 직후에, 즉 수성 폴리머 겔의 건조 전에 행해진다. 과도하게 작은 폴리머 입자, 특히 과도하게 작은 물-흡수성 폴리머 입자는 재순환 전에 또는 중에 물 및/또는 수성 계면활성제로 적셔질 수 있다.
나중의 프로세스 단계에서, 예컨대 표면 후가교결합 또는 다른 코팅 단계 후에, 과도하게 작은 폴리머 입자, 특히 과도하게 작은 물-흡수성 폴리머 입자를 제거하는 것도 또한 가능하다. 이 경우, 재순환된 과도하게 작은 폴리머 입자, 특히 과도하게 작은 물-흡수성 폴리머 입자는 다른 방식으로, 예컨대 흄드 실리카로 표면 후가교결합되거나 코팅된다.
중합을 위해 니딩 반응기가 사용되는 때, 과도하게 작은 폴리머 입자, 특히 과도하게 작은 물-흡수성 폴리머 입자는 바람직하게는 중합의 제 2 의 마지막 1/3 및/또는 마지막 1/3 중에 추가된다.
과도하게 작은 폴리머 입자, 특히 과도하게 작은 물-흡수성 폴리머 입자가 매우 이른 스테이지에 예컨대 단량체 용액에 추가되는 때, 이는 획득되는 물-흡수성 폴리머 입자의 원심분리 유지 용량 (CRC) 를 낮춘다. 그렇지만, 이는 예컨대 사용된 가교제 b) 의 양을 조정함으로써 보상될 수 있다.
최대 850 ㎛ 의 입자 크기를 갖는 입자의 비율은 바람직하게는 적어도 90 중량%, 더 바람직하게는 적어도 95 중량%, 가장 바람직하게는 적어도 98 중량% 이다.
최대 600 ㎛ 의 입자 크기를 갖는 입자의 비율은 바람직하게는 적어도 90 중량%, 더 바람직하게는 적어도 95 중량%, 가장 바람직하게는 적어도 98 중량% 이다.
너무 큰 입자 크기를 갖는 폴리머 입자, 특히 물-흡수성 폴리머 입자는 팽윤비 (swelling rate) 및/또는 팽윤 속도 (각각 팽윤 동역학) 를 낮춘다. 그러므로, 과도하게 큰 폴리머 입자, 특히 과도하게 큰 물-흡수성 폴리머 입자의 비율은 마찬가지로 작아야 한다.
그러므로, 과도하게 큰 폴리머 입자, 특히 과도하게 큰 물-흡수성 폴리머 입자는 전형적으로 제거되어 건조 폴리머 겔의 그라인딩 단계로 재순환된다.
특성을 더 개선하기 위해, 폴리머 입자, 특히 물-흡수성 폴리머 입자는 표면 후가교결합될 수도 있다. 적절한 표면 후가교제는 폴리머 입자, 특히 물-흡수성 폴리머 입자의 적어도 2 개의 카르복실레이트기와 공유 결합을 형성할 수 있는 기를 포함하는 화합물이다. 적절한 화합물은 예컨대 EP 0 083 022 A2, EP 0 543 303 A1 및 EP 0 937 736 A2 에 기재된 것처럼 다관능기 아민, 다관능기 아미도아민, 다관능기 에폭시드, DE 33 14 019 A1, DE 35 23 617 A1 및 EP 0 450 922 A2 에 기재된 것처럼 디- 또는 다관능기 알코올, 또는 DE 102 04 938 A1 및 U.S. Pat. No. 6,239,230 에 기재된 것처럼 β-히드록시알킬아미드이다.
그리고 적절한 표면 후가교제로서, DE 40 20 780 C1 에 환식 카보네이트가 기재되어 있고, DE 198 07 502 A1 에 2-옥사졸리디논 및 그의 유도체, 예컨대 2-히드록시에틸2-옥사졸리디논이 기재되어 있고, DE 198 07 992 C1 에 비스- 및 폴리-2옥사졸리디논이 기재되어 있고, DE 198 54 573 A1 에 2-옥소테트라히드로-1,3-옥사진 및 그의 유도체가 기재되어 있고, DE 198 54 574 A1 에 N-아실2 옥사졸리디논이 기재되어 있고, DE 10204937 A1 에 환식 요소 (cyclic ureas) 가 기재되어 있고, DE 103 34 584 A1 에 쌍환식 아미도 아세탈이 기재되어 있고, EP 1 199 327 A2 에 옥세탄 및 환식 요소가 기재되어 있고, WO 2003/031482 A1 에 모르폴린-2,3-디온 및 그의 유도체가 기재되어 있다.
바람직한 표면 후가교제는 에틸 카보네이트, 에틸렌 글리콜 디클리시딜 에테르, 에피클로로히드린과 폴리아미드의 반응 생성물, 및 프로필렌글리콜과 1,4-부탄디올의 혼합물이다.
매우 특히 바람직한 표면 후가교제는 2-히드록시에틸-2-옥사졸리디논, 2-옥사졸리디논 및 1,3-프로판디올이다. 그리고, DE 37 13 601 A1 에 기재된 것처럼 추가적인 중합가능 에틸렌성 불포화 기를 포함하는 표면 후가교제를 사용하는 것이 또한 가능하다. 표면 후가교제의 양은 각 경우에 건조 폴리머 입자, 특히 물-흡수성 폴리머 입자에 기초하여 바람직하게는 0.001 내지 2 중량%, 더 바람직하게는 0.02 내지 1 중량%, 가장 바람직하게는 0.05 내지 0.2 중량% 이다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 표면 후가교결합 전에, 중에 또는 후에, 다가 양이온이 표면 후가교제와 더불어 입자 표면에 적용된다.
본 발명에 따른 프로세스에서 이용가능한 다가 양이온은 예컨대 아연, 마그네슘, 칼슘, 철 및 스트론튬의 양이온과 같은 2가 양이온, 알루미늄, 철, 크롬, 희토류 및 망간의 양이온과 같은 3가 양이온, 티타늄 및 지르코늄의 양이온과 같은 4가 양이온이다. 가능한 반대이온은 클로라이드, 브로마이드, 설페이트, 하이드로겐설페이트, 카보네이트, 하이드로겐카보네이트, 나이트레이트, 포스페이트, 하이드로겐포스페이트, 디하이드로겐포스페이트 및 카르복실레이트, 예컨대 아세테이트, 시트레이트 및 락테이트이다. 알루미늄 설페이트 및 알루미늄 락테이트 및 알루미늄 아세테이트가 바람직하다. 금속염 외에도, 다가 양이온으로서 폴리아민을 사용하는 것도 또한 가능하다.
사용된 다가 양이온의 양은 각 경우에 건조 폴리머 입자, 특히 물-흡수성 폴리머 입자에 기초하여 예컨대 0.001 내지 2 % 또는 바람직하게는 1.5 중량%, 바람직하게는 0.005 내지 1 중량%, 더 바람직하게는 0.02 내지 0.8 중량% 이다.
표면 후가교결합은 전형적으로, 표면 후가교제의 용액이 건조된 폴리머 입자, 특히 물-흡수성 폴리머 입자에 분무되도록 행해진다. 분무 후에, 표면 후가교제로 코팅된 폴리머 입자, 특히 물-흡수성 폴리머 입자는 열적으로 건조되고, 표면 후가교결합 반응은 건조 중에 또는 건조 후에 일어날 수 있다.
표면 후가교제의 용액의 분무는 바람직하게는 스크루 믹서, 디스크 믹서 및 패들 믹서와 같은 이동 믹싱 툴을 갖는 믹서에서 행해진다. 패들 믹서와 같은 수평 믹서가 특히 바람직하고, 수직 믹서가 매우 특히 바람직하다. 수평 믹서와 수직 믹서 사이의 구별은 믹싱 샤프트의 위치에 의해 행해지고, 즉 수평 믹서는 수평방향으로 장착된 믹싱 샤프트를 갖고, 수직 믹서는 수직방향으로 장착된 믹싱 샤프트를 갖는다. 적절한 믹서는 예컨대 수평 Pflugschar
Figure pct00003
플로우셰어 믹서 (Gebr. Loedige Maschinenbau GmbH; Paderborn; 독일), Vrieco-Nauta 역속 믹서 (Hosokawa Micron BV; Doetinchem; 네덜란드), Processall Mixmill 믹서 (Processall Incorporated; Cincinnati; 미국) 및 Schugi Flexomix
Figure pct00004
(Hosokawa Micron BV; Doetinchern; 네덜란드) 이다. 그렇지만, 유동층에서 표면 후가교제 용액을 분무하는 것도 또한 가능하다.
표면 후가교제는 전형적으로 수성 용액의 형태로 사용된다. 폴리머 입자, 특히 물-흡수성 폴리머 입자에의 표면 후가교제의 침투 깊이는 비수성 용제의 함량 및 용제의 총량을 통해 조절될 수 있다.
용제로서 오로지 물이 사용되는 경우, 계면활성제가 추가되는 것이 유리하다. 이는 젖음 거동을 향상시키고 덩어리 형성 경향을 감소시킨다. 그렇지만, 용제 혼합물, 예컨대 이소프로판올/물, 1,3-프로판디올/물 및 프로필렌 글리콜/물을 사용하는 것이 바람직하고, 질량의 측면에서 혼합비는 바람직하게는 20:80 내지 40:60 이다. 건조기에서의 물-흡수성 폴리머 입자의 건조 온도는 바람직하게는 100 내지 250℃, 더 바람직하게는 130 내지 220℃, 가장 바람직하게는 150 내지 200℃ 이다. 건조기에서의 체류 시간은 바람직하게는 10 내지 120 분, 더 바람직하게는 10 내지 90 분, 가장 바람직하게는 30 내지 60 분이다. 건조기의 충전 레벨은 바람직하게는 30 내지 80 %, 더 바람직하게는 40 내지 75 %, 가장 바람직하게는 50 내지 70 % 이다. 건조기의 충전 레벨은 기계의 경사 및 샤프트들의 회전 속도 및 월류 위어 (overflow weir) 의 높이를 통해 조절될 수 있다.
후속하여, 표면 후가교결합된 물-흡수성 폴리머 입자는 다시 분류될 수 있고, 과도하게 작은 그리고/또는 과도하게 큰 물-흡수성 폴리머 입자들이 제거되어 프로세스로 재순환된다.
특성을 더 개선하기 위해, 표면 후가교결합된 물-흡수성 폴리머 입자는 코팅되거나 재가습될 수 있다.
재가습은 바람직하게는 30 내지 80℃, 더 바람직하게는 35 내지 70℃, 가장 바람직하게는 40 내지 60℃ 에서 행해진다. 과도하게 낮은 온도에서는, 물-흡수성 폴리머 입자는 덩어리를 형성하는 경향이 있고, 더 높은 온도에서는, 물은 이미 뚜렷한 정도로 증발한다. 재보습을 위해 사용된 물의 양은 바람직하게는 1 내지 10 중량%, 더 바람직하게는 2 내지 8 중량%, 가장 바람직하게는 3 내지 5 중량% 이다. 재보습은 물-흡수성 폴리머 입자의 기계적 안정성을 증가시키고 그들의 정적 차징 (static charging) 경향을 감소시킨다.
팽윤비 및 투과성 (SFC) 을 개선하기 위한 적절한 코팅은 예컨대 무기 불활성 물질, 예컨대 비수용성 금속염, 유기 폴리머, 양이온성 폴리머 및 2가 또는 다가 금속 양이온이다. 먼지 바인딩을 위한 적절한 코팅은 예컨대 폴리올이다. 폴리머 입자, 특히 물-흡수성 폴리머 입자의 원하지 않는 케이킹 경향에 대응하기 위한 적절한 코팅은 예컨대 흄드 실리카, 예컨대 Aerosil
Figure pct00005
200, 및 계면활성제 예컨대 Span
Figure pct00006
20 이다.
본 발명에 따른 프로세스에 의해 제조된 물-흡수성 폴리머 입자는 전형적으로 적어도 15 g/g, 바람직하게는 적어도 20 g/g, 더 바람직하게는 적어도 22 g/g, 특히 바람직하게는 적어도 24 g/g, 가장 바람직하게는 적어도 26 g/g 의 원심분리 유지 용량 (CRC) 을 갖는다. 물-흡수성 폴리머 입자의 원심분리 유지 용량 (CRC) 은 전형적으로 60 g/g 미만이다. 원심분리 유지 용량 (CRC) 은 EDANA 추천된 시험법 No. WSP 241.2-05 "원심분리 유지 용량" 에 의해 결정된다.
본 발명의 더 완전한 이해를 위해, 이제 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명할 것이다. 상세한 설명은 본 발명의 바람직한 실시형태라고 생각되는 것을 보여주고 설명할 것이다. 물론, 본 발명의 기본 아이디어에서 벗어남이 없이 형상, 설계 또는 상세의 다양한 수정 및 변화가 가해질 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 그러므로, 본 발명은 여기에 나타내고 설명한 정확한 형태, 형상, 디자인 및 상세, 또는 이하에서 청구되는 것처럼 그리고 여기에 개시된 발명의 전체보다 적은 어떤 것으로 제한될 수는 없는 것이다. 더욱이, 본 발명을 개시하는 상세한 설명, 도면 및 청구항들에 기재된 특징들은 단독으로 또는 조합으로, 고려되는 본 발명에 있어 본질적일 수도 있다. 특히, 청구항에서의 어떠한 도면부호도 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. "포함하는" 이라는 용어는 다른 요소나 단계를 배제하지 않는다. 단수 표기는 복수를 배제하지 않는다.
도 1 은, 도면 (A) 및 단면도 (B1, B2) 에서, 종래 기술에서 알려진 컨베이어 건조기의 일반 원칙을 보여주기 위한 스케치를 보여주며, 본 발명에 따른 원칙이 물-흡수성 폴리머 입자의 제조 프로세스에서 컨베이어 건조기의 컨베이어 벨트의 바람직한 구성과 함께 사용된다.
도 2 는 원리 (A) 의 물-흡수성 폴리머 입자의 제조 프로세스 및 바람직한 실시형태 (B) 에 따른 수성 물-흡수성 폴리머 겔의 건조 프로세스를 보여주기 위한 플로우 차트를 보여주며, 순환 플레이트 컨베이어 벨트의 바람직한 실시형태가 사용되고, 순환 플레이트 컨베이어 벨트는 특히 도 3 에 도시된 것처럼 직선형 힌지 라인 형태의 힌지 라인을 갖는 너클 조인트를 포함하는 힌지 어셈블리를 구비한다.
도 3a, 도 3b, 도 3c 및 도 3d 는 컨베이어 벨트의 제 1 및 제 2 벨트 플레이트 사이의 힌지 라인에서의 힌지 어셈블리를 개략적으로 보여주며, 순환 플레이트 컨베이어 벨트의 바람직한 실시형태는 수성 물-흡수성 폴리머 겔의 건조 프로세스에서의 사용을 위한, 직선형 힌지 라인 형태의 힌지 라인을 갖는 너클 조인트를 포함하는 힌지 어셈블리를 구비한다.
도 4a 는, 운반 방향의 반대 방향에서의 제 1 및 제 2 플레이트의 정면 사시도를 보여주고, 도 4b 는 플레이트 컨베이어 벨트의 제 2 단부에서 서로에 대한 상대 각도에 있는 제 1 및 제 2 플레이트의 측면 사시도를 보여준다.
도 5 는 종래 기술에 따른 제 1 및 제 2 플레이트 사이의 피아노 타입 힌지 연결부를 보여준다.
도 1 은 논문 "modern superabsorbent polymer technology" (F.L. Buchholz 및 A.T. Graham Wiley-VCH, 1998, 71 - 103 페이지) 에 기재된 바와 같은 단일 라인 벨트 건조기를 원리적으로 보여준다. 도 1(A) 에 도시된 단일 라인 관통-순환 벨트 건조기 (100) 는 컨베이어 건조기의 기본 디자인을 위한 일반적인 기초로서 이해될 수도 있다. 2 이상의 컨베이어 건조기 (100) 가 순차 배열로 제공되는 2라인 디자인 또는 멀티라인 디자인이 설계될 수 있다. 제 1 단부 (E1) 에서 컨베이어 건조기 (100) 는 수성 폴리머 겔을 위한 수용 스테이지 (100.0) 를 제공하고, 제 2 단부 (E2) 에서 컨베이어 건조기 (100) 는 건조 폴리머를 위한 배출 스테이지 (100.9) 를 제공한다. 수용 스테이지 (100.0) 에서, 생성물 분배기 (30) 가 보통 습식 하이드로겔 형태의 수성 폴리머 겔을 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 에 분배한다. 이 실시형태에서, 생성물 분배기 (30) 는 진동 벨트 타입이지만, 또한 다른 디자인일 수도 있다. 그리고, 수성 폴리머 겔은 수용 스테이지 (100.0) 로부터 다수의 건조 스테이지 (100.i) (i=1..8 이하 또는 이상) 를 통해 배출 스테이지 (100.9) 로 운반된다. 배출 스테이지 (100.9) 의 일부로서, 건조 폴리머 겔을 특정 크기의 입자로 파쇄하기에 적합한 생성물 브레이커 (20) 가 출구에 제공된다.
컨베이어 벨트는 다수의 벨트 플레이트를 갖는 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 로서 형성되고, 여기서 일례로 제 1 및 제 2 인접 벨트 플레이트 (1, 2) 가 참조되고, 인접 벨트 플레이트 (1, 2) 는 힌지 어셈블리의 힌지 라인 (3) 에 의해 분리되어 있다. 힌지 어셈블리는 본 발명의 실시형태들과 관련하여 더 묘사된다.
보통, 습식 하이드로 겔은 컨베이어 벨트 (100) 의 일 단부 (E1) 에서 생성물 분배기 (30) 에 의해 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 의 연속적으로 천공된, 전형적으로 스테인리스강 종류의 벨트 플레이트 상에 균등하게 퍼진다. 각 벨트 플레이트 (1, 2) 는 수성 폴리머 겔을 수용하기 위한 표면을 갖는다. 이 실시형태에서, 벨트 플레이트 (1, 2) 는 각각 천공 디자인이고 스테인리스강으로 제조된다.
결과는 희망 깊이에서 건조기 벨트의 폭에 걸친 습식 폴리머 재료의 다공성 층이다. 건조기 벨트의 폭은 기본적으로 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 의 벨트 (10) 의 일측 (SE!) 으로부터 제 2 측 (SE2) 으로 횡방향 (T) 으로 연장되는 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 의 폭에 의해 제한된다. 도 1(B1) 및 (B2) 는 각각 건조 스테이지 (100.i) (i=1..8 이하 또는 이상) 의 에어-업 (air-up)) 및 에어다운 (air-down) 스테이지 (100A, 100D) 의 단면도를 보여주는데, 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 는 차례대로 건조 스테이지 (100.i) 를 통해 수성 폴리머 겔을 운반하기에 적합하다.
에어-업 스테이지 (100A) 에서, 건조 공기 (A) 는 도 1(B1) 에 도시된 것처럼, 공기흐름 분배기 플레이트 (41A) 를 통해 하방으로부터 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 에 접근한 후, 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 의 플레이트 (1, 2) 를 통과하고, 그리고 나서 에어-업 순환 공기 (A) 를 재가열하는 열교환기 (40A) 로 다시 순환된다. 유사한 방식으로 도 1(B2) 에 도시된 것처럼, 에어-다운 건조 스테이지 (100D) 는 열교환기 (40B) 에 의해 재가열된 에어-다운 순환 공기 (D) 를 제공한다. 쌍방의 구역에서의 공기는 팬 (40A, 40B) 에 의해 강제된다. 팬 (40A, 40B) 은, 또한 도면부호 40A 및 40B 가 부여되지만 상세하게 도시되지 않은 열교환기들의 시스템의 일부일 수도 있다. 에어-업 및 에어-다운 스테이지 (100A, 100D) 의 바람직한 시퀀스는 컨베이어 건조기 (100) 의 길이방향 연장부를 따라 분배되고, 도 1(A) 에 예시된 것처럼 건조 스테이지들 (100.i) 에 할당된다. 거기에, 공기흐름의 바람직한 변형 및/또는 변화가 100A, 100D 의 시퀀스, 즉 업 (A) - 업 (A) - 다운 (D) - 다운 (D) - 다운 (D) 에 의해 표시된 것처럼 또한 도시되어 있다. 일 대안은 예컨대 업 - 다운 - 업 - 다운 - 업 - 다운 ... 등이고; 다른 대안도 또한 가능하다.
플레이트 컨베이어 벨트 (10) 의 운반 방향 (C) 은 롤 (R1, R2) 의 회전 방향에 의해 규정되고, 롤은 수용 스테이지 (100.0), 건조 스테이지들 (100.i) (i=1..8 이하 또는 이상) 및 배출 스테이지 (100.9) 를 통해 그리고 나서 방향 변화 시에는 반대방향 (C') 으로 역으로 제 2 단부 (E2) (생성물 브레이커 (20) 의 영역) fhqnxj 제 1 단부 (E1) (생성물 분배기 (30) 의 영역) 으로 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 를 연속적으로 순환시킨다. 배출 스테이지는 건조 물-흡수성 폴리머 입자의 케이크의 추가 가열을 방지하려는 의도와 관련된 냉각 스테이지라고도 또한 칭해질 수 있고, 각각 주위 온도의 방향으로의 냉각이 의도된다.
생성물 브레이커 (20) 로부터 특정 크기 범위에 걸쳐 달라지는 폴리머의 개별 피이스의 입자 크기로 입자상 폴리머 재료가 제공된다. 폴리머 재료의 층 공극률, 층 벌크 밀도 및 층 에지 주위의 누출과 같은 특징이 또한 달라진다. 건식 상태에서, 폴리머 재료의 층은 개별 건식 입자들 또는 다공성 시트를 형성하도록 함께 달라붙은 건식 입자들의 덩어리 (종종 케이크라 불림) 로 이루어질 수도 있다.
컨베이어 건조기 (100) 의 길이방향 연장부를 따른 건조 스테이지 (100.i) (i=1..8 이하 또는 이상) 의 수는 수용 스테이지 (100.0) 에서의 습식 수성 폴리머 겔의 특정 특징, 및 운반 방향 (C) 으로 컨베이어 건조기 (100) 의 길이를 따라 이동하는 때에 폴리머 재료와 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 를 통해 팬 (40A, 40B) 에 의해 위 또는 아래로 순환되는 특정 종류의 건조 공기 (A, D) 및/또는 열에 의존한다. 컨베이어 건조기의 특정 바람직한 변형 실시형태 (여기에 도시 안 됨) 는 적어도 3 개의 스테이지 (즉, 수용 스테이지 (100.0), 단일 건조 스테이지 (100.1) 및 배출 스테이지) 를 갖지만, 더 바람직하게는 수용 스테이지 (100.0) 및 배출 스테이지 외에 적어도 3 개의 건조 스테이지 (100.i) (i=1..3) 를 갖는다.
도 2(A) 는 원칙적으로 물-흡수성 폴리머 입자의 제조 프로세스 (P) 를 보여주는 플로우 차트를 보여준다. 단계 P1 에서, 수성 폴리머 겔이 기본적으로 전술한 것처럼 단량체 용액 또는 현탁액의 중합으로부터 처리된다. 이 실시형태에서, 단량체 용액 또는 현탁액은
- 바람직하게는 적어도 부분적으로 중화된, 특히 산기를 함유하는, 적어도 하나의 에틸렌성 불포화 단량체;
- 적어도 하나의 가교제;
- 적어도 하나의 개시제;
- 선택적으로, 상기 단량체 (a) 와 공중합가능한 하나 이상의 에틸렌성 불포화 단량체들; 및
- 선택적으로, 하나 이상의 수용성 폴리머들을 포함한다.
제 2 단계 P2 에서, 단계 P1 에서 처리된 수성 폴리머 겔은 컨베이어 장치에 제공되고, 단계 P3 에서, 컨베이어 건조기에 제공되어, 수성 폴리머 겔은 도 1 에 예시된 것처럼 건조된다. 제 4 단계 P4 에서, 단계 P3 에서 회수된 물-흡수성 폴리머 입자는 그라인딩 및 분류될 수 있다. 단계 P5 에서, 선택적으로 폴리머 재료는 열적으로 표면 후가교결합될 수 있다. 단계 P6 에서, 그렇지만 또한 다른 단계들 사이에서, 선택적으로 사일로 또는 스테이션 등의 중간 용기에서의 물-흡수성 폴리머 입자의 핸들링이 제공될 수 있다.
특정 단계 P3 에서 더욱 도시하기 위해, 도 2(B) 는 수성 물-흡수성 폴리머 겔의 건조 프로세스에서 컨베이어 건조기 (100) 의 사용 방법 (M) 의 플로우 차트를 보여준다. 본 사용 방법은, 컨베이어 건조기의 순환 플레이트 컨베이어 벨트에 수성 폴리머 겔이 제공되고 순환 플레이트 컨베이어 벨트 상에서 수성 폴리머 겔이 운반되는 단계 M1 을 제공한다. 단계 M2 에서 그리고 도 1 로 도시된 것처럼, 순환 플레이트 컨베이어 벨트는 힌지 어셈블리의 힌지 라인에 의해 분리된 다수의 벨트 플레이트 (1, 2) 를 포함하는 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 로서 형성되고, 각 벨트 플레이트 (1, 2) 는 폴리머 겔을 수용하기 위한 표면을 갖는다. 단계 M3 에서, 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 는 특히 도 1(A) 의 건조 스테이지 (100.1 내지 (100.8) 에 묘사된 것과 같은 상태에 있는 평평한 밴드로 연장된다. 이 단계 M3 에서 그리고 순환 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 의평탄화 시에, 제 1 및 제 2 벨트 플레이트 (1, 2) 는 비교적 평평한 표면 (S) 을 형성하도록 배치된다. 순환 플레이트 컨베이어 벨트의 이러한 세장형 상황에서, 순환 플레이트 컨베이어 벨트의 표면은, 방향을 바꾸기 위해 순환 플레이트 컨베이어 벨트가 굽혀지는 때에 순환 플레이트 컨베이어 벨트의 곡선형 상황에 비해 다소 평평하다. 유리하게는 여기서 평평한 표면 (S) 는 힌지 라인 (3) 을 또한 가로질러 연장되거나 또는 매우 작은 간극을 발생시킬 수도 있다.
제 1 변형 실시형태에서, 강제 공기흐름 (하향 공기흐름 (D) 으로서 그리고/또는 상향 공기흐름 (A) 으로서) 이 도 1 에 도시된 것처럼 플레이트들 (1, 2) 의 오리피스들 및/또는 힌지 라인 (3) 의 슬릿들을 통과하도록 되어 있다. 바람직한 변형 실시형태에서, 비교적 평평한 표면 (S) 을 형성하도록 제 1 및 제 2 벨트 플레이트 (1, 2) 를 배치할 때에, 힌지 라인 (3) 의 슬릿이 커버 수단 등에 의해 폐쇄되거나 덮인다. 본 발명에 따르면, 쌍방의 실시형태에서, 힌지 라인은 직선형 힌지 라인을 형성하도록 구성된다. 따라서, 힌지는 운반 방향 (C) 으로 지향된 라인 섹션이 없다. 직선형 힌지 라인을 따른 힌지는 단지 횡방향 (T) 의 라인 섹션으로 제한된다. 횡방향 (T) 은 도 1(B1) 및 도 1(B2) 에서 제 1 및 제 2 벨트 플레이트 (1, 2) 사이에 힌지 라인 (3) 의 일 측 (SE1) 으로부터 힌지 라인 (3) 의 제 2 측 (SE2) 으로 연장되는 것으로 표시된다.
건조 방법의 제 4 단계 M4 에서, 순환 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 는 컨베이어 건조기의 제 1 및/또는 제 2 단부 (E1, E2) 에 접근하는 때, 특히 순환 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 를 지지하고 이동시키기 위한 롤 (R1, R2) 에 위치되는 때 구부러진다. 따라서, 특히 단계 M4 에서 순환 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 의 굽힘 시에, 제 1 및 제 2 벨트 플레이트 (1, 2) 는 제 1 및 제 2 벨트 플레이트 (1, 2) 사이의 힌지 라인 (3) 에서 서로에 대해 피봇된다. 제 1 및 제 2 벨트 플레이트 (1, 2) 에 할당된 힌지 어셈블리는 힌지 라인 (3) 에서 벨트 플레이트 (1, 2) 의 피봇을 허용하도록 되어 있다. 본 출원의 실시형태에서는, 직선형 힌지 라인 (3) 에 벤드 슬릿이 형성되어 있다.
바람직한 전개의 개념에 따른 슬릿 (S) 은, 기본적으로 이웃하는 플레이트들의 전측과 후측 사이의 거리인 간극 폭을 갖는 간극으로서 규정되는 것으로 이해된다. 간극은 여전히 슬릿이 일 단부에서 폐쇄되도록, 즉 슬릿을 통해 볼 수 없도록 원추형 또는 다른 테이퍼진 단면 형상을 가질 수 있다. 따라서, 폐쇄 슬릿의 경우, 간극의 최대 폭은 슬릿 (S) 의 슬릿 폭에 의해 규정된다. 심지어 슬릿이 양단부에서 개방된 경우, 개구의 최대 폭은 슬릿 (S) 의 슬릿 폭에 의해 규정된다. 이로써, 슬릿 폭 (S) 은 특히 플레이트 (1, 2) 의 개구 (4, 400) 의 최소 폭 (w) 미만인 것으로 규정된다. 따라서, 슬릿 (S) 이 폐쇄되는 경우 그리고 심지어 슬릿 (S) 이 플레이트의 표면으로 개방된다면 (슬릿을 통해 볼 수 있다면), 그럼에도 불구하고 슬릿 폭은 입자가 슬릿을 통해 떨어지는 것을 방지하기에 충분히 작다.
따라서, 슬릿은 제한부를 갖는 슬릿 폭을 갖고, 즉 슬릿 폭은 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 의 굽힘 영역에서 (존재하는 한) 벨트 플레이트 (1, 2) 의 개구의 개구 폭의 값 미만인 값으로 제한된다. 특히 슬릿 폭은 건조된 겔 입자들의 입자 크기의 평균값 미만으로 설정될 수 있고; 특히 슬릿 폭의 상한은 건조된 겔 입자의 입자 크기의 평균값을 갖는 입자 분포의 하단 이하이다. 슬릿 폭의 제한은 표면 (S) 에 위치되는 폴리머 입자, 특히 수성 폴리머 겔 입자 및/또는 물-흡수성 폴리머 입자의 통과가 방지되도록 된다. 특히, 슬릿을 완전히 회피하거나 또는 벨트 플레이트 (1, 2) 자체의 오리피스 또는 다른 개구의 폭보다 더 작은 슬릿 폭을 형성하는 것이 유리하다고 밝혀졌다. 이로써, 입자가 벨트 플레이트 (1, 2) 의 오리피스를 통한 것과 같은 방식으로 벤드 슬릿을 통과하는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 순환 플레이트 컨베이어 벨트로부터의 폴리머 재료의 손실을 방지하기 위해 제 1 중요한 기여가 제공된다. 순환 플레이트 컨베이어 벨트로부터 배출되는 폐기물 양이 상당히 감소된다.
제 5 단계 M5 에서, 바람직하게는 단계 M4 와 조합으로, 컨베이어 건조기 (100) 의 건조 스테이지 또는 구역의 외부에 굽혀진 상태의 순환 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 가 제공된다. 특히, 건조 스테이지 (100.i) (i=1..9) 의 하우징 외부에 굽혀진 상태의 순환 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 를 제공하는 것이 유리하다고 밝혀졌다. 따라서, 건조 스테이지 자체 내부에 상당한 양의 축적 입자가 방지되고, 이는 건조 프로세스의 효과적인 핸들링에 기여한다. 따라서, 더욱이 프로세스는 효과적일 뿐만 아니라 실제로 방해받지 않는다.
축적된 입자는, 컨베이어 건조기 내부에 적어도 극소량이라면, 바람직하게는 순환 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 를 차징 또는 배출하기 위한 스테이지에서, 예컨대 도 1(A) 에 도시된 것처럼 스테이지 (100.0) 또는 스테이지 (100.9) 에서 주로 건조 스테이지의 하우징 외부에 있다. 특히 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 의 전방 단부에서, 스테이지 (100.0) 의 영역은 용이하게 클리닝될 수 있고, 그리고/또는 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 의 후방 단부에서, 실제로 입자가 보통의 생성물과 함께 배출부 내로 직접 떨어질 수 있는 스테이지 (100.9) 의 영역이 제공된다. 바람직하게는, 순환 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 의 굽힘 시에 두 벨트 플레이트 (1, 2) 사이의 직선형 힌지 라인 (3) 에서 벤드 실릿을 통과하는 폴리머 입자, 특히 수성 폴리머 겔 입자 및/또는 물-흡수성 폴리머 입자는 생성물 브레이커 또는 다른 종류의 추가 처리 디바이스로 용이하게 전달되도록 또는 용이하게 재순환 가능하도록 위치된다. 이로써, 폴리머 재료 폐기물을 제거하기 위한 추가적인 수고가 적어도 줄어든다.
추가의 인식에서, 순환 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 로부터의 폴리머 재료의 원하지 않는 배출은 제 1 및 제 2 벨트 플레이트 (1, 2) 사이의 폐쇄된 또는 적어도 부분적으로 덮인 또는 폐쇄된 힌지 슬릿과 함께 직선형 힌지 라인을 제공함으로써 엄격히 방지된다. 따라서, 힌지 라인 (3) 의 슬릿 내로의 폴리머 입자, 특히 수성 폴리머 겔 입자 및/또는 물-흡수성 폴리머 입자의 접근 및/또는 힌지 라인의 슬릿을 통한 입자의 통과는 안전하게 억제되고; 이는 플레이트 순환 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 의 평탄화 상태에서 힌지 슬릿의 경우에 특히 유리하지만, 순환 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 의 굽혀진 상태에서 벤드 슬릿이 가장 바람직하다.
더욱이, 바람직한 실시형태에서, 순환 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 로부터 폴리머 입자의 원하지 않는 배출, 특히 수성 폴리머 겔 입자 및/또는 물-흡수성 폴리머 입자의 원하지 않는 배출이 에어-다운 공기흐름 (D) 에서 그리고 또한 에어-업 공기흐름 (A) 에서 지지된다는 것이 인식되었다. 따라서, 건조 프로세스의 제 6 단계 M6 에서, 바람직하게는 순환 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 의 굽혀진 상태들이 에어-업 공기흐름 (A) 과 조합된다. 적어도 에어-다운 공기흐름 (D) 은 순환 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 의 굽혀진 상태에서 회피된다. 추가의 변형 실시형태에서, 하나의 동일한 건조 스테이지 (100.i) 는 때때로 에어-업 및 에어-다운 공기흐름 (A, D) 의 변화로, 즉 시간 흐름에 따라 동일한 위치에서 공기 흐름 방향의 변화로 구동될 수 있다. 이는 폐기물 양 (존재한다면) 이 건조 라인의 단일 스테이지에 집중되지 않는 것에 기여한다. 이로써, 유지보수 및 클리닝 사이클 시간이 연장될 수 있다.
단계 M7 에서, 건조된 폴리머 입자는 컨베이어 건조기 (100) 의 순환 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 로부터 배출된다.
도 3a 는 아래에서 상세하게 설명할, 직선형 힌지 라인 (3) 에서 분리된 순환 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 의 이웃하는 제 1 및 제 2 벨트 플레이트 (1, 2) 를 조립하기 위한 구성의 바람직한 예의 사시도를 보여준다. 특히 바람직한 실시형태에서, 직선형 힌지 라인 (3) 을 제공하기 위해 힌지는 힌지 어셈블리 (300) 의 무핀 힌지 (303) 로서 구성된다. 무핀 힌지는 직선형 힌지 라인 (3) 을 형성하는 너클 조인트 (330) 의 일부로서 형성된다.
본 바람직한 실시형태에서 그리고 도 3a 에 또한 도시된 것처럼, 힌지 어셈블리 (300) 에는 무거운 하중을 위해 벨트 플레이트 (1, 2) 를 강화시키는 그리고/또는 벨트 플레이트 (1, 2) 의 적어도 왜곡을 제거하는 트러스 등 강화 수단 (340) 이 또한 제공된다. 기본적으로 또한 벨트 플레이트의 추가 강화 수단 (350) 이 운반 방향 (C) 으로 배향될 수 있고; 여기서 추가 강화 수단 (350) 은 제 1 플레이트 (1) 의 컷아웃 섹션을 통해 도시되어 있다. 플레이트 (1, 2) 는 바람직하게는 개구 (4) 를 갖고, 이 경우 개구는 도 4 의 바람직한 실시형태에 도시된 것처럼 세장형 개구 (400) 인 것이 바람직하다.
본 실시형태에서, 순환 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 에는 그의 측 단부 (SE1, SE2) 에서 순환 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 에서 떨어지는 폴리머 입자, 특히 수성 폴리머 겔 입자 및/또는 물-흡수성 폴리머 입자의 원하지 않는 배출을 방지하는 이동 재료 가드로서 기능하는 이동 측벽 (320) 이 제공된다. 이동 측벽 (320) 은 벨트 플레이트 (1, 2) 의 측을 따라서 운반 방향 (C) 을 따라 양측 단부 (SE1, SE2) 에서 연장된다. 이 실시형태에서의 이동 재료 가드는 예컨대 각각 측 단부 (SE1, SE2) 에서 벨트 플레이트 (1, 2) 및 측벽 (320) 의 구멍에 앵커링될 수 있는 나사 또는 볼트 등 수단에 의해 벨트 플레이트 (1, 2) 자체에 고정된다. 용접 또는 다른 종류의 접합이 대안적으로 또는 부가적으로 또한 가능하다. 측 가드는 벨트 플레이트를 우회하는 공기에 대한 밀봉부의 일부가 되는 목적을 또한 갖는다.
변형 실시형태에서, 또한, 측벽 (320) 은 트랙션 어셈블리 라인 (310) 에서 벨트 플레이트 (1, 2) 와 함께 고정 또는 앵커링될 수 있고, 이는 도 3a 의 하측 부분에 전개도로 도시되어 있다. 이 실시형태에서, 트랙션 어셈블리 라인 (310) 은 캐티너리와 같이 헤비 듀티 체인을 형성한다. 또한, 이 실시형태에서 트랙션 어셈블리 라인 (310) 은 상기한 것처럼 플레이트 (1, 2) 및/또는 측벽 (320) 을 지지하도록 되어 있다.
이 실시형태에서의 트랙션 어셈블리 라인 (310) 은 롤러 (314) 를 유지하기 위한 가이드 바아 (313) 를 제공한다. 가이드 체인을 형성하기 위해 다수의 제 1 및 제 2 연결부 (311, 312) 가 제공될 수 있고, 이는 이 실시형태에서 단지 개략적으로 도시되어 있다. 각 연결부 (311, 312) 는 제 1 및 제 2 벨트 플레이트 1, 2) 중의 하나에 할당된다. 각 연결부는 각각 제 1 바아 및 각각 제 2 바아를 가질 수도 있다. 제 1 바아는 운반 방향을 따라 연장되고, 제 2 바아는 운반 방향 (C) 에 수직하게 연장된다. 이는 제 1 및 제 2 벨트 플레이트 (1, 2) 를 지지하기 위한 2축 연결 어셈블리 (315) 를 제공한다. 제 2 바아들이 도움이 되지만 필수는 아니라는 것이 언급되어야 하고; 제 2 바아들은 수정된 2축 연결 어셈블리 (315) 를 제공하도록 벨트 플레이트 (1, 2) 등으로부터 바아들로 대체되거나 (단지 1축 연결 어셈블리를 갖도록) 생략될 수도 있다. 트랙션 어셈블리 라인 (310) 및 측벽 (320) 과 함께 강화부 (340, 350) 및 힌지 어셈블리 (300) 를 갖는 순환 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 가 도 3a 에서 전개도로 도시되어 있다. 도 3b 는 운반 방향에 대해 횡방향인 트러스 방향을 허용하는 순환 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 의 사시도에서 측 단부 (SE1) 로부터 각각 순환 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 를 위해 거의 조립된 상태의 이 부분들을 보여준다.
특히, 도 3b 의 측면도에 개략적으로 도시된 것처럼, 힌지 어셈블리 (300) 는 제 1 및 제 2 벨트 플레이트 (1, 2) 의 제 1 및 제 2 연장부 (301, 302) 를 더 포함하고, 이들은 적어도 부분적으로 중첩되도록 그리고 직선형 힌지 라인 (3) 을 따라 너클 조인트 (330) 에서 슬릿 (S) 을 기본적으로 덮도록 되어 있다. 제 1 연장부 (301) 는 일종의 둥근 베어링 바아로서 형성되고, 제 2 연장부 (302) 는 플레이트의 평면에서의 신장부로서 형성된다. 제 2 플레이트의 평면에서, 제 2 플레이트 (2) 의 후방 측 (306) 의 상부 플레이트 측 신장부 (302.1) 및 제 2 플레이트 (2) 의 하부 플레이트 측 신장부 (302.2) 가 제 1 플레이트 (1) 의 전방 측 (305) 을 수용하기 위한 그루브 (304) 를 제공한다.
도 3c 의 측면도에 개략적으로 도시된 힌지 어셈블리 (300) 에서처럼, 특히 연장부들 (301, 302) 의 중첩은 폴리머 입자의 출입을 방지하기 위한, 특히 수성 폴리머 겔 입자 및/또는 물-흡수성 폴리머 입자의 출입을 방지하기 위한 슬릿 폭의 상한 미만의 값으로 슬릿 (S) 의 폭을 적어도 부분적으로 감소시킨다. 그러한 힌지 어셈블리의 너클 조인트 (330) 는 힌지 라인 (3) 의 영역에서 제 1 및 제 2 플레이트 (1, 2) 를 피봇 커플링시키도록 되어 있다. 특히 제 1 및 제 2 벨트 플레이트 (1, 2) 의 오버래핑 제 1 및 제 2 연장부들 (301, 302) 의 신장부들은 제 1 및 제 2 플레이트 (1, 2) 의 피봇 커플링을 위해 너클 조인트 (330) 를 형성하는데 사용될 수 있다.
특히, 도 3 의 힌지 어셈블리 (300) 의 무핀 힌지 (303) 의 직선형 힌지 라인 (3) 은 운반 방향 (C) 으로의 라인 섹션이 없고, 따라서 특히 어떠한 종래의 피아노 타입 라인 섹션 (503C) (도 5 에 도시된 것처럼) 가 없다. 따라서, 본 발명의 개념에 따르면, 본 실시형태에서는 단지 트랙션 방향, 이 실시형태에서는 무핀 힌지 (303) 에서 직선형 힌지 라인 (3) 의 수직 방향이 존재한다.
도 5 의 피아노 타입 힌지 어셈블리 (500) 에 도시된 것처럼, 피아노 타입 운반 라인 섹션 (503C) 은 제 1 플레이트 (501) 와 제 2 플레이트 (502) 사이에서 피아노 타입 힌지 어셈블리 (500) 의 힌지 라인 (503) 의 횡방향으로 피아노 타입 힌지 라인 섹션 (503L) 에서부터 벗어난다. 결과적으로, 도 5 의 피아노 타입 횡방향 힌지 라인 섹션들 (503L) 과 피아노 타입 운반 라인 섹션들 (503C) 의 교차부에 가까운 간극 (G) 에서 가장 잘 보이는 것처럼, 입자의 통과를 허용하는 힌지 개구가 남아서, 상기한 단점이 있다.
특히, 본 발명의 개념에 따른 직선형 힌지 라인 (3) 의 본 실시형태의 경우, 힌지 라인 (3) 의 슬릿이 다소 자가-클리닝 힌지인 것으로 드러났다. 특히 도 3c 에 도시된 것처럼, 컨베이어 건조기 (100) 의 라인의 제 1 단부 (E1) (즉, 순환 플레이트 컨베이어 벨트가 컨베이어 건조기 (100) 의 하부 영역으로부터 컨베이어 건조기 (100) 의 상부 영역으로 위로 이동되는 때) 가 중력 하에서 힌지 라인 (3) 으로부터 폴리머 입자, 특히 수성 폴리머 겔 입자 및/또는 물-흡수성 폴리머 입자를 제거할 수 있게 한다고 드러났다. 따라서, 건조의 장시간 스케일 프로세스의 문제 없이, 힌지 라인 (3) 에서의 순환 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 의 믿을 수 있는 굽힘이 가능하다. 이는 또한 건조 라인에서의 유지보수 작업을 감소시킨다.
또한, 도 3c 에 도시된 것처럼, 컨베이어 건조기 (100) 의 제 2 단부 (E2) 에서, 즉 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 가 컨베이어 (100) 의 상부 영역으로부터 컨베이어 건조기의 하부 영역으로 아래로 이동되는 때, 슬릿 (S) 의 작은 폭은, 제 1 및 제 2 플레이트 (1, 2) 가 서로에 대해 각도를 갖도록 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 가 굽혀지는 때에도, 여전히 폴리머 입자의 출입, 특히 수성 폴리머 겔 입자 및/또는 물-흡수성 폴리머 입자의 출입을 방지하기 위한 슬릿 폭의 상한 미만이다. 또한 여기서, 연장부들 (301, 302) 은 슬릿 (S) 폭의 실질적으로 전부를 덮는다. 또한, 도시된 것처럼 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 의 상부에 (제 1 및 제 2 플레이트 (1, 2) 가 굽혀지기 전에) 비교적 평평한 표면이 형성되고, 여기서 직선형 힌지 라인 (3) 은 실제로 어떠한 슬릿도 없다. 순환 플레이트 컨베이어 벨트의 이러한 세장형 상황에서, 방향을 바꾸기 위해 순환 플레이트 컨베이어 벨트가 굽혀지는 때에, 순환 플레이트 컨베이어 벨트의 곡선형 상황에 비해 다소 평평하다. 결과적으로, 건조된 폴리머 입자, 특히 물-흡수성 폴리머 입자는 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 의 제 2 단부 (E2) 에서도 슬릿 (S) 내로 전달되지 못한다.
도 3d 는 제 1 및 제 2 벨트 플레이트 (1', 2') 를 갖는 컨베이어 건조기 (100') 의 플레이트 컨베이어 벨트 (10') 의 대안적인 실시형태를 보여준다. 컨베이어 벨트 플레이트 (1', 2') 는 본 발명의 개념에 따라 변형된 형태로 되어 있다. 이 경우, 제 2 벨트 플레이트 (2') 는 상부 플레이트 측 신장부 (302.1') 및 하부 플레이트 측 신장부 (302.2') 를 갖는다. 따라서, 제 2 플레이트 (2') 의 후방 측 (306') 은 제 1 플레이트 (1') 의 전방 측 (305') 을 수용하기 위한 그루브 (304') 를 제공하고; 도 3d 에서, 그루브 (304') 는 도 3b 의 그루브 (304) 의 직사각기둥 형태와 달리 원기둥 형태이다. 또한, 여기서 직선형 힌지 라인 (3') 은 슬릿 폭이 기껏해야 벨트 플레이트 (1', 2') 의 개구의 개구 폭보다 더 작도록 적어도 부분적으로 덮인 단지 작은 슬릿 (S) 을 갖도록 형성된다. 또한, 그루브 (304') 및 직선형 힌지 라인 (3') 등 변형 실시형태를 갖는 벨트 플레이트 (1', 2') 의 대안적인 실시형태가 더 설명하는 실시형태들에서 사용될 수 있다.
도 4 는 직선형 힌지 라인 (3) 을 사이에 갖는 제 1 및 제 2 벨트 플레이트 (1, 2) 의 정면도 (도 4a) 및 도 5 와 동일한 관점의 측면도 (도 4b) 이다. 이 실시형태에서, 도 4a 에 도시된 것처럼, 제 1 및 제 2 플레이트는 제 1 플레이트의 연장부 (301) 의 작은 부분이 보이도록 서로에 대한 각도로 굽혀진다. 그럼에도 불구하고, 제 1 및 제 2 플레이트 (1, 2) 가 서로에 대해 굽혀지는 때에, 표면에 슬릿 (S) 이 개방되지 않고; 즉 굽혀진 상태에서도 힌지 라인 (3) 에서 힌지를 통해 볼 수 없다. 각각, 굽힘 시에 슬릿 (S) (즉, 인접한 플레이트들 (1, 2) 의 후방측 (305) 과 전방측 (306) 사이의 간극) 이 생기는 경우에도, 그러한 슬릿 (S) (도 3c 및 도 4a 에 가장 잘 도시된 것처럼) 은 단지 플레이트의 개구 (400) 의 개구 폭 (w) 보다 훨씬 작은 슬릿 폭만을 허용하도록 연장부 (302) 의 상부 플레이트 측 신장부 (302.1) 에 의해 덮인다. 이 실시형태에서, 도 4a 에 도시된 것처럼, 개구 (400) 는 길이 l > w 의 신장부 (401) 및 둥근 단부 (402, 403) 를 갖는 세장형 오리피스로서 형성된다. 따라서, 제 2 플레이트 (2) 에 대한 제 1 플레이트 (1) 의 굽힘이 증가되는 때에도, 슬릿 (S) 의 폭은 벨트 플레이트 (1, 2) 의 개구 (400) 의 폭 (w) 보다 더 작을 것이다. 특히, 슬릿 (S) 의 슬릿 폭은 순환 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 의 굽힘 영역에서 건조된 겔 입자의 입자 크기의 평균값 미만의 값으로 제한되고; 특히 슬릿 폭 (w) 의 상한은 크기 입자 분포의 하단을 형성하는 입자 크기 미만 또는 그 범위 내, 즉 건조된 겔 입자들의 입자 크기의 평균값 미만일 수 있다.
도 4a 에 나타낸 것처럼 운반 방향에 대한 관점으로부터 직접 정면도에서 동일한 벨트 플레이트 (1, 2) 는 제 1 플레이트의 전방 측에서 제 1 연장부 (301) 및 직선형 힌지 라인 (3) 을 갖는 너클 조인트 (330) 내로의 직접 관찰을 허용하여서, 너클 조인트의 슬릿 폭을 감소시킨다. 그럼에도 불구하고, 컨베이어 건조기 (100) 의 단부에서 굽혀진 상태에서도 힌지 라인 (3)에서 힌지를 통해 볼 수 없다.
순환 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 상에서 운반된 물-흡수성 폴리머 입자 (P) 를 갖는 컨베이어 건조기 (100) 의 제 2 단부 (E2) 에서, 입자 (P) 는 건조된 케이크로서 제공된다. 케이크는 도 1 의 배출 스테이지 (100.9) 에 제공된 컨베이어 건조기의 케이지 내에 순환 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 아래에, 도 1 에서 생성물 브레이커 (20) 로서 나타낸 크러셔로 떨어진다.
예
예 1: 비교예
순환 플레이트 컨베이어 벨트 건조기의 2 개의 플레이트들 사이의 피아노 타입 힌지를 사용함으로써 가교결합된 수성 폴리머 겔로부터, 특히 상기한 전개들에 따라 후가교결합된 초흡수제, 즉 물-흡수성 폴리머 입자의 제조
6 개월 내에, 플레이트 컨베이어 벨트에서 대략 30 톤의 폐기물이 떨어져서, 새로운 폴리머 재료를 수용하기 위해 컨베이어 벨트가 위로 전환되는 건조기의 전방 단부 뿐만 아니라 건조기 내의 상이한 위치에서 건조기 벨트 아래에 축적되는 것으로 밝혀졌다.
예 2: 본 발명 예
컨베이어 벨트 건조기의 순환 플레이트 컨베이어 벨트의 2 개의 플레이트들 사이의 본 발명의 직선형 라인 타입 힌지를 사용함으로써, 가교결합된 수성 폴리머 겔로부터, 특히 상기한 전개들에 따라 후가교결합된 초흡수제, 즉 물-흡수성 폴리머 입자의 제조
존재한다면, 매 6 개월마다 약 2-3 톤이라는 현저히 더 적은 양으로 약간의 폐기물이, 상이한 위치에서 벨트 아래에 축적되는 것으로 밝혀졌다. 순환 플레이트 컨베이어 벨트가 위로 전환되지만 다중 스테이지 컨베이어 건조기의 건조 스테이지 외부인, 건조기의 전방 단부에 더 있을 수도 있다. 그렇지만, 상기한 바와 같이, 이러한 축적 물질은 프로세스를 방해하지 않고 운전 작동 중에 제거될 수 있다.
요약하면, 본 출원에서 도시하고 설명한 타입의 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 는 물-흡수성 폴리머 입자의 제조 프로세스, 특히 물-흡수성 폴리머 입자를 제공하기 위한 수성 폴리머 겔의 건조 프로세스에 특히 유리하고 유용한 것으로 밝혀졌고, 특히 폐기물 양을 줄이고 유지보수 사이클 시간을 연장함으로써 특히 더 효과적인 프로세스를 허용한다. 도면에 도시된 것처럼, 특히 본 발명의 개념의 제 1 양태의 조합 (즉 직선형 힌지 라인을 갖는, 본 발명 타입의 폐쇄된 또는 부분적으로 폐쇄된, 적어도 타이트한 너클 조인트) 은 건조 스테이지 (100.i) 의 외부에, 특히 건조 스테이지 (100.1) 의 하우징 외부에 (i=1..9) 굽혀진 상태의 플레이트 컨베이어 벨트 (10) 의 제 1 및/또는 제 2 단부 (E1, E2) 를 제공한다는 본 발명의 개념과 제 2 양태와 결합된다.

Claims (23)

  1. 물-흡수성 폴리머 입자의 제조 방법으로서,
    - 단량체 용액 또는 현탁액의 중합으로부터 수성 폴리머 겔을 처리하는 단계, 및
    - 컨베이어 건조기, 특히 강제공기 (forced air) 컨베이어 건조기에서 상기 수성 폴리머 겔을 건조시키는 단계
    를 포함하고,
    상기 컨베이어 건조기는 순환 컨베이어 벨트를 구비하고, 상기 수성 폴리머 겔은 상기 순환 컨베이어 벨트 상에서 운반되며,
    상기 순환 컨베이어 벨트는 힌지 어셈블리의 힌지 라인에 의해 분리된 다수의 벨트 플레이트들을 포함하는 순환 플레이트 컨베이어 벨트로서 형성되고, 각 벨트 플레이트는 상기 수성 폴리머 겔을 수용하기 위한 표면을 갖고,
    상기 힌지 어셈블리는 직선형 힌지 라인의 형태의 힌지 라인을 갖는 너클 조인트를 포함하는, 물-흡수성 폴리머 입자의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 플레이트들은 상기 순환 플레이트 컨베이어 벨트의 운반 방향을 따라 이웃하고,
    상기 직선형 힌지 라인은 플레이트의 제 1 측으로부터 상기 플레이트의 제 2 대향 측으로 상기 운송 방향에 대해 횡방향으로, 특히 상기 운송 방향에 대해 직각으로 연장되는 것을 특징으로 하는 물-흡수성 폴리머 입자의 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 순환 플레이트 컨베이어 벨트가 순환할 때, 상기 순환 플레이트 컨베이어 벨트의 굽힘 시에, 상기 플레이트들 중의 제 1 및 제 2 벨트 플레이트가 상기 제 1 및 제 2 벨트 플레이트에 할당된 상기 힌지 어셈블리에 의해 상기 제 1 및 제 2 벨트 플레이트 사이의 힌지 라인에서 서로에 대해 피봇되는 것을 특징으로 하는 물-흡수성 폴리머 입자의 제조 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 순환 플레이트 컨베이어 벨트의 평탄화 시에, 제 1 및 제 2 벨트 플레이트는 평평한 표면을 형성하도록 배치되고, 상기 직선형 힌지 라인에서, 슬릿 폭을 갖는 힌지 슬릿이 형성되고, 상기 슬릿 폭은 벨트 플레이트의 개구들의 개구 폭보다 더 작고, 그리고/또는
    상기 직선형 힌지 라인에서 상기 제 1 및 제 2 벨트 플레이트가 서로에 대해 피봇되는 때에, 슬릿 폭을 갖는 벤드 슬릿 (bend slit) 이 형성되고, 상기 슬릿 폭은 벨트 플레이트의 개구들의 개구 폭보다 더 작은 것을 특징으로 하는 물-흡수성 폴리머 입자의 제조 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 순환 플레이트 컨베이어 벨트의 굽힘 시에, 직선형 힌지 라인의 벤드 슬릿이 폐쇄되거나 적어도 부분적으로 덮이고, 그리고/또는 상기 순환 플레이트 컨베이어 벨트가 순환하는 때, 상기 순환 플레이트 컨베이어 벨트의 평탄화 시에, 제 1 및 제 2 벨트 플레이트는 평평한 표면, 특히 상기 힌지 라인에 걸쳐 비교적 평평한 표면을 형성하도록 배치되고, 평평한 표면을 형성하기 위한 상기 제 1 및 제 2 벨트 플레이트의 배치 시에, 상기 직선형 힌지 라인이 폐쇄되거나 적어도 부분적으로 덮이는 것을 특징으로 하는 물-흡수성 폴리머 입자의 제조 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 너클 조인트는 제 1 및 제 2 벨트 플레이트의 오버래핑 제 1 및 제 2 연장부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 물-흡수성 폴리머 입자의 제조 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 벨트 플레이트는 상기 힌지 라인에서 직접적으로 또는 간접적으로 특히 상기 제 1 및/또는 제 2 벨트 플레이트의 오버래핑 제 1 및 제 2 연장부들 또는 신장부들에 의해 서로에 대해 피봇 커플링되는 (pivotal coupled) 것을 특징으로 하는 물-흡수성 폴리머 입자의 제조 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 너클 조인트는 무핀 (pinless) 너클 조인트로서 형성되고, 특히 상기 직선형 힌지 라인은 운반 방향으로 라인 섹션들을 갖지 않는 것을 특징으로 하는 물-흡수성 폴리머 입자의 제조 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플레이트는 특히 운반방향 및/또는 운반방향의 횡방향, 특히 수직방향으로 상기 플레이트 아래에 하나 이상의 강화 리브들 및/또는 하나 이상의 강화 트러스들을 구비하는 것을 특징으로 하는 물-흡수성 폴리머 입자의 제조 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 순환 플레이트 컨베이어 벨트는 드라이브와 맞물리는 그리고/또는 상기 플레이트들을 지지하기에 적합한 트랙션 어셈블리 라인을 갖는 것을 특징으로 하는 물-흡수성 폴리머 입자의 제조 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    트랙션 어셈블리 라인이 다수의 트랙션 요소들을 구비하고, 제 1 및/또는 제 2 플레이트가 트랙션 요소들 중의 제 1 트랙션 요소 및/또는 제 2 트랙션 요소에 할당되는 것을 특징으로 하는 물-흡수성 폴리머 입자의 제조 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    트랙션 어셈블리 라인은 트랙션 요소들의 체인의 형태인 것을 특징으로 하는 물-흡수성 폴리머 입자의 제조 방법.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    트랙션 어셈블리 라인의 다수의 요소들의 트랙션 요소들 중의 적어도 하나가 단일 플레이트에 연결된 제 1 및/또는 제 2 연결부를 제공하는 것을 특징으로 하는 물-흡수성 폴리머 입자의 제조 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 플레이트에의 상기 제 1 연결부, 특히 제 1 바아가 운반 방향을 따라 연장되고 그리고/또는 상기 플레이트에의 상기 제 2 연결부, 특히 제 2 바아가 상기 운반 방향에 대해 십자형으로 (crosswise) 연장되는 것을 특징으로 하는 물-흡수성 폴리머 입자의 제조 방법.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    트랙션 어셈블리 라인이 벨트 플레이트의 측을 따라서, 특히 벨트 플레이트의 제 1 및 제 2 측을 따라서 운반 방향을 따라 연장되는 이동 측벽을 지지하는 것을 특징으로 하는 물-흡수성 폴리머 입자의 제조 방법.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컨베이어 건조기는 하나 초과, 특히 2 또는 3 이상의 스테이지를 포함하는 다중스테이지 벨트 건조기 형태의 강제공기 컨베이어 건조기이고,
    상기 벨트 건조기의 적어도 하나의 건조 스테이지가 에어-다운 스테이지이고, 건조 공기가 상기 순환 플레이트 컨베이어 벨트 위의 상부 영역으로부터 상기 순환 플레이트 컨베이어 벨트 아래의 하부 영역으로 전달되는 것을 특징으로 하는 물-흡수성 폴리머 입자의 제조 방법.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    순환 플레이트 컨베이어 벨트 형태의 개별 순환 플레이트 컨베이어 벨트가 상기 컨베이어 건조기의 건조 구역, 특히 스테이지에 할당되고,
    상기 개별 순환 플레이트 컨베이어 벨트는 제 1 리턴 단부 및 제 2 리턴 단부를 구비하고, 상기 제 1 및/또는 제 2 리턴 단부는 상기 건조 구역의 외부에, 특히 건조 스테이지의 외부에 위치되는 것을 특징으로 하는 물-흡수성 폴리머 입자의 제조 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    제 1 리턴 단부 및/또는 제 2 리턴 단부는 건조 구역의 하우징의 외부에, 특히 스테이지 하우징의 외부에 위치되는 것을 특징으로 하는 물-흡수성 폴리머 입자의 제조 방법.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수성 폴리머 겔은 단량체 용액 또는 현탁액의 중합으로부터 처리되고, 상기 단량체 용액 또는 현탁액은
    - 바람직하게는 적어도 부분적으로 중화된, 특히 산기를 함유하는, 적어도 하나의 에틸렌성 불포화 단량체;
    - 적어도 하나의 가교제;
    - 적어도 하나의 개시제;
    - 선택적으로, 상기 단량체 (a) 와 공중합가능한 하나 이상의 에틸렌성 불포화 단량체들; 및
    - 선택적으로, 하나 이상의 수용성 폴리머들
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 물-흡수성 폴리머 입자의 제조 방법.
  20. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은 추가로
    - 획득되는 물-흡수성 폴리머 겔 입자, 특히 건조 후의 획득되는 물-흡수성 폴리머 입자를 그라인딩 및 분류하는 단계,
    - 선택적으로, 열적으로 표면 후가교결합시키는 단계,
    - 선택적으로, 사일로 또는 스테이션 등의 중간 용기에서 물-흡수성 폴리머 입자를 핸들링하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 물-흡수성 폴리머 입자의 제조 방법.
  21. 수성 폴리머 겔의 건조 프로세스, 특히 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 따른 방법에서의 컨베이어 건조기의 사용 방법으로서,
    컨베이어 건조기가 상기 수성 폴리머 겔을 건조시키기에 적합하고,
    상기 컨베이어 건조기는 순환 컨베이어 벨트를 구비하고, 상기 수성 폴리머 겔은 상기 순환 컨베이어 벨트 상에서 운반되며,
    상기 순환 컨베이어 벨트는 힌지 어셈블리의 힌지 라인에 의해 분리된 다수의 벨트 플레이트들을 포함하는 순환 플레이트 컨베이어 벨트로서 형성되고, 각 벨트 플레이트는 상기 수성 폴리머 겔을 수용하기 위한 표면을 갖고,
    상기 힌지 어셈블리는 직선형 힌지 라인의 형태의 힌지 라인을 갖는 너클 조인트를 포함하는, 컨베이어 건조기의 사용 방법.
  22. 특히 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 따른 방법에서 수성 폴리머 겔의 건조 프로세스에 적합한 컨베이어 건조기로서,
    컨베이어 건조기가 상기 수성 폴리머 겔을 건조시키기에 적합하고,
    상기 컨베이어 건조기는 순환 컨베이어 벨트를 구비하고, 상기 수성 폴리머 겔은 상기 순환 컨베이어 벨트 상에서 운반되며,
    상기 순환 컨베이어 벨트는 힌지 어셈블리의 힌지 라인에 의해 분리된 다수의 벨트 플레이트들을 포함하는 순환 플레이트 컨베이어 벨트로서 형성되고, 각 벨트 플레이트는 상기 수성 폴리머 겔을 수용하기 위한 표면을 갖고,
    상기 힌지 어셈블리는 직선형 힌지 라인의 형태의 힌지 라인을 갖는 너클 조인트를 포함하는, 컨베이어 건조기.
  23. 제 22 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 벨트 플레이트가 직선형 힌지 라인에 배치되고, 슬릿 폭을 갖는 힌지 슬릿이 형성되고, 상기 슬릿 폭은 벨트 플레이트의 개구들의 개구 폭보다 더 작은 것을 특징으로 하는 컨베이어 건조기.
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