TWI351417B - The processes of high efficient of disperse the we - Google Patents

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1351417 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明側於-種對水溶液吸收良好的吸水物 性樹脂廣泛地運用於農業或園藝方面的水保持劑、建築材料ί的 抗露珠麟綱及移除石油巾水份的侧，或是電纜線中的外層 =水包覆劑以及衛生用品如尿布、婦女衛生用品、拋棄式的捧; 荨。 上述的高财性樹驗聚合製錢，尚触轉體 再將绞碎狀小賴㈣㈣於乾賴巾，冑 散 均時，會造成乾燥不完全，從而降低整個製程之效率，為 乾燥效率，就必紐高乾燥溫度，—旦乾燥溫度提高，將影^物 性’如：粒徑、茶袋保持力、壓力下吸收倍率等等。優良的^吸 水性樹脂不僅要滿足上列的物理性質外，尚需具有易工業化之 性。 7 【先前技術】 技衣界已知的向吸水性樹脂的成分材料有，遇水分解型的殿 粉一丙烯腈接财合物（日本專利公開公報日S 49(1974M3,395)， 中和之殿粉—丙_接枝聚合物（日本專利公開公報昭51 (19:6)-125,468) ’皂化乙稀醋酸_丙湘旨共聚物（日本專利公開公 報^邱977)·!4,689》水解丙烯腈共聚物或丙烯雜共聚物（曰 =報昭53(1叫15,959)，及部份中和聚丙稀酸（日本專 ^ : σ昭55(1叫84,3〇4)等。其中搬粉一丙婦猜接枝聚合 含有天然的高分子^殿粉，會引起腐爛性的分解，所以 όΓIc二^的保存；再者，其製造方法又十分複雜，所以現今高 ’十月曰之製備方式均以使用丙稀酸及丙烯酸鹽進行交聯聚 1351417 合所製得之高吸水性樹脂佔最大部份也最為經濟，其原因為丙烯 酸鹽共聚物原料-丙婦酸可迅速由商場上購得，且製得的高吸水 性樹脂具有高的吸水能力，及具有製造成本低廉且最具經濟效益 以及不會引起腐爛性的分解，故成為最普遍化的高吸水性樹脂。 聚合丙烯酸及丙烯酸鹽形成高吸水性樹脂的方法可由數種 已知的方法製得，如水溶液聚合反應、逆相懸浮液聚合反應、乳 化聚合反應或將單體喷灑或塗覆於纖維基質上進行聚合反^等方 法。在這些方法令，逆相懸浮液聚合反應以及乳化聚合反應必須 • 使關有機溶劑’但若無法有效的控㈣合反應時的溫度，有機 溶劑將造成反應系統之溫度以及壓力的增加，會產生起火現象甚 至^發爆炸，進而威脅到操作現場人員的安全以及造成環境污染 問題，其成品也有有機溶劑殘留的疑慮。 . 製造高吸水性樹脂無論是以水溶液聚合反應、逆相懸浮液 • 聚合反應、乳錄合反應或將賴0或塗覆於纖雜質上進行 聚合反應等方法，最終都必須將齐乾燥,，而一般都是利用⑽至 • 23(TC高溫的-次性乾燥方式；但乾燥前，須先將聚合反應所得之 大塊膠體’雌碎擠壓方式製成小顆粒（逆相懸浮液聚合反應除 外），再將小顆粒膠體均勻散佈於乾燥機中，以利乾燥。 【擬解決之技術課題】 主要以多孔板配合 目前業界已開發出 ’如曰本積水化公司成利用 技藝界粉碎高吸水性樹脂膠體的方法， 切刀，以擠壓螺桿方式擠壓賴，使之粉碎， 多種防止粉碎後膠體黏聚成團的方法， 1351417 •無__土，進行賴分散，此_物使用纏絲選適當大 小之滑石粉，於大膠體粉碎成小膠體的過程中，加人相對於細 水性樹脂職為〇·卜5_的滑石粉，用以增加小膠體的分散性與 流動性，但此方式存在著幾個重大缺陷：一是在粉碎的過程令， 由於無機鹽類礦土長期與粉碎機刀盤的磨擦，使得其刀盤壽命大 幅的縮短’二是礦土粉體對高吸水性樹脂的物性有-定的影響， 故需進行粉_时，增加製造I藝難，三是粉觸人體_ • 康有危害，尤其是開放式的製程。 技藝界另有其它方式來改善高吸水性樹脂的分散性、降低 膠體團-聚，或是減少粉碎機刀盤所受阻力的方法，如特公平_ • 73576號么報、特〔開平2-24361號公報’利用擠壓機製粒的過程 •中添加離型劑、石夕油、二氧化石夕或礦土粉末，藉以減少高吸水 性樹脂凝聚賴的現象；特公平卜__報枝_水溶性 籲不佳’甚至不溶於水之離型劑（黏著防止劑）來解決此種現象， 包括_在200〜4〇〇t之石油分顧物、高分子量之脂肪酸醋化物、 黏度在10〜5xl〇 V/Sec之石夕油。但此類水溶性不佳，甚至不溶於 水之離型劑（黏著防止劑）亦存在著一個嚴重的問題—表面張力; 亡由此方式所得之高吸水性樹脂，其表面張力會大幅度降低，提 高尿布回滲的可能性。 、 8 9 1351417 種親水性表面活性劑通常含有醇基(-0H)，且親水性佳，添加量 過低時’高吸水性樹脂反而更容易有團聚現象發生。 【解決問題之技術手段】 為解決上述之問題，本發明係利用水溶性之表面分散劑協助 膠體分散，而表面分賴水減可在三種情況下加人協助勝體分 散，一、在大膠體製成小顆粒的過程中，二、於小顆粒製成後， 二、於大膠體製成小顆粒的過程中與小顆粒製成後，而此水溶性 • 之表面分散麵合乎下赚件：—、為避絲©分賴與高吸水 性樹脂之主要官能基-叛基(C_反應，表面分侧之成份不可為 含醇基、.環氧基等易與減反應之化合物，二、為避免與離子化 後之高吸水性樹脂羧基根(C00，)反應，表面分散劑之成份不可為 . 或具有讀之金屬離子鹽，三、為避絲©張力過低，表面分散 劑0.5%之水溶液表面張力應在25dyne/cm2以上，四、為提升其 ' 纽張力，可於表面分散劑水溶中添加不大於50wt%之親水性^ 機溶劑，親水性有機溶劑如曱醇、乙醇、丙醇、異丁醇、丙網、 赢 甲醚、乙醚等。 【發明内容】 製造本發明之高吸水性樹脂所需的水溶性不飽和單體，除了 丙稀I外’尚可使用其它具有雖細的不飽和雙鍵的水溶性單 體，如：曱基丙締酸、馬林酸、富馬酸、2_丙稀胺I曱基丙烧石黃酸、 順丁烯一目九、順丁烯二酸酐、反了稀二酿、反丁稀二酸針等 體4用不特域制只可使用—種，亦可合併多種單體—齊使用， 10 ^51417 亦可視情況需要添加具有不飽和雙鍵其他親水性的單體，如:丙烯 醯胺、曱基丙烯醯胺、丙烯酸2-致基乙酯、曱基丙烯酸2_羧基乙 酯、丙烯酸曱酯、丙烯酸乙酯、二曱胺丙烯丙烯醯胺、氣化丙烯 丙烯醯胺基二曱銨但添加量以不破壞高吸水性樹脂之物性為原 則。 本發明在進行自由基聚合反應時，單體水溶液濃度並沒有特 別的限制，但較佳濃度宜控制在重量百分比2〇加％至55wt%間， 適當濃度為30wt%至45wt%之間’濃度在重量百分比20wt%以下 時，聚合後水凝膠太軟且有黏性不利機械加工，添加濃度在重量 百分比55wt%以上，接近飽和濃度，$易調配且反應太快反應熱 不易控制，不飽和單體水溶液pH值不低於5 5，若低於5 5 時，聚合後水凝膠體内殘存單體含量過高，導致高吸水性樹脂之 • 物性不佳。 含酸基單體之缓酸基’應該部份中和以控制成品之pH值使 其呈'中性或微酸性。中和劑為週期表中驗金族或驗土族的氮氧化 • 物或是碳酸化合物，如：氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、 碳酸氫納、碳酸氫卸或氨類化合物；中和劑可單獨使用一種或多 、種齡使用。含酸基單體之竣酸基部份中和成鈉鹽或舒鹽或錄 鹽’中和濃度莫耳百分比為細)1%至85md%，宜為細〇1%至 祝〇1%。中和濃度莫耳百分比為45m〇1%以下時成品之阳值會 偏低’中和漠度莫耳百分比為85mol%以上時成品之阳值會偏 高^品pH值非呈中性或微酸性時，若不慎與人體接觸時均不 在進行自由絲合反驗，單體水·巾村添加水溶性高 1351417 分子以降低成本。此等水溶性高分子如：部份皂化或完全皂化的 聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚丙烯醯胺、澱粉或澱粉衍生 物如曱基纖維素’丙烯酸甲基纖維素，乙基纖維素等聚合物；此 等水溶性高分子的分子量並不特別限定，其中較佳的水溶性高分 子為澱粉。部份皂化或完全皂化的聚乙烯醇等可單獨或混合使 用。高吸水性樹脂含此等添加水溶性高分子的適當重量百分比為 0至20wt%，但以〇至1〇加〇/。較佳，〇至5wt%尤佳，添加超過 20wt%時會影響物性，使物性變差。 在進行自由基聚合反應前應先添加自由基聚合反應交聯劑 於未反應之單體溶液中，此自由基聚合反應交聯劑可選用具有兩 個或兩個以上不飽和雙鍵的化合物，如:风；^’_雙(2_丙烯基)胺、 N，N’-次甲基雙丙烯醯胺、N，N，_次曱基雙曱基丙烯醯胺、丙烯酸 丙烯酯、乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二曱 基丙婦酸醋、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、甘油三丙稀酸酯、甘油 三曱基丙:酸醋、甘_加王裏氧乙炫;^丙烯酸喊三曱基丙烯 酸酯、三曱醇丙烷附加環氧乙烷之三丙烯酸酯或三曱基丙烯酸 酯、二甲醇丙烷三曱基丙烯酸酯、三甲醇丙烷三丙烯酸酯、N，N，N_ 二(2·丙烯基)胺、二丙烯酸乙二醇酯、三丙烯酸聚氧乙烯甘油酯、 二丙烯酸二乙基聚氧乙稀甘油酯、二丙烯三甘醇酯等，亦可選用 具有兩個或兩個以上環氧基的化合物，如山梨醇聚縮水甘油醚、 聚丙三醇聚縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、二乙二醇二縮水 甘油鍵、聚乙一醇一縮水甘油鱗、雙丙三醇聚縮水甘油驗等。在 進行自由基反應後就可使高吸水性樹脂具有適當交聯度，而使高 吸水性樹脂膠體有適當的加工性。自由基聚合反應交聯劑可單獨 使用或兩種以上混合㈣。自由基聚合反應交聯舰#的添加劑 丄 3.51417 量在重量百分比O.OOlwt%至5wt%之間（以反應物總固形份為基 準）’更適當的用量重量百分比在O.Olwt%至3wt%之間，添加劑 夏在重量百分比O.OOlwt%以下聚合後水合體太軟且有黏性不利 機械加工，添加劑量在重量百分比5wt%以上吸水性太低，降低 樹脂性能。 聚合反應由自由基聚合反應起始劑的分解產生自由基開 始。自由基起始劑可選用熱分解型起始劑，適合的熱分解型起始 劑有過氧化物，如：過氧化氫、二_第三丁基過氧化物、過氧化醯 胺或過硫酸鹽(銨鹽、鹼金屬鹽)等，及偶氮化合物如：Z2，·偶氮 基雙(2-肺基丙烷)二鹽酸鹽、2.2，_偶氮基雙⑼^—二伸甲基異丁脒) 二鹽酸鹽；亦可使用還原劑，使成為氧化還原型起始劑，如：酸 I1 生亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽、抗壞血酸或亞鐵鹽；或將氧化還原型 起始劑和熱分解型起始劑合併使用，首先氧化還原起始劑先進行 反應產生自由基，當自由基轉移至單體上即引發聚合反應的進 行’由於聚合反應進行時會釋放出大量的熱量而使溫度升高，當 溫度到達熱分解型起始劑的分解溫度時，又會引發第二段熱分解 型起始劑的分解，而使整個聚合反應更臻於完全。一般自由基聚 合反應起始劑適當用量為重量百分比為0.001wt%S 1〇wt%(以中 和丙烯酸鹽重量為基準），更適當用量則在01加％至5加％之間， 使用重量百分比O.OOlwt%以下時，反應太慢不利經濟效益，使用 重量百分比10wt°/〇以上時，反應太快反應熱不易控制。 聚合反應可於傳統批次反應容器中，或於輸送帶式反應器上 進行反應，經由水溶液聚合所生產的高吸水性樹脂膠體，一般都 因為體積過大無法直接進行乾燥，必須先經由絞碎機將凝膠體製 12 (S ) 1351417 .成lcm3 α下之小凝频，再經由膠體粒+散佈機 =於乾燥»上㈣賴乾，根據本㈣，為減少螺麟壓桿^ 擠粒過財，所遭受之阻力，並增缚體分散性，提升 乃於麵製粒之過辦，加人不與高财性繼反叙表 面刀放劑水减’表面分散劑水溶液之濃私_〜罵較佳 面分散劑水溶液添加量對吸水性樹脂膠體之重 較佳；但此表面分散劑並分限定於水溶液聚合，刀逆向縣 方絲合所得吸水性樹轉，於_、製粒或增加吸水 φ 性树月曰膠分散、流動性時，皆可適用。 佈不碎Γί小膠雜佈於乾賴之過財，高吸水性樹脂散

^力口乾燥效率，就必須提高乾燥溫度，一旦乾燥溫=夂S • 伽向吸水性樹脂便容易產生氣泡，在經過研磨便容易提古產1、 ‘的細粉量，使量物性表現不佳，更降低產能。4“產扣 乾之f 1溫度以溫度赋至靴進行棋乾為宜，拱 • cu下供乾時間太久，不具經濟效益，供乾溫产驗 内部交聯劑提早進行交聯反應，後續的絲= ===而無法有效的去除未反應的殘存單體，達到降低 加數f躺乾賴峨，翻於本發明的 臺式、括:隨道式混合乾燥器、轉鼓式乾燥器、 式乾“、化床乾燥器、氣流式乾燥H以及紅外線乾燥器等。 高吸水性樹脂為不溶解之親水性聚合體，樹脂内部具有均句 13 (S ) 14 1351417 性的架橋結構，—般為了改呈 度、提高抗結塊性、液體渗^等勝體強 聯劑，在此之前玆==有能與酸基反應之多官能基交 劑於有機溶劑^分散高吸水性樹脂與交聯 JP-A-57-44627、： 乂 聯處理（爪緣13_、 ▲ -A-58_42602、JP-A58-117222)’ 使用無機余、 (二1=與jp交聯劑溶液混入高吸水性樹脂“

r 、-A-60-255814)，添加交聯劑後以蒗氣處理 料·406)，使用有機溶劑、水及多元醇進行表 、美國專利嶋69號 ς理 侧）等；這些表面處理的方法雖二t及 =速率、提絲力下吸水料，但將造成轉力下降過 後果，降低實際應用之性能。 良 於表面處理時能同時進行反應的交聯劑可為多元醇如：丙三 醇：乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、m ; ，醇、三脛基甲基丙炫、山梨醇等；或可使用多元胺如：乙二胺、 二乙-胺、二乙二胺、聚乙二胺；或可使用具有兩個或兩個以上 裒氧基的化合物如.山梨醇聚縮水甘油喊、聚丙三醇聚縮水甘油 =、乙二醇二縮水甘油醚、二乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二 縮水甘_、雙丙三醇雜水甘;亦可使时酸亞煙^ 如：乙二醇碳酸酯、4-曱基-1，3-二氧雜環戊烷_2_酮、4,5_二曱基曰、 一氧雜環戊烷-2-酮、4,4·二曱基-1,3·二氧雜環戊烷_2_酮、4_乙基 -1，3·二氧雜環戊炫_2·酮、ι，3-二氧雜環己烷_2_明、4,6_二曱基 —氧雜環己烷-2-酮或1，3-二氧雜環庚烷·2_酮等。交聯劑的用法可 單獨使用或兩種以上混合使用。交聯劑的適當添加劑量在重量百 14 1351417 分比_1赠％至10wt%之間(以反應物總固形份為基準），更適告 的用量在0.005wt〇/。至5wt〇/〇之間，交聯劑添加劑量在重量百分二 OOlwt/ί)以下時無法顯出效果，交聯劑添加劑量在重量百分比 10wt%以上時，吸水性太低，降低樹脂性能。 ▲表面父聯劑塗覆處理時，表面交聯劑之添加方式則依據表面 ^聯劑的種類，分絲面交聯劑直接添加，_成表面交聯劑水 溶液添加’或調絲面交聯舰水性有機溶劑水溶液添加。親 參，有機溶劑如曱醇、乙醇、丙醇、異丁醇、丙_、曱_、乙峻等 沒有特殊限制，可形成溶液即可，其中以甲醇、乙醇較佳(美國專 利6849665號)。表面交聯劑添加時高吸水樹脂+可添加惰性無機 鹽粉末’以伽溶液分散，舰無難粉末可為硫咖、或二氧 化石夕，或氧化紹，或氧化鎮等或其混合物。其令以硫酸銘、二氧 化雜佳。舰無_粉末_法可單敏贼合併兩種以上混 • 合使用。惰性無機鹽粉末添加範圍在重量百分比0.005wt%2 lO.Owt%之間’其中以〇 〇lwt〇/〇至4 〇加％較佳。 • 進行表面交聯劑塗覆處理後，再以9(TC至23〇t範圍内進行 加熱，理’使表面交聯劑能均勻而且快速的進行交聯反應，並使 内。部交聯劑同時進行交聯反應而達到本發明之效果。熱處理溫度 9〇t以下交聯反應時間太久’不具經濟效益，熱處理溫度⑽ς =上樹脂易劣化影響品f，熱處理時mx 30分鐘至15G分鐘為 宜。依照欲獲得朗表面處觀果做熱處理溫度調整，熱處理溫 度高則減理咖短，_理溫度低時，職處理溫^間長: 使用普通的乾燥器或加熱爐即可完成熱處理的步驟，適用於 本發明的熱處理裝置有包括：隨道式混合乾燥器、轉鼓式乾燥 15 1351417 ，、臺式乾燥器、流化床乾燥器、氣流式乾燥器以及紅外線乾燥 裔等。 表面父％熱處理後，於高吸水樹脂中添加水不溶性微粉，進 仃抗結塊處理，目的在增加高吸水樹脂顆粒之間的間隙，使高吸 夂树脎在吸收渔氣後仍有高流動性❶水不溶性微粉添加方式為直 接添加，再利用黏著劑將水不溶性微粉黏著於高吸水樹脂表面； 水不溶性微粉包括硫酸鋁、硫酸鎂、氧化鋁、氧 、雜鋇、耗土、軟土、黏土、滑n 尚領土、膨土、活性碳、二氧化，二氧化鈦之無機鹽粉末，及 如纖維素粉末、聚!旨、聚乙稀、聚氯乙烯、聚笨乙稀之有機粉末。 上述之水不溶性微粉中，以添加無機鹽粉末的效果最好。無機鹽 粉末的用法可單獨使用或合併兩種以上混合使用。添加範圍在重 ' 量百分比_lwt%至10伽％之間，其中以O.Olwt%至4.〇wt%較 佳。水不溶性微粉之粒子大小最好不大於l〇mm，更適當的大小 為〇」6 mm以下。黏著劑可為多元醇如：丙三醇、聚乙二醇、山 梨料，或可朗聚乙烯亞胺。轉獅用法可單獨制或合併 兩種以上混合使用。黏著劑的適當添加劑量在重量百分比 0曰OOlwt%至10wt%之間(以反應物總固形份為基準），更適當的用 量在0.005wt%至5wt%之間，點著劑添加劑量在重量百分比 _lwtWXT時無岐雜無顧粉末完錄著於高吸水樹脂 表面，黏著加魅在重量百分比編％以上時，吸水性太低， 降低樹脂性能。 本發明之目的’在顧添加分散劑於雜驗的方式，提高 生產效率、提升產品物性，以產生一種粉狀、不溶於水，可吸收 1351417 水液或尿液及血液，具有高保持力、低殘存未反應單體，且在較 尚的壓力下尚具有較高吸收倍率特性的高性能高吸水性樹脂，其 製造方法至少包括： (a) 中和比率在45至85莫耳％之範圍内，不飽和單體水溶液的 濃度在20至55重量份之範圍； (b) 中和後聚合生成之高吸水性翻旨水郷，先將大塊水凝膠

塊經由纟父切機製成小顆粒凝膠體，此過程中可加入表面分 散劑之水溶液； (c) 喷縣面分散劑水溶液於小難凝膠體，使之混合均勾； (d) 經乾燥、粉碎、篩選； (e) 表面交聯劑塗覆；及 (0溫度9Gt至2坑加熱表面改質處理。 *士 I逆相〜予聚。外’於聚合後生產之高吸水性樹脂，皆需經 π機、.舰機或製粒機軸器，敎塊高吸水性樹脂朦體救 其黏性，將阻礙擠_旋桿之運鏟 丄 機，影響㈣M轉’―旦阻力過大甚至會發生跳 频輸^ 在乾燥前，均勻㈣樹脂小顆粒於乾 域輸心亦是—重要事 聚成團，使細纽果轉，=均，純高财性樹脂積 態，因而影響後續製程之^广成部分團内雛仍為未乾之狀 題，將使其麵、粉顿⑽仃’若以提高乾起度來解決此問 中快迷乾燥時，古哄^ 、、.’田粉量增多^當高吸水性樹脂在高溫 、W 7性樹脂内部水分容易因為來不及逸出，而 1351417 在内部_成氣泡，氣泡_多，在粉碎、研磨過程中的擠 晒的, 細粉，使得高吸水性樹脂粉塵量的增加；細料的多寡對環境以 及生物租產生-认度之影響，尤其是空氣中的懸浮微粒經由呼 吸道進入肺職雜邮驗，•附吸道病變的機 會’而且當細粉量愈多時，代表顆粒之大小適合商業化使用的高

吸水性樹脂量減少’回收的纟讀量愈多，將減低生產效率並增加 成本。 【實施方式】 為探視本發_細粉之辟，可藉由下述步職驗。首先將單體 中和’加人觸聚合得高吸水性樹脂水凝膠，將錢膠與分散劑 -同加入讎機（美概公司之產品，舰為聰说⑽型） 中製粒，其包含-至數組刀具與多孔盤，孔徑為3〇腿至3麵 不等’另②有電流_裝置，可監聰壓螺桿所承受之谬體阻 力。在擠塵機後，連接一滾筒製粒機，將所擠廢產生的小顆粒樹 月曰’直接導人滾筒巾，並於其上增加分㈣之噴灑或流入裝置， 用以增加賴之分紐，並於出口處，取議g雜娜體分散 時間之檢驗’其餘雜續帶輸送至乾雜（千纏器公司之產 口口’型號為DV70型；或美利德公司之產品，型號為^tjcnjs 1351417 型），經乾峨以13(M耽進行完全烘乾，將乾燥後之高吸水性 樹脂顆粒粉碎磨，以標準__出並計算各粒徑的分佈比例，檢 測不同錢溫贿纟續核㈣鮮，錢行味峨料影 響。 、 本發明_分散_方式，係取乾燥前之高吸水性樹脂 齡i〇〇g ’將之放入長、寬、高為5cm、5cm、i〇cm之透明壓克 力间中（此筒之上、下兩端為開放式），以法碼加壓方式，在高吸 雜樹脂_上以力顧Up_ 1G秒後，_克力診加 驗碼後，觀隸緊後高吸_则，由相 平於地面上㈣之時間。 似至攤 標準筛網來檢驗細粉的生成量。根據 edaNa檢驗松第wsp22G 2(峨·㈣方法；將底部 平盤的篩網置於震動器中，篩網排列順序為網孔小者在下，啟動 震動器，其震幅為1.0 mm ’ 1()分鐘後停止震動器，筛選分類出 ^同粒徑的高财性樹脂後秤重’並·τ财程辆算出各粒 控的分佈比率。 /、 粒徑分佈比率(％) = 篩網内之高吸^ 所有篩網*1〇〇〇/0 本發明為便於筛選性能的評估，將高吸水性 1Λ/：, 伯T 粒技小於

Um(JIS標準篩網為MOmesh)視為細粉，利用其、 減來判斷乾燥溫度對細粉的影響。 μ的柘 1351417 因表面張力值高低將影響尿庫回渗之表現，為彰顯本發明之 高吸水性樹脂的高表面張力值，本發明以表面張力儀 Processor Tensi〇meter K100來測定表面張力值；初始秤取重量 〇.5g的高吸水性樹脂放在燒杯中，加入4〇毫升〇 9%食鹽水，磁 石轉子以600—辦3分鐘，再將〇.9%液體以遽紙過渡’以表 面張力儀檢測濾液之表面張力。 本發明之保持力（CRC)係利用茶袋試驗法測定，並以五次 量測結果，去除最高值以及最低值後，取平均值；將〇 2g的高吸 水性樹脂裝在茶袋裡’並浸泡於〇 9%的NaC1水溶液2〇分鐘，然 後將此浸泡後的茶袋置於離心機中離心(直徑23cm、轉速14〇〇啊) 三分鐘後秤重。所得之數值先減去未充填高吸水性樹脂的空白組 命袋重(以相同步驟操作)再除以聚合物重即得保持力數值。 低殘存f體的測定是湘液婦析儀（HpLC)分心先精評取 〇.500g咼吸水性樹脂於15〇cc錐形瓶中，加入〇·524% Naa水溶液 l〇yg及2cm的攪拌子一顆，以％〇rpm轉速授拌一小時加入 20%A12(S〇4)3水溶液5g ’再利用2μιη濾紙過濾，將濾液打入液相 層析儀内分析，把所得之訊號和校正曲線相比對即可得到殘存 體量。 ^ 以下以實施例說明本發明；但本發明之專利及技術範圍則不 受這些實施例所限制。 【實施例】 實施例一: 1351417 1) 取48%氫氧化鋼水溶液8〇2g及1〇69 2g的水置入於4〇〇〇cχ圓 雜瓶中’緩慢加入330g丙烯酸並保持瓶内中和反應系統的溫度 在40°C以下’中和後之水溶性不飽和單體PH值為12.6。靜置 5分鐘後’再將660g丙烯酸加入部份中和完成的水溶性不飽和 單體中，其完全中和後之水溶性不飽和單體pH值為5·6。此時 得水溶性不飽和單體濃度42wt%水溶液，其中70mol°/〇(莫耳比) 丙烯酸部份中和為丙烯酸鈉。 2) 再加入1.518 g的n，N’-次甲基雙丙烯醯胺於水溶性不飽和單 • 體溶液，並維持溫度於20°C左右。 )力入0.528g雙氣水’ 6.62 g亞硫酸氫納及6.62 g過硫酸録以 起始反應。 句利用切式粉碎機將反應生成的凝膠體切碎，並於此時加入非離 子型之表面分散劑-聚、乙二醇二硬酯酸酯（中日合成化學股份有 - 限A司k供）’其濃度為1〇/〇，1〇/。分散劑對粉碎膠體之使用量為 20% ’觀察擠壓機電流變化（請參閱表一 籲 5)將上述粉碎之膠體倒入製粒滚筒中，並於此時加入1%聚乙二 醇二硬醋酸醋水溶劑，1%分散劑對粉碎膠體之使用量為2〇%， 於筒中混合約5分鐘後，取出觀察其膠體分散時間之變化 參閱表一）。 明 6) 再以130°C溫度乾燥2小時。 7) 經研磨後，利用JIS標準篩網（網目為140，粒徑為1〇6μιη), 震動器震盈時間為10分鐘筛選所得之細粉量所伯之比例為 2. 02% (請參閱表一）。 8) 將研磨所得大於綱μηι之高吸水性樹脂’進行殘存單體測試、 21 1351417 " 22 r 保持力(CRC)測试與表面張力測試（清參閱表一）。 實施例二： 1) 重覆實施例一步驟1)〜8)，但聚乙二醇二硬酯酸酯濃度改為 10% ’ 10%分散劑對粉碎膠體之使用量皆降為5 〇/〇。 2) 其擠壓機電流、膠體分散時間、細粉量、殘存單體、保持力 與表面張力值，如表一所示。 ^ 實施例三： 1)重覆實施例-步驟1)〜8)，但在i %聚乙二醇二硬醋酸醋水溶 液中加入1%乙醇。 • 1其擠壓機電流、膠體分散時間、細粉量、殘存單體、保持力 與表面張力值，如表一所示。 實施例四： • υ重覆實施例一步驟，但非離子型之表面分散劑-聚乙二 醇二硬醋酸酯，'改為離子型之表面分散劑_聚乙二醇炫基驗硫酸 銨鹽（中日合成化學股份有限公司提供）。 22 1 其擠壓機糕、膠體分散_、婦量、殘存單體、保持力 與表面張力值，如表一所示。 實施例五： )重後實關四步驟1)〜2) ’但離子型之表面分散劑-聚乙二醇 1351417 烧基__麟度改為1G%，職分__碎膠體之= 用量皆降為5%。 2)其擠顯電流、膠體分散時間、細粉量、殘存單體、保持力 與表面張力值，如表一所示。 、 實施例六： •醇燒基鱗硫酸錢 n重覆實施例四步驟1)〜2)，但在！ ％聚乙 鹽水溶液中加入1〇/0乙醇。 2)其擠壓機電流、膠體分朝_主 收刀政時間、細粉虿、殘存單體、保持力 與表面張力值，如表一所示。 實施例七： 1) 重覆實施例-步驟υ〜8)，但非離刊之表面分散劑·聚乙二 醇二硬_旨，改為離子型之表面分散劑-丁二酸二辛㈣酸 鈉（令日合成化學股份有限公司提供> 、 2) 其播壓機電流、交體公 乂奴刀政時間、細粉量、殘存單體、保持力 與表面張力值’如表—所示。 實施例八： )重设實關七步驟，但離子型之表面分散劑_丁二酸二 辛@曰被鈉展度改為1〇%，1〇%分散鑽粉碎膠體之使用量 皆降為5%。 細粉量、殘存單體、保持力 2)其擠壓機電流、膠體分散時間、 23 24 241351417 與表面張力值，如表一所示。 實施例九： 1) 重覆實施例七步驟1)〜2)，但在1 %丁二酸二辛酯磺酸鈉水溶 液中加入1%乙醇。 2) 其擠壓機電流、膠體分散時間、細粉量、殘存單體、保持力 與表面張力值，如表一所示。 比較例一： 1) 重覆實施例一步驟1)〜8)，但1%聚乙二醇二硬酯酸酯水溶 劑，改成70°/◦聚乙二醇二硬酯酸酯水溶劑。 2) 其擠壓機電流、膠體分散時間、細粉量、殘存單體、保持力 與表面張力值，如表一所示。 比較例二： 1)重覆實施例一步驟1)〜8)，但將1°/。聚乙二醇二硬酯酸酯水溶 劑，於步驟3)絞碎時、步驟4)膠體製粒時之添加量由20%改成 40%。 2)其擠壓機電流、膠體分散時間、細粉量、殘存單體、保持力 與表面張力值，如表一所示。 比較例三： 24 !3.51417 1) 重覆實施例一步驟l)~8)，但1%聚乙二醇二硬酯酸酯水溶 劑，改成帶有高價金屬離子之1%硬酯酸鎮水溶劑（中日合成 化學股份有限公司提供）β 2) 其擠壓機電流、膠體分散時間、細粉量、殘存單體、保持力 與表面張力值’如表一所示。 比較例四： _ 丨）重覆實施例一步驟1)~8)，但1%聚乙二醇二硬酯酸酯水溶 劑，改成純水溶劑。 2)其擠壓機電流、膠體分散時間、細粉量、殘存單體、保持力 與表面張力值，如表一所示。 比較例五： 1) 重覆實施例-步驟1)〜8)，但1%聚乙二醇二硬_醋水溶 • 劑，改成不添加任何溶劑。 2) 其擠壓機電流、膠體分散時間、細粉量、殘存單體、保持力 與表面張力值，如表一所示。 25 261351417 表一 擠壓機 電流(A) 膠體分 散時間 (秒） 保持力 (g/g) 表面 張力 (dyne/ cm2) 細粉 量⑻ 殘存單 體 (ppm) 實施例 39 18.4 41.2 65.6 2. 02 340 實施例 38 15.6 40.6 59.4 1.68 306 實施例 39 19.2 41.4 66.7 2.12 356 實施例 40 15.7 42.0 63.3 1.89 412 實施例 39 13.4 41.4 57.6 1.54 387 實施例 41 16.9 42.3 65.4 2.03 442 實施例 38 19.7 41.8 62.3 2.32 387 實施例 38 17.4 41.1 56.3 1.88 334 實施例 39 20.4 40.9 64.1 2.98 398 比較例 37 13.6 41.6 44.3 1.44 344 比較例 48 20.3 39.4 49.3 3.54 367 比較例 39 18.6 36.8 63.1 1.87 382 比較例 73 38.9 41.6 70.2 5.12 612 比較例 58 33.2 40.9 70.7 4.67 563 26 271351417 【圖式簡單說明】 【主要元件符號說明】

(S ) 27

Claims (1)

1〇〇年8月9日修正替換頁 十、申請專利範圍 h:22ί5ί單體水溶液製備高吸水性樹脂的製造方法 ，該方 ⑷中和比率在45至85莫耳%之範_，不飽和單體水溶液的 濃度在20至55重量份之範圍進行聚合反應生成高吸水性 樹脂水凝膠； ⑹將聚合後生成之高吸水性雛水凝膠，粉碎成小顆粒凝膠 體的過程中，加入對高吸水性樹脂水凝膠之重量百分比為 0.005wt°/〇至50wt%之間的表面分散劑水溶液； (c)經烘乾、粉碎、篩選。