将吸水性聚合物珠粒分级的方法技术

一种将吸水性聚合物颗粒分级的方法，其中在表面后交联之前或之后使用不同筛目尺寸的筛子除去筛出物(细粉)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】将吸水性聚合物珠粒分级的方法本专利技术涉及一种将吸水性聚合物颗粒分级的方法，其中在表面后交联之间和之后将具有不同筛目尺寸的筛子用于除去筛出物(undersize)(细粉)。吸水性聚合物的制备记载于专著“ModernSuperabsorbentPolymerTechnology”，F.L.Buchholz和A.T.Graham，Wiley-VCH，1998，第71至103页中。作为吸收水溶液的产品，吸水性聚合物用于制备尿布、棉塞、卫生巾和其他卫生制品，而且还用作市场园艺中的保水剂。吸水性聚合物的特性可通过交联度调节。随着交联度的提高，凝胶强度增加而离心保留容量(CRC)降低。为了改进使用特性，例如在尿布中的盐水导流率(SFR)和负载下的吸收(AUL)，通常将吸水性聚合物颗粒表面后交联。这仅提高颗粒表面的交联度，其可以至少部分地消除负载下的吸收(AUL)与离心保留容量(CRC)间的相互影响。这种表面后交联可在水性凝胶相中进行。然而，优选将干燥、研磨和筛分过的聚合物颗粒(基础聚合物)用表面后交联剂进行表面涂覆、干燥并热表面后交联。适于此目的的交联剂是包含至少两个可与聚合物颗粒的羧酸酯基团形成共价键的基团的化合物。吸水性聚合物颗粒用于卫生领域中。在本文中例如使用150μm至850μm的粒径，并且聚合物颗粒实际上在制备方法过程中分级成这些粒径。在这种情况下，使用具有两个筛子的连续筛选机，其中所用的筛子具有150μm和850μm的筛目尺寸。粒径最高达150μm的颗粒通过两个筛子下落，并且在筛选机的底部作为筛出物(细粉)进行收集。粒径大于850μm的颗粒作为筛上物(oversize)留在最上面的筛上并被排出。粒径为大于150μm至850μm的产物级分作为筛选机的两个筛子之间的筛中物(midsize)被移出。取决于筛选质量，各粒径级分仍然包含一部分作为误排出的粒径不对的颗粒。例如，筛中物级分也可包含一部分粒径为150μm或更小的颗粒。通常将排出的筛出物和筛上物再循环到生产中。可将筛出物加入到例如聚合中。通常将筛上物粉碎，这也不可避免地导致其他筛出物的出现。在常规分级操作中，在将特定聚合物颗粒分级时会出现不同的问题。最经常出现的问题是筛子表面堵塞以及分级效率和分级能力下降。另一问题为产物颗粒的结块倾向，其在筛选之前、之后和期间都导致不希望的附聚。因此筛选的方法步骤不可能不中断进行，中断在生产中经常伴随着不想要的停工。发现这类中断在连续生产方法中特别成问题。然而，总体结果是筛选中的分离效率不足。较高的筛选质量通常通过将用于提高聚合物颗粒的自由流动和/或机械稳定性的物质加入至产物而实现。通常，当将防止各颗粒相互粘附的助剂例如表面活性剂通常在干燥之后和/或在表面后交联过程中加入至聚合物颗粒时会实现自由流动产物。在其他情况下，还尝试通过加工技术措施来影响结块倾向。为了在没有其他产物添加剂的情况下实现较高的分离效率，已提出借助交替筛选单元而改进分离效率。例如，当筛孔区以螺旋形式驱动时实现了较高的分离效率。这是例如转鼓筛选机(tumblingscreenmachines)中的情况。然而，当所述筛选装置的通过量增加时，上述问题增强，并且更加不可能维持高的分级能力。筛选助剂如筛选球、PVC摩擦环、特氟隆摩擦环或橡胶方块在筛子表面上的加入仅稍微有助于改进分离效率。特别是在无定形聚合物材料(如吸水性聚合物颗粒)的情况下，这可引起磨损增加。分级的综述例如可在UllmannsdertechnischenChemie，第4版，第2卷，第43至56页，VerlagChemie，Weinheim，1972中找到。本专利技术目的是提供一种改进的用于制备吸水性聚合物颗粒的分级方法。该目的是通过一种用于制备吸水性聚合物颗粒的方法而实现，其包括：i)将吸水性聚合物颗粒分级，借助于筛目尺寸为m1的筛子移除筛出物，ii)将分级的聚合物颗粒表面后交联，iii)将表面后交联的聚合物颗粒分级，借助于筛目尺寸为m2的筛子移除筛出物，以及iv)将获自步骤i)和iii)的筛出物再循环，其中步骤i)中的分级过程中的吸水性聚合物颗粒每小时的通过量为每m2筛子面积至少100kg/h，并且步骤i)中的筛目尺寸m1大于步骤iii)中的筛目尺寸m2。本专利技术的分级方法特别有利地连续进行。步骤i)中的吸水性聚合物颗粒的通过量优选为至少200kg/m2·h，更优选至少300kg/m2·h，最优选至少400kg/m2·h。筛出物(细粉)在本文中是指平均粒径小于目标产物的筛出部分(sievecut)。本专利技术基于如下发现，即：经表面后交联的筛出物的再循环对产物质量有负面影响。通过在表面后交联之前使用比筛出物分离所需的筛目尺寸更大的筛目尺寸，未表面后交联的筛出物与表面后交联的筛出物的比例可以积极地改变。筛选结果，尤其在高通过量下的筛选结果可在借助于至少两个筛目尺寸不同的筛子取出筛中物(产物级分)时而进一步改进。筛选结果，尤其在高通过量下的筛选结果可在借助于至少两个筛目尺寸不同的筛子移除筛上物时而进一步改进。在本专利技术方法中，可将筛分级分以不同的方式结合以得到粒径级分，例如以(2,1)、(3,1)、(2,1,1)、(1,2,1)、(2,2,1)、(3,1,1)、(1,3,1)、(3,2,1)、(2,3,1)或(3,3,1)顺序，其中一组括号中的数字个数代表粒径级分个数，使粒径级分以产物流动顺序从左向右排列于括号中，并且数值本身代表结合而得到特定粒径级分的连续筛分级分个数。粒径级分个数优选为至少3。所用的筛子数优选为至少(n+1)。在本专利技术一个优选的实施方案中，将至少两个以产物流动方向连续获得的筛分级分结合以得到一个粒径级分，并且在上方获得这些筛分级分的筛子的筛目尺寸在每种情况下通常优选相差至少50μm，在每种情况下优选至少100μm，在每种情况下优选至少150μm，在每种情况下更优选至少200μm，在每种情况下最优选至少250μm。在本专利技术的另一优选的实施方案中，将至少两个以产物流动方向首先获得的筛分级分结合以得到一个粒径级分，并且在上方获得这些筛分级分的筛子的筛目尺寸在每种情况下优选相差至少500μm，在每种情况下优选至少1000μm，在每种情况下更优选至少1500μm，在每种情况下最优选至少2000μm。步骤i)中的筛目尺寸m1优选为至少180μm，更优选至少200μm，最优选至少250μm。步骤iii)中的筛目尺寸m2优选为不大于150μm，更优选不大于120μm，最优选不大于100μm。步骤i)中的筛目尺寸m1优选比步骤iii)中的筛目尺寸m2大至少20μm，更优选至少30μm，最优选至少50μm。在分级过程中，吸水性聚合物颗粒优选具有40℃至120℃，更优选45℃至100℃，最优选50℃至80℃的温度。在本专利技术一个优选的实施方案中，分级在减压下进行。压力优选比环境压力小100毫巴。在分级过程中优选用气流、更优选空气流过吸水性聚合物颗粒。气体速率通常为每m2筛子面积0.1至10m3/h，优选每m2筛子面积0.5至5m3/h，更优选每m2筛子面积1至3m3/h，气体体积在标准条件下(25℃和1巴)进行测量。更优选将气流在进入筛选装置之前进行加热，优选将其加热到40℃至120℃的温度，更优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备吸水性聚合颗粒的方法，其包括：i)将吸水性聚合物颗粒分级，借助于筛目尺寸为m1的筛子移除筛出物，ii)将分级的聚合物颗粒表面后交联，iii)将表面后交联的聚合物颗粒分级，借助于筛目尺寸为m2的筛子移除筛出物，以及iv)将获自步骤i)和iii)的筛出物再循环，其中步骤i)中的分级过程中的吸水性聚合物颗粒每小时的通过量为每m2筛子面积至少100kg/h，并且步骤i)中的筛目尺寸m1大于步骤iii)中的筛目尺寸m2。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.28 US 61/805,9381.一种制备吸水性聚合颗粒的方法，其包括：i)将吸水性聚合物颗粒分级，借助于筛目尺寸为m1的筛子移除筛出物，ii)将分级的聚合物颗粒表面后交联，iii)将表面后交联的聚合物颗粒分级，借助于筛目尺寸为m2的筛子移除筛出物，以及iv)将获自步骤i)和iii)的筛出物再循环，其中步骤i)中的分级过程中的吸水性聚合物颗粒每小时的通过量为每m2筛子面积至少100kg/h，并且步骤i)中的筛目尺寸m1大于步骤iii)中的筛目尺寸m2。2.权利要求1的方法，其中产物级分在步骤i)和/或步骤iii)中借助于至少两个筛目尺寸不同的筛子而取出。3.权利要求1或2的方法，其中筛上物在步骤i)和/或步骤iii)中借助于至少两个筛目尺寸不同的筛子而移除。4.权利要求1或2的方法，其中步骤i)中的筛目尺寸m1为至少180μm。5.权利要求1或2的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·帕森迈尔，T·法伊弗，M·威斯曼特尔，R·芬克，M·彼得森，S·瑟尼尔斯，J·约翰逊，R·德凯，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE