TWI675867B - 製造吸水性聚合物顆粒之方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於製造吸水性聚合物顆粒之方法，其包括以下步驟：-處理來自單體溶液或懸浮液之聚合之水性聚合物凝膠，-在輸送乾燥機中、具體而言在強制通風輸送乾燥機中乾燥該水性聚合物凝膠，其中-該輸送乾燥機具有循環輸送帶，且在該循環輸送帶上輸送該水性聚合物凝膠，且其中-該循環輸送帶形成為循環板式輸送帶，其包括多個由樞紐總成之樞紐線分隔開之帶板，且每一帶板具有用於接收該水性聚合物凝膠之表面，其中該樞紐總成包括具有呈直樞紐線形式之該樞紐線之開合接頭。

Description

製造吸水性聚合物顆粒之方法
本發明係關於製造吸水性聚合物顆粒之製程，其中在帶式乾燥機、較佳強制通風帶式乾燥機中在循環輸送帶上乾燥水性聚合物凝膠。
吸水性聚合物顆粒係用於製造尿布、棉塞、衛生棉及其他衛生物件，且亦作為保水劑用於商品蔬菜種植業、農業或技術工程或類似應用中。吸水性聚合物顆粒亦稱為「吸收性樹脂」、「超級吸收劑」、「超級吸收性聚合物」、「吸收性聚合物」、「吸收性膠凝材料」、「親水性聚合物」或「水凝膠」。
認為呈水性聚合物凝膠狀態之超吸收聚合物呈潤濕狀態；即水性聚合物凝膠在乾燥之前仍具有相當的水含量，具體而言如下文所概述。在此狀態下，較佳可交聯水性聚合物凝膠；具體而言，除殘餘部分外，實際上完全交聯，具體而言如下文所概述。超吸收聚合物在將水性聚合物凝膠乾燥後係呈吸水性聚合物顆粒狀態；即吸水性聚合物顆粒在將水性聚合物凝膠乾燥後具有較低的殘餘水分含量，具體而言如下文所概述。在此狀態下，較佳可後交聯吸水性聚合物顆粒；具體而言，除殘餘部分外，實際上完全後交聯，具體而言如下文所概述。吸水性聚合物顆粒之製造闡述於專門論文「Modern Superabsorbent Polymer Technology」，F.L.Buchholz及A.T.Graham,Wiley-VCH, 1998，第71至103頁中。藉由聚合獲得之水性聚合物凝膠通常係藉助強制通風帶式乾燥機來乾燥。業內提出使用通風帶式乾燥機、具體而言多階段強制通風帶式乾燥機，其中在每一情形下經乾燥之材料新分佈於下一輸送帶上(亦參見「Perry's Chemical Engineers' Handbook」，第7版，McGraw-Hill，第12-48頁)。
具有輸送帶之帶式乾燥機通常用於製造吸水性聚合物顆粒，如例如US2011/0204288 A1中關於輸送帶表面粗糙度之特定相關參數或US 2010/0041549A1中關於輸送帶速度或US 2012/0048973A1中關於轉環帶與輸送帶之組合所闡述。因此，具有輸送帶之帶式乾燥機可與帶狀反應器區分開。其中，帶狀反應器係用於自其成份製造水性聚合物凝膠，輸送帶式乾燥機係用於自水性聚合物凝膠製造吸水性聚合物顆粒，具體而言自較佳實際上完全交聯之水性聚合物凝膠製造該等吸水性聚合物顆粒、具體而言後交聯吸水性聚合物顆粒。
在當代輸送帶式乾燥機中，當代技術之板式輸送帶設計在第一與第二帶板之間之接頭處具有銷釘，且因此板之連接類似於鋼琴樞紐。一般類型之鋼琴樞紐顯示於例如US2004/0200698A1中。此處之問題在於如圖5中所顯示，板之間之樞紐線處的空隙G形成開口，其容許顆粒通過開口或使顆粒陷於開口中，此係不合意的。通常，自帶掉落之材料無法或僅不利地再循環，且因此通常不得不視為廢棄物。
本發明之目標係提供製造吸水性聚合物顆粒之經改良製程及在製造吸水性聚合物顆粒之製程中使用輸送乾燥機之經改良方法以及適於在製造吸水性聚合物顆粒之製程中使用之經改良輸送乾燥機。本發明之另一目標係改良水性聚合物凝膠之乾燥，具體而言藉助強制通風帶式乾燥機改良水性聚合物凝膠之乾燥，具體而言亦減少常規維護工作並延長停工之間之運行時間。本發明之另一目標係改良該製程之效率及/或改良輸送帶組件之有效使用。另一目標係避免使用輸送帶時 之廢棄物，具體而言避免顆粒通過樞紐及/或避免顆粒陷於板式輸送帶相鄰板之間的樞紐處。另一目標係藉由避免製程條件之變化來改良製程穩定性，以例如克服乾燥機中之改變乾燥空氣通量之熱交換器結垢等。
該製程之目標係藉由本發明藉由使用如技術方案1所主張之製造吸水性聚合物顆粒之製程來達成。
本發明製程包括以下步驟：-處理來自單體溶液或懸浮液之聚合之水性聚合物凝膠，-在輸送乾燥機中乾燥水性聚合物凝膠，其中-輸送乾燥機具有循環輸送帶，且在循環輸送帶上輸送水性聚合物凝膠，且其中-循環輸送帶形成為循環板式輸送帶，其包括多個由樞紐總成之樞紐線分隔開之帶板，且每一帶板皆具有用於接收聚合物凝膠之表面，其中該樞紐總成包括具有呈直樞紐線形式之樞紐線之開合接頭。
在下文中，本發明之呈板式輸送帶形式之循環輸送帶稱為循環板式輸送帶。
具體而言，此製程包括處理來自單體溶液或懸浮液之聚合之交聯水性聚合物凝膠。
該方法之目標係藉由本發明藉由如技術方案21所主張之使用方法來達成。用於達成該目標之本發明概念亦產生在製造吸水性聚合物顆粒之製程中使用輸送乾燥機之方法，其中輸送乾燥機適於乾燥水性聚合物凝膠。根據本發明，其中-輸送乾燥機具有循環輸送帶，且在循環輸送帶上輸送水性聚合物凝膠，且其中-循環輸送帶形成為循環板式輸送帶，其包括多個由樞紐總成之 樞紐線分隔開之帶板，且每一帶板具有用於接收聚合物凝膠之表面，其中該樞紐總成包括具有呈直樞紐線形式之樞紐線之開合接頭。
適用於本發明之製程及方法之強制通風帶式乾燥機闡述於例如專門論文「Modern Superabsorbent Polymer Technology」,F.L.Buchholz及A.T.Graham,Wiley-VCH,1998，第89至92頁中。
本發明已尤其認識到，因鋼琴樞紐型樞紐之開放結構所致，必然使一定量之聚合物顆粒、具體而言水性聚合物凝膠顆粒及/或吸水性聚合物顆粒通過；此會產生一定量之廢棄物。具體而言，本發明認識到，樞紐空隙通常大於板之狹縫；因此顆粒更容易穿過樞紐空隙掉落，此乃因風速遠低於其穿過帶狹縫之速度。具體而言，在乾燥機之末端、尤其在排放區域中，乾燥超吸收聚合物(即通常為乾燥聚合物凝膠)之結塊破裂，且然後自結塊進入樞紐中之顆粒可填充樞紐；因此可稱可偶然將顆粒壓至樞紐中。因此，可使甚至更多的顆粒陷於樞紐之開口中。隨後，具體而言若樞紐為開放或移動的、例如處於懸掛系統中，則顆粒可在乾燥機之前端或在途中釋放。此尤其可發生在乾燥機前端及/或末端之循環板式輸送帶之翻轉點處。但本發明亦已認識到，整個帶如「振動篩」在自後至前之帶途中、即具體而言在自後端之排放階段至前端之接收階段之帶途中工作；因此顆粒大體上甚至以不同的速率到處釋放。亦會增加顆粒在氣流路徑中、尤其在乾燥機處或其中之不期望積聚。因此，熱交換器及/或加熱器或預熱器之結垢可能因顆粒所致而增加；此可能首先影響空氣之再循環氣流路徑，且亦可影響空氣至帶式乾燥機之直接氣流路徑。
藉由減少或避免藉由包括具有呈直樞紐線形式之樞紐線之開合接頭之該樞紐總成通過樞紐之聚合物顆粒、具體而言水性聚合物凝膠顆粒及/或吸水性聚合物顆粒之量至少會限制此問題。在此處避免鋼 琴型樞紐之開放結構。
根據技術方案22之本發明輸送乾燥機適於乾燥水性聚合物凝膠，其中-輸送乾燥機具有循環輸送帶，且在循環輸送帶上輸送水性聚合物凝膠，且其中-循環輸送帶形成為循環板式輸送帶，其包括多個由樞紐總成之樞紐線分隔開之帶板，且每一帶板具有用於接收聚合物凝膠之表面，其中該樞紐總成包括具有呈直樞紐線形式之樞紐線之開合接頭。
在下文中，本發明之呈板式輸送帶形式之循環輸送帶稱為循環板式輸送帶。
因此，在本發明之第一態樣中認識到，至少可因輸送帶開合接頭設計而減少廢棄物產量增加之第一部分。本發明輸送乾燥機在所主張製程及方法中之本發明用途係基於認識到包括具有呈直樞紐線形式之樞紐線之開合接頭之該樞紐總成尤其有利於減少廢棄物之量；即減少穿過具有樞紐線之開合接頭掉落之吸水性聚合物顆粒之量。因此，根據本發明概念之樞紐經設計以使顆粒無法掉落。
本發明及其其他發展方案之該等及其他態樣進一步概述於附屬申請專利範圍中。由此，可在更大程度上改良所提出概念之所提及優點。對於附屬申請專利範圍之每一特徵主張獨立於本發明之所有其他特徵進行獨立保護。
在此意義上，循環板式輸送帶形成為環形帶，即形成為環形板式輸送帶。較佳地，循環板式輸送帶之板無需為一片式板，但亦仍可自多片平坦或其他形狀之板組裝。較佳地，循環板式輸送帶之板係自奧氏體鋼(austenitic steel)製得。然而，為避免凝膠在帶板上黏著，可使用鐵氟龍(Teflon)、PFA、MFA或已知避免黏性產品之黏著之類似 塗層來塗覆帶板。另外，板式輸送帶甚至可由聚合物(例如PEEK、鐵氟龍、PVC等)或該等及其他材料之組合來製得。
遵循尤佳發展方案中本發明概念之第一態樣，板垂直於循環板式輸送帶之輸送方向相鄰，且直樞紐線與輸送方向橫切延伸，具體而言與輸送方向垂直、即呈直角自板之第一側延伸至板之第二相對側。此設計有利地適用於乾燥製程中之輸送方向。帶板較佳係以自帶之第一側延伸至帶之第二相對側之一片形式來形成，但亦可呈非連續形式；例如板可由具有在輸送方向上連接該等片之樞紐的若干個橫切組裝片組成；即該若干個橫切組裝片可沿與輸送方向橫切之方向並排放置。
具體而言，開合接頭形成為無銷釘開合接頭，具體而言其中直樞紐線不含指向輸送方向之線區段。較佳地，此以尤其有利的方式避免了鋼琴型樞紐之開放結構。較佳地，兩個連接帶板之樞紐部分並不在水平方向上、但在垂直方向上重疊。
較佳地，循環板式輸送帶、具體而言其帶板具有眾多個孔口。有利地，帶板可具有多個如例如具有圓形輪廓或橢圓輪廓之略圓孔口或如例如具有延長輪廓之槽，其中孔口或槽容許乾燥空氣在此通過，且因此孔口或槽或類似開口具有小於粒徑之開口寬度。具體而言，孔口或槽之開口寬度視為孔口或槽之最小寬度。例如，橢圓形輪廓之開口寬度視為最短軸之長度。例如，槽之延長輪廓之開口寬度視為槽短側之長度。較佳地，使槽之長側或橢圓形孔口之長軸指向運輸方向。因此，有利地避免了通過板自身之聚合物材料損失。較不佳地(但亦仍可能)，開口大於但不顯著大於粒徑；例如，開口大小可介於粒徑分佈之下限之粒徑範圍內。仍較佳者在於開口寬度介於顆粒範圍內或大於顆粒。具體而言，此在僅提及顆粒分佈之下限時可接受。孔口或槽之總自由面積較佳介於10%至70%範圍內，即呈所有開口之總和除 以帶板總表面形式之自由面積介於10%至70%範圍內。較佳地，在與運輸方向橫切及/或運輸方向上，循環板式輸送帶之板具有眾多個槽或類似開口。槽或類似略長開口可以偏離列配置且具有5mm至50mm之長度、0.5mm至5mm之寬度及2至20之長寬比。較不佳但亦仍可能適用者係圓形孔口。例如，略圓孔口或狹縫之橫截面尺寸可具有介於0.5mm至10mm之間之直徑。槽之方向可垂直於輸送方向或在輸送方向上。
在第一態樣之尤佳發展方案中，藉助以下設計來改良該製程：其中當板式輸送帶循環時，具體而言在板式輸送帶彎曲時，藉助指派給第一及第二帶板之樞紐總成使板之第一及第二帶板在第一與第二帶板之間之樞紐線處朝向彼此繞軸旋轉。在此發展方案中，在第一及第二帶板在直樞紐線處朝向彼此繞軸旋轉時，但亦較佳在該等板不朝向彼此繞軸旋轉之任何其他情況下，藉由直接連接帶之外側與內側無法形成彎曲狹縫。根據本發明之變化形式，彎曲區域中之彎曲狹縫經形成具有一定狹縫寬度，其中該狹縫寬度小於帶板自身開口之開口寬度。此發展方案已認識到，在樞紐狹縫及/或彎曲狹縫小於板中開口寬度之情形下，顆粒無法比穿過板更容易地掉落。換言之，若樞紐線處之開口大於板中之開口(如在先前技術中之情形)，則穿過樞紐開口之風速將遠低於穿過板開口之風速，且因此顆粒將更容易地掉落。
該發展方案認識到，在例如具有前後延伸之鋼琴型樞紐線之當代板式輸送帶中，樞紐線處之開口往往大於乾燥帶中之狹縫或其他孔口，以例如容許帶板在升高溫度下開始操作乾燥機時熱膨脹。當代板式輸送帶中相鄰板之間之樞紐空隙G處之該等開口(作為先前技術之實例顯示於圖5中)可寬於板之孔口。根據對發展方案之認識，乾燥聚合物、具體而言在乾燥機之下送風階段中，呈水性凝膠或顆粒形式之乾燥超吸收聚合物或其他吸水性聚合物可通過樞紐開口。根據對發展方 案之認識，此乾燥聚合物材料將在乾燥區中積聚。藉由使用閉合開合接頭會避免此問題，其中該發展方案認識到，儘管較佳，但樞紐線無需絕對閉合。而已認識到，在第一及第二帶板在樞紐線處朝向彼此繞軸旋轉時，足以容許在具有一定狹縫寬度之直樞紐線處形成彎曲狹縫，其中該狹縫寬度小於帶板中孔口之開口寬度。
簡言之，將第一及第二帶板配置於直樞紐線處，且樞紐狹縫經形成具有一定狹縫寬度，其中該狹縫寬度小於帶板中開口之開口寬度。尤佳者在於在樞紐狹縫處根本不形成空隙或樞紐之外側至內側不開放；此較佳可藉助完全重疊之樞紐總成來達成。但在形成狹縫之情形下，狹縫空隙之至少一端仍應閉合。然而，在所有情形下，即使狹縫處之空隙之兩端皆開放，狹縫寬度仍應小於帶板中槽、孔口或類似開口之寬度。狹縫寬度及/或開口寬度之上限可根據最小粒徑或至少根據源自粒徑分佈之粒徑下限來定義。因此，狹縫寬度至少應遠低於平均下限粒徑。
在樞紐線處具有狹縫之樞紐之上述較佳配置亦可完全或至少部分地藉由提供覆蓋構件來覆蓋樞紐線、具體而言覆蓋樞紐線處之狹縫來達成。覆蓋物較佳可藉由帶板表面之在樞紐線上方、具體而言在樞紐線處之狹縫上方延伸的延伸構件來提供。至少在循環板式輸送帶變平(其中第一及第二帶板經配置以形成相當平坦之表面)時，該覆蓋物位於樞紐線上方、具體而言樞紐線處之狹縫上方。在循環板式輸送帶之此延長情況下，循環板式輸送帶之表面與使循環板式輸送帶彎曲以改變方向時循環板式輸送帶之彎曲情況相比相當平坦。但亦較佳地，在第一及第二帶板在直樞紐線處朝向彼此繞軸旋轉時，覆蓋物可位於樞紐線上方、具體而言樞紐線處之狹縫上方。在所有情形下，覆蓋物較佳可經定位以形成具有一定狹縫寬度之彎曲狹縫，其中該彎曲狹縫經覆蓋以使得剩餘狹縫寬度小於帶板中開口之開口寬度。覆蓋物較佳 係剛性且穩定的，例如由金屬或類似板材料製得。亦可在不同發展方案中為覆蓋物提供撓性材料。該等及其他發展方案更詳細概述於下文中。
在該製程之尤佳第一發展變化形式中，在板式輸送帶在輸送方向上彎曲時，直樞紐線之狹縫閉合或至少部分被覆蓋。因此，直樞紐線之閉合及/或經覆蓋狹縫可用於完全或部分閉合之開合接頭中。完全重疊之樞紐自外側至內側根本不具開放的狹縫。因此，若容許狹縫存在，則覆蓋狹縫。覆蓋物可形成為撓性覆蓋物。具體而言，重疊樞紐經設計呈完全閉合形式，以使得較佳在呈平坦狀態之樞紐及/或甚至在呈彎曲狀態之樞紐中無法給出貫通狹縫。
在該製程之尤佳第二發展變化形式中，狹縫經形成以使得在循環板式輸送帶彎曲時剩餘之狹縫寬度至少小於帶板中開口之開口寬度。具體而言，在循環板式輸送帶彎曲時容許存在狹縫且該狹縫在不彎曲時閉合。然而，輸送時之狹縫不容許某物在彎曲時掉落。具體而言，上文所提及之覆蓋物可另外用於至少部分地覆蓋狹縫，但覆蓋物較佳實際上在一定程度上開放，其中該程度較佳至少小於帶板中開口之開口寬度。覆蓋物可形成為撓性覆蓋物。
在該製程之尤佳其他發展第二變化形式中，在輸送方向上，當循環板式輸送帶循環時，在循環板式輸送帶變平時，第一及第二帶板經配置以形成相當平坦之表面、具體而言跨過樞紐線之相當平坦的表面。在循環板式輸送帶之此延長情況下，循環板式輸送帶之表面與在循環板式輸送帶彎曲以改變方向時循環板式輸送帶之彎曲情況相比相當平坦。其中在第一及第二帶板經配置以形成相當平坦之表面時，直樞紐線閉合或被覆蓋。因此，較佳地，此發展方案在循環板式輸送帶變平時提供閉合的開合接頭。具體而言，在帶之彎曲區域中，可容許狹縫存在，但具有小於帶板中之其他狹縫或圓形開口之寬度。
在用於達成上文所提及發展方案之較佳發展方案中，開合接頭較佳包括第一及第二帶板之重疊的第一及第二延伸。具體而言，可將兩個相鄰板耦合以提供經覆蓋之樞紐。例如，第一及第二延伸可提供為板之在樞紐上方延伸之頂部及底部延長。
在開合接頭之較佳發展方案中，使第一及第二帶板在樞紐線處、具體而言藉助第一及第二帶板之重疊的第一及第二延伸彼此樞軸耦合。較佳地，使第一及第二帶板在樞紐線處彼此直接或間接樞軸耦合。例如，直接連接之第一及第二板可在正面藉助閉合樞紐總成來連接。間接連接之第一及第二板可藉助懸鏈線來連接，而樞紐可構建為鬆散樞紐且懸鏈線連接板下方之板。
其他發展方案提供板及/或樞紐總成之尤其有利之構築。較佳地，板具有一或多個加強肋及/或加強桁架。由此，較佳避免板之彎曲並改良板之強度。因此，可在板不具變形風險的情況下存在板之重負載。可將肋或桁架配置在垂直於輸送方向之板下方及/或可將若干肋/桁架配置在輸送方向上。可將肋/桁架焊接或旋緊以與帶板連接。
有利地，板式輸送帶具有適於驅動件及/或適於支撐板之牽引總成線。具體而言，牽引總成線具有多個牽引元件，其中將第一及/或第二板指派給牽引元件之第一牽引元件及/或第二牽引元件。具體而言，牽引總成線呈牽引元件鏈形式。具體而言，牽引總成線之多個元件中之至少一個牽引元件提供連接至單一板之第一及/或第二連接部分。已發現此類構築可尤其穩定地支撐板且亦提供對板之有效牽引。例如，可將該等板旋緊及/或焊接在一起及/或至連接。
在尤佳發展方案中，板之第一連接部分、具體而言第一桿沿輸送方向延伸，及/或板之第二連接部分、具體而言第二桿與輸送方向橫向延伸。此組合提供循環板式輸送帶板之尤其安全的支撐且亦提供對板之定向穩定牽引力。
有利地，牽引總成線支撐沿輸送方向沿帶板之側延伸之移動式側壁。此措施有利地提供板式輸送帶之各側上之材料防護，且可用作密封部件以避免風繞過帶板一側或兩側上之帶。
在本發明之第二態樣中，已認識到廢棄物之至少第二部分係歸因於輸送乾燥機設計。較佳地，在該製程中，輸送乾燥機係呈包括多於單一階段之多階段帶式乾燥機形式的強制通風輸送乾燥機。具體而言，可較佳包括兩個、三個或更多個階段。在尤佳發展方案中，帶式乾燥機之至少一個乾燥階段係下送風階段，其中乾燥空氣自循環板式輸送帶上方之上部區域通至循環板式輸送帶下方之下部區域。該發展方案認識到，在上文所提及之下送風室中，本發明申請案具有尤佳用途，作為下送風室往往會不期望地迫使顆粒穿過樞紐中之開口。另一原因在於，在下送風室中容許較高風速，且因此用於乾燥機之第二階段中。在第一階段中，以稍低之風速使用上送風流以避免將仍較軟之凝膠壓至帶板狹縫中。
具體而言，將呈循環板式輸送帶形式之循環輸送帶指派給輸送乾燥機之乾燥區、具體而言乾燥階段，且其中單獨循環板式輸送帶具有第一返回端及第二返回端，其中第一及/或第二返回端位於乾燥區階段之外部、具體而言乾燥階段之室外部。
較佳地，可提供適於作為樞紐線處之自我清潔樞紐之樞紐。業內證實有利地，當樞紐自板式輸送帶之下方翻轉至上方時，在樞紐線處積聚之聚合物材料(若有)會掉落。
在測試中已發現，每個月在當代技術之乾燥機前端積聚約1-5噸之一定廢棄物，其中具體而言鋼琴樞紐輸送帶向上翻轉以接收新的凝膠材料。原因在於在乾燥製程期間，一些凝膠顆粒到達鋼琴樞紐輸送帶之上帶下方且停留在鋼琴樞紐輸送帶之下部返回帶上。當帶自乾燥機之底部向上翻轉至頂部時，顆粒藉由重力在帶之下部返回部分上移 動且最終穿過帶狹縫掉落。其次，業內之帶樞紐在一定程度上打開、但不顯著。黏附在樞紐線中、例如乾燥機之排放側之顆粒現被釋放且其可向下掉落至地板上。由此實現輸送帶之清潔。
因此，在根據本發明概念之輸送乾燥機之尤佳發展方案中，有利地使循環板式輸送帶之第一返回端及/或第二返回端位於乾燥區外殼之外部、具體而言階段外殼之外部。因此，可自輸送乾燥機取出廢棄物而不增加精力，具體而言無需開放乾燥階段之外殼且無需停止乾燥機，且因此達成連續製造製程。另外，不存在熱交換器，其可由顆粒阻斷且此顆粒積聚不會影響乾燥製程及製程穩定性自身。
在本發明製程中有利地使用具有循環板式輸送帶及自不銹鋼製得之接觸產物之表面的強制通風帶式乾燥機。在下文中可藉由適當表面處理、例如藉由噴砂將粗糙度Rz調節至期望值。經噴砂之鋼表面具有大於無光澤或拋光鋼表面之粗糙度Rz。可有利地使用粗糙表面及/或充分拋光的表面以避免凝膠黏附至帶板。另外，可使用塗層(參見上文)。
不銹鋼通常具有10.5重量%至13重量%之鉻含量。高鉻含量在鋼表面上產生保護性二氧化鉻鈍化層。其他合金成份增加抗腐蝕性且改良機械特性。
尤其適宜之鋼係具有例如至少0.08重量%之碳之奧氏體鋼。奧氏體鋼有利地包括其他合金成份，較佳鈮或鈦以及鐵、碳、鉻、鎳及視情況鉬。
較佳不銹鋼係根據DIN EN 10020具有材料編號1.43xx或1.45xx之鋼，其中xx可係0至99之自然編號。尤佳材料係具有材料編號1.4301、1.4541及1.4571之鋼，尤其具有材料編號1.4301之鋼。
循環板式輸送帶通常具有眾多個孔口或其他開口。開口可形成為例如圓形或橢圓形孔洞。在本發明之較佳實施例中，循環輸送帶較 佳在與運輸方向橫切及/或運輸方向上具有眾多個以偏離列配置且具有以下特徵之槽：較佳5mm至50mm、更佳10mm至40mm、最佳15mm至30mm之長度，較佳0.5mm至5mm、更佳1mm至4mm、最佳1.5mm至3mm之寬度，及較佳2至20、更佳5至15、最佳8至12之長寬比。
較佳循環板式輸送帶、即帶式乾燥機之板式輸送帶較佳具有至少1m之寬度。循環板式輸送帶之強制通風帶之寬度(具體而言此係對於帶板，即強制通風帶乾燥機中循環板式輸送帶之寬度)較佳為1m至10m，更佳為2m至7.5m，最佳為2.5m至5m。
強制通風帶式乾燥機自後至前之長度較佳為10m至80m，更佳為20m至60m，最佳為30m至50m。因此，循環板式輸送帶具有基本上為強制通風帶式乾燥機長度(即輸送方向上之上長、輸送方向反方向上之下長以及後端及前端之彎曲長度)之兩倍或兩倍以上的總長度。循環板式輸送帶之總長度較佳為20m至160m，更佳為40m至120m，最佳為60m至100m。
強制通風帶式乾燥機之循環板式輸送帶速度較佳為0.005m/s至0.05m/s，更佳為0.01m/s至0.04m/s，最佳為0.015m/s至0.035m/s。
強制通風帶式乾燥機上之滯留時間較佳為10分鐘至120分鐘。更佳地，滯留時間為20分鐘至90分鐘，最佳為30分鐘至60分鐘。亦較佳地，滯留時間為10分鐘至60分鐘，最佳為12分鐘至30分鐘，尤其為15分鐘至25分鐘。
水性聚合物凝膠在強制通風帶式乾燥機中乾燥前之水含量較佳為30重量%至70重量%。具體而言在該製程中，超級吸收劑聚合物在強制通風帶式乾燥機中乾燥後之水分含量、即具體而言超級吸收劑、即吸水性聚合物顆粒之水分含量為0.5重量%至15重量%。在施加區中提供為水性聚合物凝膠床之水性聚合物凝膠在乾燥前之水含量較佳為 30重量%至70重量%，更佳為35重量%至65重量%，最佳為40重量%至60重量%。水性聚合物凝膠之平均凝膠粒徑直徑、即水性聚合物凝膠顆粒之平均粒徑直徑較佳為0.1mm至10mm，更佳為0.5mm至5mm，最佳為1mm至3mm。
在施加區中之強制通風帶式乾燥機之輸送帶上之聚合物凝膠床的高度較佳為2cm至20cm，更佳為5cm至15cm，最佳為8cm至12cm。
強制通風帶式乾燥機之氣體入口溫度較佳為150℃至220℃，更佳為160℃至210℃，最佳為170℃至200℃；溫度可端視帶式乾燥機之乾燥階段中之詳細佈局及位置而定及變化。
用於乾燥之氣體流可包括水蒸氣。然而，水蒸氣含量應不超過對應於較佳至多50℃、更佳至多40℃、最佳至多30℃之露點之值。
超級吸收劑聚合物在強制通風帶式乾燥機上乾燥後之水分含量較佳為0.5重量%至15重量%，更佳為1重量%至10重量%，最佳為2重量%至8重量%。為測定上文所提及之水分含量，分析乾燥後之超級吸收劑聚合物，且較佳根據標題為「Mass Loss Upon Heating」之EDANA測試方法WSP 230.2-05來測定水分含量。
在第三態樣中，本發明之發展方案認識到輸送機接頭及/或輸送乾燥機之設計尤其用於聚合物凝膠處理之特定製程中。尤其有利之乾燥製程闡述於WO 2006/100300 A1中。
根據較佳發展方案，水性聚合物凝膠係自單體溶液或懸浮液之聚合處理，該單體溶液或懸浮液包括：-至少一個乙烯系不飽和單體，具體而言帶有酸基團，較佳至少部分經中和；-至少一種交聯劑；-至少一種起始劑； -視情況一或多種可與(a)下所提及之單體共聚合之乙烯系不飽和單體，及-視情況一或多種水溶性聚合物。
在此狀態下，水性聚合物凝膠實際上完全交聯；具體而言交聯至至少99%之量。
具體而言，該製程進一步包括以下步驟：-在強制通風帶式乾燥機上乾燥所得水性聚合物凝膠具體而言在乾燥後將所得聚合物凝膠研磨並分類，-視情況實施熱表面後交聯，-視情況在儲倉或站或諸如此類之中間容器中處置吸水性聚合物顆粒。
強制通風帶式乾燥機具有根據本發明概念之循環板式輸送帶。在此狀態下，將吸水性聚合物顆粒後交聯；具體而言後交聯至至少90%之量。
吸水性聚合物顆粒之製造更詳細闡述於下文中：吸水性聚合物顆粒係藉由聚合單體溶液或懸浮液來製造，且通常為水不溶性。
單體a)較佳具有水溶性，即在23℃水中之溶解度通常為至少1g/100g水，較佳至少5g/100g水，更佳至少25g/100g水，最佳至少35g/100g水。
適宜單體a)係例如乙烯系不飽和羧酸，例如丙烯酸、甲基丙烯酸及衣康酸(itaconic acid)。尤佳單體係丙烯酸及甲基丙烯酸。極佳者係丙烯酸。
其他適宜單體a)係例如乙烯系不飽和磺酸，例如苯乙烯磺酸及2-丙烯醯胺基-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)。
雜質可對聚合具有相當影響。因此，所使用之原材料應具有最 大純度。因此，通常有利地特異性純化單體a)。適宜純化製程闡述於例如WO 2002/055469 A1、WO 2003/078378 A1及WO 2004/035514 A1中。適宜單體a)係例如丙烯酸，其係根據WO 2004/035514 A1純化且包括99.8460重量%之丙烯酸、0.0950重量%之乙酸、0.0332重量%之水、0.0203重量%之丙酸、0.0001重量%之糠醛、0.0001重量%之馬來酸酐、0.0003重量%之二丙烯酸及0.0050重量%之氫醌單甲基醚。丙烯酸及/或其鹽佔單體a)之總量之比例較佳為至少50mol%，更佳為至少90mol%，最佳為至少95mol%。
單體a)通常包括聚合抑制劑、較佳氫醌單醚作為儲存穩定劑。
單體溶液包括較佳高達250重量ppm、較佳至多130重量ppm、更佳至多70重量ppm、較佳至少10重量ppm、更佳至少30重量ppm、尤其約50重量ppm之氫醌單醚，在每一情形下皆基於未經中和之單體a)。例如，單體溶液可藉由使用帶有酸基團之乙烯系不飽和單體與適當含量之氫醌單醚來製備。
較佳氫醌單醚係氫醌單甲基醚(MEHQ)及/或α-生育酚(維生素E)。
適宜交聯劑b)係具有至少兩個適於交聯之基團之化合物。該等基團係例如可自由基聚合成聚合物鏈之乙烯系不飽和基團及可與單體a)之酸基團形成共價鍵之官能基。另外，可與單體a)之至少兩個酸基團形成配位鍵之多價金屬鹽亦適宜作為交聯劑b)。
交聯劑b)較佳係具有至少兩個可自由基聚合成聚合物網絡之可聚合基團之化合物。適宜交聯劑b)係例如乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙基酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三烯丙基胺、四烯丙基氯化銨、四烯丙基氧基乙烷，如EP 0 530 438 A1中所闡述；二-及三丙烯酸酯，如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及DE 103 31 450 A1中所闡述；包括其他乙烯系不飽和基團以及丙烯酸酯基團之混合丙烯酸酯，如DE 103 31 456 A1及DE 103 55 401 A1中所闡述；或交聯劑混合物，如例如DE 195 43 368 A1、DE 196 46 484 A1、WO 90/115830 A1及WO 2002/032962 A2中所闡述。
較佳交聯劑b)係戊赤蘚醇基三烯丙基醚、四烯丙基氧基乙烷、亞甲基雙甲基丙烯醯胺、15-重乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯及三烯丙基胺。
極佳交聯劑b)係已經丙烯酸或甲基丙烯酸酯化獲得二-或三丙烯酸酯之聚乙氧基化及/或聚丙氧基化甘油，如例如WO 2003/104301 A1中所闡述。3-至10-重乙氧基化甘油之二-及/或三丙烯酸酯尤其有利。極佳者係1-至5-重乙氧基化及/或丙氧基化甘油之二-或三丙烯酸酯。最佳者係3-至5-重乙氧基化及/或丙氧基化甘油之三丙烯酸酯，尤其3-重乙氧基化甘油之三丙烯酸酯。
交聯劑b)之量較佳為0.05重量%至1.5重量%，更佳為0.1重量%至1重量%，且最佳為0.3重量%至0.6重量%，在每一情形下皆基於單體a)。隨著交聯劑含量升高，離心滯留容量(CRC)下降，且在21.0g/cm2壓力(AUL0.3psi)下之吸收經過最大值。
所使用之起始劑c)可係在聚合條件下產生自由基之所有化合物，例如熱起始劑、氧化還原起始劑、光起始劑。適宜氧化還原起始劑係過氧二硫酸鈉/抗壞血酸、過氧化氫/抗壞血酸、過氧二硫酸鈉/亞硫酸氫鈉及過氧化氫/亞硫酸氫鈉。較佳者係使用熱起始劑及氧化還原起始劑之混合物，例如過氧二硫酸鈉過氧化氫/抗壞血酸。然而，所使用之還原組份較佳係2-羥基-2-亞磺酸基乙酸之鈉鹽、2-羥基-2-磺酸基乙酸之二鈉鹽及亞硫酸氫鈉的混合物。該等混合物可以Brüggolite® FF6及Brüggolite® FF7(Brüggemann Chemicals；Heilbronn；Germany) 獲得。可與帶有酸基團之乙烯系不飽和單體a)共聚合之乙烯系不飽和單體d)係例如丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸二甲基胺基乙基酯、丙烯酸二甲基胺基乙基酯、丙烯酸二甲基胺基丙基酯、丙烯酸二乙基胺基丙基酯、甲基丙烯酸二甲基胺基乙基酯、甲基丙烯酸二乙基胺基乙基酯。
所使用之水溶性聚合物e)可係聚乙烯醇、聚乙烯吡咯啶酮、澱粉、澱粉衍生物、經改質纖維素(例如甲基纖維素或羥乙基纖維素)、明膠、聚乙二醇或聚丙烯酸，較佳係澱粉、澱粉衍生物及經改質纖維素。
通常，使用水性單體溶液。單體溶液之水含量較佳為40重量%至75重量%，更佳為45重量%至70重量%，且最佳為50重量%至65重量%。亦可使用單體懸浮液，即具有過量單體a)(例如丙烯酸鈉)之單體溶液。隨著水含量升高，後續乾燥中之能量需求升高，隨著水含量下降，僅可不充分地移除聚合之熱。
對於最佳作用，較佳聚合抑制劑需要溶解氧。因此，單體溶液可在聚合前藉由惰性化不含溶解氧，即使惰性氣體流過，較佳氮或二氧化碳。單體溶液之氧含量在聚合前較佳降低至小於1重量ppm，更佳降低至小於0.5重量ppm，最佳降低至小於0.1重量ppm。
適宜反應器係例如捏合反應器或帶式反應器。在捏合機中，藉由例如反旋轉攪拌器軸連續粉碎在聚合水性單體溶液或懸浮液中形成之水性聚合物凝膠，如WO 2001/038402 A1中所闡述。帶上之聚合闡述於例如DE 38 25 366 A1及V.S.專利第6,241,928號中。帶式反應器中之聚合形成已在另一製程步驟中、例如在擠出機或捏合機中粉碎之水性聚合物凝膠。
為改良乾燥特性，另外可將藉助捏合機獲得之粉碎水性聚合物凝膠擠出。
所得水性聚合物凝膠之酸基團通常已部分經中和。中和較佳係在單體階段實施。此通常係藉由在呈水溶液或較佳亦呈固體形式之中和劑中混合來完成。中和度較佳為25mol%至95mol%，更佳為30mol%至80mol%，且最佳為40mol%至75mol%，對此可使用常用中和劑，較佳鹼金屬氫氧化物、鹼金屬氧化物、鹼金屬碳酸鹽或鹼金屬碳酸氫鹽亦及其混合物。亦可使用銨鹽來替代鹼金屬鹽。尤佳鹼金屬係鈉及鉀，但極佳者係氫氧化鈉、碳酸鈉或碳酸氫鈉亦及其混合物。
然而，亦可在聚合後(在聚合中形成水性聚合物凝膠之階段)實施中和。亦可在聚合前藉由實際上將一部分中和劑添加至單體溶液中並僅在聚合後在水性聚合物凝膠階段設定期望最終中和度來中和高達40mol%、較佳10mol%至30mol%且更佳15mol%至25mol%之酸基團。當在聚合後至少部分地中和水性聚合物凝膠時，較佳藉助例如擠出機將水性聚合物凝膠機械粉碎，在該情形下可噴塗、撒布或傾倒中和劑，且然後小心地混合。為此，可將所獲得之凝膠團重複擠出以供均質化。
然後使用強制通風帶式乾燥機凝膠水性聚合物直至殘餘水分含量較佳為0.5重量%至15重量%、更佳為1重量%至10重量%，且最佳為2重量%至8重量%，殘餘水分含量係藉由EDANA所推薦之測試方法第WSP 230.2-05號「水分含量」來測定。在殘餘水分含量過高之情形下，乾燥聚合物凝膠具有過低的玻璃轉換溫度Tg，且可能難以進行進一步處理。在殘餘水分含量過低之情形下，乾燥聚合物凝膠太脆，且在後續合併步驟中，不合意地獲得大量具有過小粒徑(「精細」)之聚合物顆粒、具體而言吸水性聚合物顆粒。凝膠在乾燥前之固體含量較佳為25重量%至90重量%，更佳為35重量%至70重量%，且最佳為40重量%至60重量%。
此後，將乾燥聚合物凝膠研磨並分類，且用於研磨之裝置通常 可係單階段或多階段輥磨機，較佳二或三階段輥磨機、銷釘磨機、錘磨機或振動磨機。
作為產物部分移除之聚合物顆粒、具體而言吸水性聚合物顆粒之平均粒徑較佳為至少150μm，更佳為250μm至600μm，且極佳為300μm至500μm。產物部分之平均粒徑可藉助EDANA所推薦之測試方法第WSP 220.2-05號「粒徑分佈」來測定，其中以累加形式繪製篩選部分之質量比例且以圖表方式測定平均粒徑。平均粒徑在此處係產生累加50重量%之篩孔大小之值。
粒徑為至少150μm之顆粒之比例較佳為至少90重量%，更佳為至少95重量%，最佳為至少98重量%。
具有過小粒徑之聚合物顆粒、具體而言吸水性聚合物顆粒會降低滲透性(SFC)。因此，過小聚合物顆粒、具體而言吸水性聚合物顆粒(「精細」)之比例應較小。
因此，通常將過小聚合物顆粒、具體而言過小吸水性聚合物顆粒移除且再循環至製程中。此較佳在聚合之前、期間或之後立即實施，即在乾燥水性聚合物凝膠前實施。可在再循環之前或期間用水及/或水性表面活性劑潤濕過小聚合物顆粒、具體而言過小吸水性聚合物顆粒。
亦可在後續製程步驟中、例如在表面後交聯或另一塗覆步驟後移除過小聚合物顆粒、具體而言過小吸水性聚合物顆粒。在此情形下，以另一方式、例如使用發煙二氧化矽表面後交聯或塗覆再循環之過小聚合物顆粒、具體而言過小吸水性聚合物顆粒。
當使用捏合反應器聚合時，較佳在聚合之倒數第二個三分之一及/或最後三分之一期間添加過小聚合物顆粒、具體而言過小吸水性聚合物顆粒。
當在極早期階段將過小聚合物顆粒、具體而言過小吸水性聚合 物顆粒實際上添加至例如單體溶液中時，此會降低所得吸水性聚合物顆粒之離心滯留容量(CRC)。然而，此可藉由例如調節所使用交聯劑b)之量來補償。
粒徑為至多850μm之顆粒之比例較佳係至少90重量%，更佳係至少95重量%，最佳係至少98重量%。
粒徑為至多600μm之顆粒之比例較佳係至少90重量%，更佳係至少95重量%，最佳係至少98重量%。
具有過大粒徑之聚合物顆粒、具體而言吸水性聚合物顆粒會分別降低溶脹速率及/或溶脹速度或溶脹動力學。因此，過大聚合物顆粒、具體而言過大吸水性聚合物顆粒之比例同樣應較小。
因此通常將過大聚合物顆粒、具體而言過大吸水性聚合物顆粒移除且再循環至乾燥聚合物凝膠之研磨步驟中。
為進一步改良該等特性，可將聚合物顆粒、具體而言吸水性聚合物顆粒表面後交聯。適宜表面後交聯劑係包括可與聚合物顆粒、具體而言吸水性聚合物顆粒之至少兩個羧酸酯基團形成共價鍵之基團的化合物。適宜化合物係例如多官能基胺、多官能基醯胺基胺、多官能基環氧化物，如EP 0 083 022 A2、EP 0 543 303 A1及EP 0 937 736 A2中所闡述；二-或多官能基醇，如DE 33 14 019 A1、DE 35 23 617 A1及EP 0 450 922 A2中所闡述；或β-羥基烷基醯胺，如DE 102 04 938 A1及美國專利第6,239,230號中所闡述。
另外闡述為適宜表面後交聯劑者係DE 40 20 780 C1中之環狀碳酸酯、DE 198 07 502 A1中之2-噁唑啶酮及其衍生物(例如2-羥乙基2-噁唑啶酮)、DE 198 07 992 C1中之雙-及聚-2噁唑啶酮、DE 198 54 573 A1中之2-側氧基四氫-1,3-噁
Figure TWI675867B_D0001
及其衍生物、DE 198 54 574 A1中之N-醯基2噁唑啶酮、DE 10204937 A1中之環脲、DE 103 34 584 A1中之雙環狀醯胺基縮醛、EP 1 199 327 A2中之氧雜環丁烷及環脲以及 WO 2003/031482 A1中之嗎啉-2,3-二酮及其衍生物。
較佳表面後交聯劑係碳酸伸乙酯、乙二醇二縮水甘油醚、聚醯胺與環氧氯丙烷之反應產物及丙二醇與1,4-丁二醇之混合物。
極佳表面後交聯劑係2-羥乙基-2-噁唑啶酮、2-噁唑啶酮及1,3-丙二醇。另外，亦可使用包括其他可聚合乙烯系不飽和基團之表面後交聯劑，如DE 37 13 601 A1中所闡述。表面後交聯劑之量較佳係0.001重量%至2重量%、更佳係0.02重量%至1重量%，且最佳係0.05重量%至0.2重量%，在每一情形下皆基於乾燥聚合物顆粒、具體而言吸水性聚合物顆粒。
在本發明之較佳實施例中，在表面後交聯之前、期間或之後，除了表面後交聯劑以外，將多價陽離子施加至顆粒表面。
可用於本發明製程中之多價陽離子係例如二價陽離子，例如鋅、鎂、鈣、鐵及鍶之陽離子；三價陽離子，例如鋁、鐵、鉻、稀土及錳之陽離子；四價陽離子，例如鈦及鋯之陽離子。可能的抗衡離子係氯離子、溴離子、硫酸根、硫酸氫根、碳酸根、碳酸氫根、硝酸根、磷酸根、磷酸氫根、磷酸二氫根及羧酸根，例如乙酸根、檸檬酸根及乳酸根。硫酸鋁及乳酸鋁以及乙酸鋁較佳。除金屬鹽之外，亦可使用聚胺作為多價陽離子。
所使用多價陽離子之量係例如0.001重量%至2重量%或較佳1.5重量%、較佳0.005重量%至1重量%、且更佳0.02重量%至0.8重量%，在每一情形下皆基於乾燥聚合物顆粒、具體而言吸水性聚合物顆粒。
表面後交聯通常係以一定方式實施以將表面後交聯劑之溶液噴塗至乾燥聚合物顆粒、具體而言吸水性聚合物顆粒上。噴塗後，熱乾燥經表面後交聯劑塗覆之聚合物顆粒、具體而言吸水性聚合物顆粒，且可在乾燥期間或之後進行表面後交聯反應。
較佳在具有移動混合工具之混合器(例如螺桿混合器、盤式混合 器及槳式混合器)中實施表面後交聯劑之溶液之噴塗。尤佳者係水平混合器，例如槳式混合器，極佳者係垂直混合器。水平混合器與垂直混合器之間之區別在於混合軸之位置，即水平混合器具有水平安裝之混合軸且垂直混合器具有垂直安裝之混合軸。適宜混合器係例如水平Pflugschar®犁頭式混合器(Gebr.Lödige Maschinenbau GmbH；Paderborn；Germany)、Vrieco-Nauta連續混合器(Hosokawa Micron BV；Doetinchem；the Netherlands)、Processall Mixmill混合器(Processall Incorporated；Cincinnati；US)及Schugi Flexomix®(Hosokawa Micron BV；Doetinchem；the Netherlands)。然而，亦可噴塗在流化床中之表面後交聯劑溶液上。
表面後交聯劑通常係以水溶液形式使用。可經由非水性溶劑之含量及溶劑之總量來調節表面後交聯劑至聚合物顆粒、具體而言吸水性聚合物顆粒中之滲透深度。
當僅使用水作為溶劑時，有利地添加表面活性劑。此會改良潤濕行為且降低形成團塊之傾向。然而，較佳者係使用溶劑混合物，例如異丙醇/水、1,3-丙二醇/水及丙二醇/水，其中混合比率以質量計較佳為20：80至40：60。乾燥機中之吸水性聚合物顆粒之乾燥溫度較佳為100℃至250℃，更佳為130℃至220℃，最佳為150℃至200℃。乾燥機中之滯留時間較佳為10分鐘至120分鐘，更佳為10分鐘至90分鐘，最佳為30分鐘至60分鐘。乾燥機之填充位準較佳為30%至80%，更佳為40%至75%，最佳為50%至70%。乾燥機之填充位準可經由溢流堰之高度及軸之旋轉速度以及機器之傾斜度來調節。
隨後，可將表面後交聯之吸水性聚合物顆粒再分類，將過小及/或過大之吸水性聚合物顆粒移除且再循環至製程中。
為進一步改良該等特性，可塗覆或再潤濕表面後交聯之吸水性聚合物顆粒。
再潤濕較佳係在30℃至80℃、更佳35℃至70℃、最佳40℃至60℃下實施。在過低溫度下，吸水性聚合物顆粒往往形成團塊，且在較高溫度下，水始終蒸發至明顯程度。用於再潤濕之水量較佳為1重量%至10重量%，更佳為2重量%至8重量%，且最佳為3重量%至5重量%。再潤濕會增加吸水性聚合物顆粒之機械穩定性且降低其靜態充電之傾向。
適用於改良溶脹速率及滲透性(SFC)之塗層係例如無機惰性物質(例如水不溶性金屬鹽)、有機聚合物、陽離子聚合物及二價或多價金屬陽離子。適用於除塵黏合之塗層係例如多元醇。適用於抵消聚合物顆粒、具體而言吸水性聚合物顆粒之不期望結塊傾向之塗層係例如發煙二氧化矽(例如Aerosil® 200)及表面活性劑(例如Span® 20)。
藉由本發明製程製造之吸水性聚合物顆粒具有通常至少15g/g、較佳至少20g/g、更佳至少22g/g、尤佳至少24g/g且最佳至少26g/g之離心滯留容量(CRC)。吸水性聚合物顆粒之離心滯留容量(CRC)通常小於60g/g。離心滯留容量(CRC)係藉由EDANA所推薦之測試方法第WSP 241.2-05號「離心滯留容量」來測定。
為更全面地理解本發明，現將參照附圖來闡述本發明。詳細描述將說明且闡述視為本發明之較佳實施例者。當然，應理解可在不背離本發明之基本構思下對形狀、設計或細節作出多種修改及變化。因此，本發明可能不欲限於本文所顯示及闡述之確切形式、形狀、設計及細節，亦不欲限於任何小於本文所揭示及如下文所主張之本發明整體者。另外，闡述於揭示本發明之實施方式、圖式及申請專利範圍中之特徵可為單獨或組合考慮本發明所必需。具體而言，申請專利範圍中之任何參考符號皆不應解釋為限制本發明之範疇。詞語「包括」並不排除其他元件或步驟。詞語「一(a或an)」並不排除複數。
圖1大體上顯示單線帶式乾燥機，如專門論文「modern superabsorbent polymer technology」,F.L.Buchholz及AT.Graham Wiley-VCH,1998，第71至103頁中所闡述。如圖1(A)中所顯示之單線透氣式帶式乾燥機100可理解為輸送乾燥機之基礎設計之一般基礎。可設計雙線設計或多線設計，其中以依序配置提供兩個或更多個輸送乾燥機100。在輸送乾燥機100之第一端E1提供用於水性聚合物凝膠之接收階段100.0，且在輸送乾燥機100之第二端E2提供用於乾燥聚合物 之排放階段100.9。在接收階段100.0中，產物分佈器30將通常呈濕水凝膠形式之水性聚合物凝膠分佈至板式輸送帶10。在此實施例中，產物分佈器30具有振盪帶類型，但亦可具有另一設計。然後將水性聚合物凝膠自接收階段100.0穿過多個乾燥階段100.i(i=1..8或多或少)輸送至排放階段100.9。作為排放階段100.9之一部分，在出口處提供適於將乾燥聚合物凝膠破裂成一定大小之顆粒之產物破裂器20。
輸送帶形成為具有多個帶板之板式輸送帶10，其中在本文中提及第一及第二相鄰帶板1及2作為實例，其中相鄰帶板1、2由樞紐總成之樞紐線3分隔開。樞紐總成進一步闡述於本發明之實施例中。
通常，藉由輸送乾燥機100之一端E1處之產物分佈器30將濕水凝膠均勻地散佈在板式輸送帶10之連續穿孔、通常為不銹鋼種類之帶板上。每一帶板1、2皆具有用於接收水性聚合物凝膠之表面。在此實施例中，帶板1、2分別具有穿孔設計且由不銹鋼製得。
結果係濕聚合物材料在整個乾燥機帶之寬度上呈期望深度之多孔床。乾燥機帶之寬度基本上受限於板式輸送帶10之在橫切方向T上自帶10之一側SE1延伸至板式輸送帶10之第二側SE2的寬度。圖1(B1)及圖1(B2)各自顯示乾燥階段100.i(i=1..8或多或少)之上送風及下送風階段100A、100D之剖視圖，其中板式輸送帶10適用於將水性聚合物凝膠相繼輸送穿過乾燥階段100.i。
在上送風階段100A中，乾燥空氣A自下方穿過氣流分佈器板41A接近板式輸送帶10，然後通過板式輸送帶10之板1、2，且然後循環回再加熱上送風循環空氣A之熱交換器40A，如圖1(B1)中所顯示。如圖1(B2)中所顯示，以類似方式，在下送風乾燥階段100D中，空氣A自上方穿過氣流分佈器板41B接近板式輸送帶10，且提供藉由熱交換器40B再加熱之下送風循環空氣D。兩個區中之空氣皆係由風扇40A及40B強制輸送。風扇40A及40B可係亦欲以40A及40B指派但並未詳細 顯示之熱交換器系統之一部分。沿輸送乾燥機100之縱向延伸分佈上送風及下送風階段100A、100D之較佳序列，且將其指派給乾燥階段100.i，如圖1(A)中所例示。其中氣流之較佳變化及/或改變亦如藉由100A、100D之序列所指示來顯示，即上(A)-上(A)-下(D)-下(D)-下(D)-下(D)。替代形式係例如上-下-上-下-上-下...等；其他替代形式亦可。
板式輸送帶10之輸送方向C係由輥R1、R2之旋轉方向來定義，輥R1、R2使板式輸送帶10連續循環穿過接收階段100.0、乾燥階段100.i(i=1..8或多或少)及排放階段100.9，且然後在改變方向後在反方向C'上自第二端E2(產物破裂器20之區域)重歸第一端E1(產物分佈器30之區域)。排放階段亦可稱為冷卻階段，其分別與以下意向相關：避免進一步加熱乾燥吸水性聚合物顆粒之結塊，意欲向環境溫度之方向冷卻。
自產物破裂器20提供個別聚合物片之粒徑在某一大小範圍內變化之微粒聚合物材料。聚合物材料之特徵(例如床孔隙度、床總體密度及床邊緣周圍之滲漏)亦有所變化。在乾燥時，聚合物材料之床可由個別乾燥顆粒或黏附在一起之乾燥顆粒團組成以形成多孔板，通常稱為結塊。
乾燥階段100.i(i=1..8或多或少)沿輸送乾燥機100之縱向延伸之數量端視濕水性聚合物凝膠在接收階段100.0時之特定特徵亦及乾燥空氣A、D之具體種類及/或當在輸送方向C上向下移動輸送乾燥機100之長度時藉助風扇40A、40B向上或向下循環穿過聚合物材料及板式輸送帶10的熱而定。輸送乾燥機之尤佳不同實施例(在此處未顯示)具有至少三個階段(即接收階段100.0、單一乾燥階段100.1及排放階段)，但更佳具有至少三個乾燥階段100.i(i=1..3)以及接收階段100.0及排放階段。
圖2(A)大體上顯示圖解說明製造吸水性聚合物顆粒之製程P之流程圖。在步驟P1中處理水性聚合物凝膠；基本上如上文所闡述來自單體溶液或懸浮液之聚合。在此實施例中，單體溶液或懸浮液包括：-至少一個乙烯系不飽和單體，具體而言帶有酸基團，較佳至少部分經中和；-至少一種交聯劑；-至少一種起始劑；-視情況一或多種可與(a)下所提及之單體共聚合之乙烯系不飽和單體，及-視情況一或多種水溶性聚合物。
在關鍵第二步驟P2中，將在步驟P1中處理之水性聚合物凝膠提供至輸送機配置且在步驟P3中提供至輸送乾燥機，其中水性聚合物凝膠經乾燥呈使用圖1例示之形式。在第四步驟P4中，可將自步驟P3取回之吸水性聚合物顆粒研磨並分類。在步驟P5中，可視情況對聚合物材料實施熱表面後交聯。在步驟P6中但亦在其他步驟之間，可視情況在儲倉或站或諸如此類之中間容器中提供吸水性聚合物顆粒之處置。
為進一步具體例示步驟P3，圖2(B)顯示在乾燥水性吸水性聚合物凝膠之製程中使用輸送乾燥機100之方法M的流程圖。該使用方法提供步驟M1，其中將水性聚合物凝膠提供至輸送乾燥機之循環板式輸送帶，且在循環板式輸送帶上輸送水性聚合物凝膠。在步驟M2中且如使用圖1所例示，循環板式輸送帶形成為板式輸送帶10，其包括多個由樞紐總成之樞紐線分隔開之帶板1、2，且每一帶板1、2皆具有用於接收聚合物凝膠之表面。在步驟M3中，板式輸送帶10延伸成平坦條帶，具體而言呈如針對圖1(A)之乾燥階段100.1至100.8繪示之狀態。在此步驟M3中且在循環板式輸送帶10變平時，第一及第二帶板1、2經配置以形成相當平坦之表面S。在循環板式輸送帶之此延長情 況下，循環板式輸送帶之表面與在循環板式輸送帶彎曲以改變方向時循環板式輸送帶之彎曲情況相比相當平坦。有利地，在此處平坦表面S亦延伸跨過樞紐線3或可產生極小空隙。
在第一不同實施例中，強制氣流(如下向氣流D及/或如上向氣流A)適於通過板1、2之孔口及/或樞紐線3之狹縫，如使用圖1所繪示。在較佳不同實施例中，在配置第一及第二帶板1、2以形成相當平坦之表面S後，樞紐線3之狹縫閉合或被覆蓋構件或諸如此類覆蓋。根據本發明，在兩個實施例中，樞紐線經構築形成直樞紐線。因此，樞紐不含指向輸送方向C之線區段。樞紐、即沿直樞紐線僅限於在橫切方向T上之線區段。橫切方向T於圖1(B1)及圖1(B2)中指示為在第一與第二帶板1、2之間自樞紐線3的一側SE1延伸至樞紐線3之第二側SE2。
在乾燥方法之第四步驟M4中，循環板式輸送帶10在接近輸送乾燥機之第一及/或第二端E1、E2時、具體而言當位於用於支撐及移動循環板式輸送帶10之輥R1、R2上時彎曲。因此，具體而言在步驟M4中在循環板式輸送帶10彎曲時，使第一及第二帶板1、2在第一與第二帶板1、2之間之樞紐線3處朝向彼此繞軸旋轉。指派給第一及第二帶板1、2之樞紐總成適於容許帶板1、2在樞紐線3處朝向彼此繞軸旋轉。在本申請案之實施例中，在直樞紐線3處形成彎曲狹縫。
根據較佳發展方案之概念之狹縫S應理解為僅定義為具有一定空隙寬度之空隙，該空隙寬度基本上係相鄰板之前側與後側之間的距離。空隙可具有圓錐或其他逐漸變細之剖面形狀以使狹縫在一端仍閉合；即無法穿過狹縫進行觀察。因此，對於閉合狹縫，空隙之最大寬度係由狹縫S之狹縫寬度來界定。即使在狹縫之兩端開放的情形下，開口之最大寬度仍由狹縫S之狹縫寬度來界定。由此狹縫寬度S經界定以具體而言小於板1、2中之開口4、400之最小寬度w。因此，在狹縫S閉合之情形下且即使狹縫S向板之表面開放(以使得可穿過狹縫進行 觀察)，但狹縫寬度仍足夠小以防止顆粒穿過狹縫掉落。
因此，然而，狹縫的狹縫寬度有限，即在板式輸送帶10之彎曲區域中狹縫寬度(若存在)限於低於帶板1、2中開口之開口寬度之值的值。具體而言，狹縫寬度可經設定以使其遠低於乾燥凝膠顆粒之粒徑之平均值；具體而言，狹縫寬度之上限遠低於或為具有乾燥凝膠顆粒之粒徑平均值的顆粒分佈之下限。限制狹縫寬度以避免位於表面S上之聚合物顆粒、具體而言水性聚合物凝膠顆粒及/或吸水性聚合物顆粒通過。具體而言，已發現有利於完全避免狹縫或形成小於帶板1、2自身中之孔口或其他開口之寬度的狹縫寬度。由此可避免顆粒以與穿過帶板1、2中之孔口相同之方式通過彎曲狹縫。由此，提供首要益處以避免循環板式輸送帶之聚合物材料損失。自循環板式輸送帶排放之廢棄物之量顯著減少。
在第五步驟M5、較佳與步驟M4之組合中，在輸送乾燥機100之乾燥階段或區域外部提供彎曲狀態之循環板式輸送帶10。具體而言，已發現有利地在乾燥階段100.i(i=1..9)之外殼外部提供彎曲狀態之循環板式輸送帶10。因此，在乾燥階段自身內部避免了相當量之積聚顆粒，此有助於有效地處置乾燥製程。因此另外，該製程不僅有效，且實際上不受干擾。
若輸送乾燥機內部之積聚顆粒之量極小，則其主要處在乾燥階段外殼之外部，較佳處在充填或排放循環板式輸送帶10之階段中，例如處在如圖1(A)中所繪示之階段100.0或階段100.9中。具體而言，在板式輸送帶10之前端可容易地清潔階段100.0之區域，及/或在板式輸送帶10之後端提供階段100.9中之區域，其中顆粒實際上可正好與常規產品一起掉落至排放區中。較佳地，在循環板式輸送帶10彎曲時通過兩個帶板1、2之間之直樞紐線3處之彎曲狹縫的聚合物顆粒、具體而言水性聚合物凝膠顆粒及/或吸水性聚合物顆粒經定位以容易地可 再循環或容易地傳送至產物破裂器或其他種類之進一步處理器件。由此，至少減少用於移除聚合物材料廢棄物之額外精力。
在另一認識中，藉由在第一與第二帶板1、2之間提供直樞紐線與閉合或至少部分被覆蓋或閉合之樞紐狹縫的組合來嚴格避免來自循環板式輸送帶10之聚合物材料之不期望排放。因此，安全地阻抑聚合物顆粒、具體而言水性聚合物凝膠顆粒及/或吸水性聚合物顆粒接近樞紐線3處之狹縫及/或使顆粒通過樞紐線處之狹縫；此尤其有利於平坦狀態之循環板式輸送帶10中之樞紐狹縫之情形，但最有利於彎曲狀態之循環板式輸送帶10中之彎曲狹縫。
另外，在較佳實施例中已認識到，在下送風氣流D中、但亦在上送風氣流A中支持來自循環板式輸送帶10之聚合物顆粒之不期望排放、具體而言水性聚合物凝膠顆粒及/或吸水性聚合物顆粒之不期望排放。因此，在乾燥製程之第六步驟M6中，彎曲狀態之循環板式輸送帶10較佳與上送風氣流A組合。在彎曲狀態之循環板式輸送帶10中避免至少一個下送風氣流D。在另一不同實施例中，可驅動一個及相同的乾燥階段100.i之上送風及下送風氣流A、D隨時間的變化；即改變相同位置及時間下之氣流方向。此有助於不在乾燥線之單一階段濃縮廢棄物之量(若有)。由此可延長維護及清潔週期時間。
在步驟M7中，自輸送乾燥機100之循環板式輸送帶10排放乾燥聚合物顆粒。
圖3於透視圖(A)中顯示用於組裝循環板式輸送帶10之在直樞紐線3處分隔開之相鄰第一及第二帶板1、2的構築之較佳實例；此將進一步詳細概述於下文中。在尤佳實施例中，為提供直樞紐線3，將樞紐構築為樞紐總成300之無銷釘樞紐303。無銷釘樞紐形成為開合接頭330之形成直樞紐線3之一部分。
在本較佳實施例中且如圖3之視圖(A)中所進一步顯示，為樞紐總 成300進一步提供強化亦用於重負載之帶板1、2及/或至少消除帶板1、2之變形的桁架或類似加強構件340。帶板之其他加強構件350基本上亦可定向於輸送方向C上；其他加強構件350在此處係經由第一板1之切出部分來顯示。板1、2較佳具有開口4，其在此情形下較佳為如圖4之較佳實施例中所顯示之延長開口400。
在本實施例中，為循環板式輸送帶10提供移動式側壁320，其起移動式材料防護作用以防止在其側端SE1、SE2(未顯示)掉落循環板式輸送帶10的聚合物顆粒、具體而言水性聚合物凝膠顆粒及/或吸水性聚合物顆粒之不期望排放。移動式側壁320在兩個側端SE1、SE2沿輸送方向C沿帶板之1、2側延伸。藉助例如可分別錨定至側壁320及帶板1、2之側端SE1、SE2之孔洞中的螺桿或螺栓或類似構件將此實施例中之移動式材料防護固定至帶板1、2自身。另一選擇或另外，焊接或一些其他種類之連接亦可。側防護之目的亦在於成為針對繞過帶板之空氣之密封件的一部分。
在不同實施例中，側壁320亦可與帶板1、2一起固定或錨定在牽引總成線310上，此以分解視圖顯示於圖3之視圖(A)之下部分。在此實施例中，牽引總成線310形成適於驅動件及/或圖1之輥R1、R2的重載鏈，如懸鏈線。在此實施例中，牽引總成線310亦適於支撐板1、2及/或側壁320，如上文所指示。
牽引總成線310在此實施例中提供用於固持輥子314之引導桿313。可提供多個第一及第二連接部分311、312以形成引導鏈，此僅示意性顯示於此實施例中。將每一連接部分311、312指派給第一及第二帶板1、2中之一者。每一連接部分可分別具有第一桿及第二桿。第一桿沿輸送方向延伸且第二桿垂直於輸送方向C延伸。此提供用於支撐第一及第二帶板1、2之兩軸連接總成315。應提及第二桿有幫助但為非必需；可省略該等(以僅具有一軸連接總成)或使用來自帶板1、2 之桿或諸如此類替代以提供經改質之兩軸連接總成315。具有樞紐總成300及加強件340、350與側壁320及牽引總成線310之循環板式輸送帶10以分解視圖顯示於圖3視圖(A)中。圖3視圖(B)以幾乎已組裝之視圖分別顯示循環板式輸送帶10之該等部件，其中自側端SE1角度透視循環板式輸送帶10之視圖，從而容許桁架方向與輸送方向橫切。
如圖3之側視圖(B)中所示意性具體顯示，樞紐總成300進一步包括第一及第二帶板1、2之第一及第二延伸301、302，該等延伸適於至少部分重疊且基本上在開合接頭330處沿直樞紐線3閉合狹縫S。第一延伸301形成為一類略圓承重桿且第二延伸302形成為板平面中之延長。在第二板2之後側306上之第二板平面中，第二板2上之上板側延長302.1及下板側延長302.2提供用於接收第一板1之前側305之溝槽304。
如圖3之側視圖(C)中之樞紐總成300所示意性顯示，具體而言延伸301、302之重疊使狹縫S之寬度至少部分地減小至小於狹縫寬度上限之值，以避免其中侵入聚合物顆粒、具體而言避免侵入水性聚合物凝膠顆粒及/或吸水性聚合物顆粒。因此，樞紐總成之開合接頭330適於樞軸耦合樞紐線3區域中之第一與第二板1、2。具體而言，第一及第二帶板1、2之重疊的第一及第二延伸301、302之延長可用於形成樞軸耦合第一與第二板1、2之開合接頭330。
具體而言，圖3之樞紐總成300之無銷釘樞紐303之直樞紐線3不含指向輸送方向C之線區段，且因此具體而言不含任何先前技術鋼琴型線區段503C(如圖5中所例示)。因此，根據本發明概念，在本實施例中僅存在在此實施例中垂直之橫切方向，即在無銷釘樞紐303處之直樞紐線3方向。
如圖5之鋼琴型樞紐總成500中所顯示，鋼琴型輸送線區段503C在鋼琴型樞紐總成500中之第一板501與第二板502之間的樞紐線503之 橫切方向上偏離鋼琴型橫斷樞紐線區段503L。因此，如最佳在圖5中接近鋼琴型橫斷樞紐線區段503L與鋼琴型輸送線區段503C之交叉的空隙G處觀察到，樞紐開口保持容許通過具有上文所提及缺點之顆粒。
具體而言，根據本發明概念之直樞紐線3之本實施例已顯示，樞紐線3之狹縫顯示為一定程度之自我清潔樞紐。具體而言，如圖3之視圖(C)中所顯示，其顯示輸送乾燥機100之線之第一端E1，即當循環板式輸送帶自輸送乾燥機100之下部區域向上移動至輸送乾燥機100之上部區域時，容許在重力下自樞紐線3移除聚合物顆粒、具體而言移除水性聚合物凝膠顆粒及/或吸水性聚合物顆粒。因此，在長期乾燥製程中，循環板式輸送帶10可能在樞紐線3處可靠地彎曲而不使情況變複雜。此亦減少乾燥線上之維護工作。
另外，如圖3之視圖(C)中所顯示，在輸送乾燥機100之線之第二端E2，即當板式輸送帶10自輸送機100之上部區域向下移動至輸送乾燥機之下部區域時，狹縫S之小寬度仍小於狹縫寬度之上限以避免其中侵入聚合物顆粒、具體而言避免侵入水性聚合物凝膠顆粒及/或吸水性聚合物顆粒，即使在將板式輸送帶10彎曲時，以使得第一及第二板1、2彼此之間具有角度。在此處，延伸301、302實際上覆蓋狹縫S之所有寬度。另外，如板式輸送帶10之上部分所顯示，在第一及第二板1、2彎曲之前，形成相當平坦之表面且在此處直樞紐線3實際上不含任何狹縫。在循環板式輸送帶之此延長情況下，循環板式輸送帶之表面與在循環板式輸送帶彎曲以改變方向時循環板式輸送帶之彎曲情況相比相當平坦。因此，甚至在板式輸送帶10之第二端E2亦控制乾燥聚合物顆粒、具體而言吸水性聚合物顆粒以免通入狹縫S中。
圖3於視圖(D)中顯示輸送乾燥機100'之具有第一及第二帶板1'、2'之板式輸送帶10'的替代性實施例。輸送帶板1'、2'以不同形式適用 於本發明之概念。在此情形下，第二帶板2'具有上板側延長302.1'之延伸302'及下板側延長302.2'之延伸301'。因此，第二板2'之後側306'提供用於接收第一板1'之前側305'之溝槽304'；在此處在視圖(D)中，溝槽304'具有與視圖(B)中之溝槽304之矩形圓筒形式不同的圓形圓筒形式。在此處，直樞紐線3'亦僅形成有至少部分被覆蓋之小狹縫S以使得狹縫寬度至多小於帶板1'、2'中開口之開口寬度。具有溝槽304'及直樞紐線3'之帶板1'、2'之替代性實施例及類似不同實施例亦可用於其他所闡述實施例中。
圖4分別於與圖5相同之透視圖之前視圖(A)及側視圖(B)中顯示其間具有直樞紐線3之第一及第二帶板1及2。在此實施例中，如視圖(A)中所顯示，使第一及第二板彼此呈角度地彎曲以使得第一板之延伸301之小部件可見。然而，在第一及第二板1、2向彼此彎曲時無狹縫S向上開放至表面；即即使在彎曲狀態下，亦無法透過樞紐線3處之樞紐進行觀察。分別地，即使在該等情形中，狹縫S亦在彎曲時演化(此係指相鄰板1、2之後側306與前側305之間之空隙)，該狹縫S(最佳如圖3C及圖4A中所示)由延伸302之上板側延長302.1覆蓋，以僅容許遠低於板中開口400之開口寬度w的狹縫寬度。在此實施例中，如圖4之視圖(A)中所顯示，開口400形成為長度I之延長部分401>棒圓端部分402、403之延長孔口。因此，即使在增加第一板1相對於第二板2之彎曲時，狹縫S之寬度應遠低於之帶板1、2中開口400之寬度w。具體而言，狹縫S之狹縫寬度在循環板式輸送帶10之彎曲區域中限於遠低於乾燥凝膠顆粒之粒徑平均值的值；具體而言狹縫寬度w之上限可介於形成大小顆粒分佈之下限的粒徑範圍內或其以下，即遠低於乾燥凝膠顆粒粒徑之平均值。
在如圖4視圖(A)中所顯示相對輸送方向透視之直接前視圖中之相同帶板1、2容許直接觀看具有直樞紐線3及第一板前側之第一延伸301 的開合接頭330，由此減小開合接頭中狹縫之寬度。但即使在輸送乾燥機100之一端呈彎曲狀態下仍無法穿過樞紐線3處之樞紐進行觀察。
在循環板式輸送帶10上輸送吸水性聚合物顆粒P之輸送乾燥機100之第二端E2，顆粒P提供為乾燥結塊。該結塊向下掉落至壓碎機，如在圖1中作為在循環板式輸送帶10下方在圖1之排放階段100.9中提供之輸送乾燥機之籠中的產物破裂器20所顯示。
實例 實例1，比較實例
自交聯水性聚合物凝膠、具體而言根據上文所提及之發展方案、藉由使用循環板式輸送帶式乾燥機中之兩板之間的鋼琴型樞紐製造後交聯超級吸收劑、即吸水性聚合物顆粒
已發現，在6個月內，約30噸廢棄物自板式輸送帶掉落，且在乾燥機內不同位置處之乾燥機帶下方以及其中輸送帶向上翻轉以接收新聚合物材料之乾燥機前端積聚。
實例2，本發明實例
自交聯水性聚合物凝膠、具體而言根據上文所提及之發展方案、藉由使用輸送帶式乾燥機之循環板式輸送帶之兩板之間的本發明直線型樞紐製造後交聯超級吸收劑、即吸水性聚合物顆粒。
已發現，每6個月約2-3噸之顯著較低量之一些廢棄物(若有)在不同位置處之帶下方積聚。在其中循環板式輸送帶向上翻轉之乾燥機前端而非多階段輸送乾燥機之乾燥階段外部可能存在更多廢棄物。但如上文所提及，此積聚材料並不干擾該製程，且可在運行操作期間移除。
總而言之，已發現本申請案中所顯示及闡述類型之板式輸送帶10尤其有利且可用於製造吸水性聚合物顆粒之製程中，具體而言用於乾燥水性聚合物凝膠之製程中以提供吸水性聚合物顆粒且容許尤其更 有效之製程，具體而言藉由減小廢棄物之量及延長維護週期時間。如使用該等特徵所闡述，具體而言組合本發明概念之第一態樣(即本發明類型之具有直樞紐線之閉合或部分閉合的至少緊密的開合接頭)與本發明概念之第二態樣(在乾燥階段100.i外部、具體而言乾燥階段100.1(i=1..9)之外殼外部提供呈彎曲狀態之板式輸送帶10之第一及/或第二端E1、E2)。
1‧‧‧帶板
1'‧‧‧第一帶板
2‧‧‧帶板
3‧‧‧樞紐線
4‧‧‧開口
10‧‧‧板式輸送帶
10'‧‧‧板式輸送帶
20‧‧‧產物破裂器
30‧‧‧產物分佈器
40A‧‧‧熱交換器/風扇
40B‧‧‧熱交換器/風扇
41A‧‧‧氣流分佈器板
41B‧‧‧氣流分佈器板
100‧‧‧單線透氣式帶式乾燥機
100'‧‧‧輸送乾燥機
100A‧‧‧上送風階段
100D‧‧‧下送風階段
100.0‧‧‧接收階段
100.9‧‧‧排放階段
100.i‧‧‧乾燥階段
300‧‧‧樞紐總成
301‧‧‧第一延伸
302‧‧‧第二延伸
301'‧‧‧延伸
302'‧‧‧延伸
302.1‧‧‧上板側延長
302.1'‧‧‧上板側延長
302.2‧‧‧下板側延長
302.2'‧‧‧下板側延長
303‧‧‧無銷釘樞紐
304‧‧‧溝槽
304'‧‧‧溝槽
305‧‧‧前側
305'‧‧‧前側
306‧‧‧後側
306'‧‧‧後側
310‧‧‧牽引總成線
311‧‧‧第一連接部分
312‧‧‧第二連接部分
313‧‧‧引導桿
314‧‧‧輥子
315‧‧‧兩軸連接總成
320‧‧‧側壁
330‧‧‧開合接頭
340‧‧‧加強構件
350‧‧‧加強構件
400‧‧‧開口
401‧‧‧延長部分
402‧‧‧棒圓端部分
403‧‧‧棒圓端部分
500‧‧‧鋼琴型樞紐總成
501‧‧‧第一板
502‧‧‧第二板
503‧‧‧樞紐線
503C‧‧‧鋼琴型輸送線區段
503L‧‧‧鋼琴型橫斷樞紐線區段
A‧‧‧上送風循環空氣
C‧‧‧輸送方向
C'‧‧‧反方向
D‧‧‧下送風循環空氣
G‧‧‧空隙
E1‧‧‧第一端
E2‧‧‧第二端
I‧‧‧長度
R1‧‧‧輥
R2‧‧‧輥
S‧‧‧平坦表面/狹縫
SE1‧‧‧側端
SE2‧‧‧側端
T‧‧‧橫切方向
w‧‧‧寬度
圖式中：圖1 於視圖(A)及剖視圖(B1)及(B2)中顯示圖解說明如業內已知之輸送乾燥機之一般原理的草圖，在製造吸水性聚合物顆粒之製程中該原理根據本發明概念與輸送乾燥機中之輸送帶之較佳構築一起使用；圖2 大體上顯示圖解說明製造吸水性聚合物顆粒之製程(A)及根據較佳實施例乾燥水性吸水性聚合物凝膠之製程(B)的流程圖，其中使用循環板式輸送帶之較佳實施例，其中循環板式輸送帶具有包括具有呈直樞紐線形式之樞紐線之開合接頭之樞紐總成；具體而言如圖3中所顯示；圖3 於多個視圖A、B、C、D中示意性顯示輸送帶之第一與第二帶板之間之樞紐線處的樞紐總成，其中循環板式輸送帶之較佳實施例具有包括具有呈直樞紐線形式之樞紐線之開合接頭之樞紐總成，用於乾燥水性吸水性聚合物凝膠之製程中；圖4 於視圖(A)中顯示第一及第二板在輸送方向之反方向上之正面透視圖，且於視圖(B)中顯示第一及第二板在板式輸送帶之第二端在彼此相對之角度處的側面透視圖；圖5 顯示根據先前技術之第一與第二板之間之鋼琴型樞紐連接。

Claims (23)

  1. 一種製造吸水性聚合物顆粒之方法，其包括以下步驟：處理來自單體溶液或懸浮液之聚合之水性聚合物凝膠，在輸送乾燥機中乾燥該水性聚合物凝膠，其中該輸送乾燥機具有循環輸送帶，且在該循環輸送帶上輸送該水性聚合物凝膠，且其中該循環輸送帶形成為循環板式輸送帶，其包括多個由樞紐總成之樞紐線分隔開之帶板，且每一帶板具有用於接收該水性聚合物凝膠之表面，其中該樞紐總成包括具有呈直樞紐線形式之該樞紐線之開合接頭，其中該開合接頭形成為無銷釘開合接頭，其中該直樞紐線不含指向該輸送方向之線區段。
  2. 如請求項1之方法，其中該等板沿該循環板式輸送帶之輸送方向相鄰，且該直樞紐線與該輸送方向橫切延伸。
  3. 如請求項2之方法，其中該直樞紐線與該輸送方向成直角自板之第一側延伸至該板之第二相對側。
  4. 如請求項1或2之方法，其中當該循環板式輸送帶循環時，在該循環板式輸送帶彎曲時，使該等板之第一及第二帶板在該第一與該第二帶板之間之該樞紐線處藉助指派給該第一及該第二帶板之該樞紐總成朝向彼此繞軸旋轉。
  5. 如請求項1或2之方法，其中在該循環板式輸送帶變平時，該第一及該第二帶板經配置以形成平坦表面，且在該直樞紐線處形成具有狹縫寬度之樞紐狹縫，其中該狹縫寬度小於帶板中開口之開口寬度，及/或在該第一及該第二帶板在該直樞紐線處朝向彼此繞軸旋轉時，形成具有狹縫寬度之彎曲狹縫，其中該狹縫寬度小於帶板中開口之開口寬度。
  6. 如請求項1或2之方法，其中在該循環板式輸送帶彎曲時，該直樞紐線之彎曲狹縫閉合或至少部分被覆蓋，及/或當該循環板式輸送帶循環時，在該循環板式輸送帶變平時，該第一及該第二帶板經配置以形成平坦表面，且其中在該第一及該第二帶板經配置以形成平坦表面時，該直樞紐線閉合或至少部分被覆蓋。
  7. 如請求項1或2之方法，其中該開合接頭包括該第一及第二帶板之重疊的第一及第二延伸。
  8. 如請求項1或2之方法，其中該第一及第二帶板在該樞紐線處藉助重疊該第一及/或該第二帶板的第一及第二延伸或延長彼此樞軸耦合。
  9. 如請求項1或2之方法，其中該板具有一或多個加強肋及/或一或多個加強桁架。
  10. 如請求項1或2之方法，其中該循環板式輸送帶具有適於驅動件及/或適於支撐該等板之牽引總成線。
  11. 如請求項1或2之方法，其中牽引總成線具有多個牽引元件，其中將該第一及/或該第二板指派給該等牽引元件之第一牽引元件及/或第二牽引元件。
  12. 如請求項1或2之方法，其中該牽引總成線呈牽引元件鏈形式。
  13. 如請求項1或2之方法，其中該牽引總成線之該多個元件中之該等牽引元件中之至少一者提供連接至單一板之第一及/或第二連接部分。
  14. 如請求項13之方法，其中該板之該第一連接部分沿該輸送方向延伸，及/或該板之該第二連接部分與該輸送方向橫向延伸。
  15. 如請求項1或2之方法，其中牽引總成線支撐沿該輸送方向沿帶板之側延伸之移動式側壁。
  16. 如請求項1或2之方法，其中該輸送乾燥機係呈包括多於單一階段之多階段帶式乾燥機形式的強制通風輸送乾燥機，其中該帶式乾燥機之至少一個乾燥階段係下送風階段，其中乾燥空氣自該循環板式輸送帶上方之上部區域通至該循環板式輸送帶下方之下部區域。
  17. 如請求項1或2之方法，其中將呈該循環板式輸送帶形式之單獨循環板式輸送帶指派給該輸送乾燥機之乾燥區，且其中該單獨循環板式輸送帶具有第一返回端及第二返回端，其中該第一及/或第二返回端位於該乾燥區之外部。
  18. 如請求項17之方法，其中第一返回端及/或第二返回端位於乾燥區外殼之外部。
  19. 如請求項1或2之方法，其中該水性聚合物凝膠係自單體溶液或懸浮液之聚合處理，該單體溶液或懸浮液包括：至少一個乙烯系不飽和單體，其視情況帶有酸基團，及視情況至少部分經中和；至少一種交聯劑；至少一種起始劑；視情況一或多種可與(a)下所提及之該等單體共聚合之乙烯系不飽和單體，及視情況一或多種水溶性聚合物。
  20. 如請求項1或2之方法，其中該方法進一步包括以下步驟：將所得吸水性聚合物凝膠顆粒研磨並分類，視情況實施熱表面後交聯，視情況在儲倉或站或諸如此類之中間容器中處置吸水性聚合物顆粒。
  21. 一種乾燥水性聚合物凝膠之方法，其包含使用適用於乾燥該水性聚合物凝膠之輸送乾燥機，其中該輸送乾燥機具有循環輸送帶，且在該循環輸送帶上輸送該水性聚合物凝膠，且其中該循環輸送帶形成為循環板式輸送帶，其包括多個由樞紐總成之樞紐線分隔開之帶板，且每一帶板具有用於接收該水性聚合物凝膠之表面，其中該樞紐總成包括具有呈直樞紐線形式之該樞紐線之開合接頭，其中該開合接頭形成為無銷釘開合接頭，其中該直樞紐線不含指向該輸送方向之線區段。
  22. 一種適用於乾燥水性聚合物凝膠之方法中的輸送乾燥機，其中該輸送乾燥機具有循環輸送帶，且在該循環輸送帶上輸送該水性聚合物凝膠，且其中該循環輸送帶形成為循環板式輸送帶，其包括多個由樞紐總成之樞紐線分隔開之帶板，且每一帶板具有用於接收該水性聚合物凝膠之表面，其中該樞紐總成包括具有呈直樞紐線形式之該樞紐線之開合接頭，其中該開合接頭形成為無銷釘開合接頭，其中該直樞紐線不含指向該輸送方向之線區段。
  23. 如請求項22之輸送乾燥機，其中該第一及該第二帶板配置在直樞紐線處，且形成具有狹縫寬度之樞紐狹縫，其中該狹縫寬度小於帶板中開口之開口寬度。
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