[發明專利]連續熱二次表面交聯吸水性聚合物顆粒的方法

無效

• 申請號: 200980122040.0
• 申請日: 2009-06-10
• 公開（公告）號: CN102056968A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: O·斯蒂芬;K·J·帕森邁爾;A·貝克;L·范米耶特;R·德凱
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: C08J3/24
• 分類號: C08J3/24;B08B1/00;A61L15/60
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 王媛;鐘守期

本發明涉及一種連續熱表面后交聯吸水性聚合物顆粒的方法，其中將表面后交聯劑通過合適的噴嘴施用于吸水性聚合物顆粒上并且該噴嘴通過手套箱進行更換或清洗。

吸水聚合物用于生產尿布、棉塞、衛生棉和其他衛生制品，以及用作商品園藝中的保水劑。

吸水聚合物的制備在例如專題著作“Modern?Superabsorbent?Polymer?Technology”，F.L.Buchholz和A.T.Graham，Wiley-VCH，1998，71-103頁以及Ullmann’s?Encyclopedia?of?Industrial?Chemistry，6th?edition，volume?35，73-93頁中有描述。

吸水性聚合物顆粒的性能可通過例如所用交聯劑的量調節。隨著交聯劑量的提高，離心保留容量(centrifuge?retention?capacity，CRC)下降并且在21.0g/cm²壓力下的吸收量經過最大值。

為了改善尿布的性能特性，如溶脹凝膠床(SFC)的滲透性和在49.2g/cm²或更高壓力下的吸收量，吸水性聚合物顆粒通常為經表面后交聯的。這僅提高了所述顆粒表面的交聯程度，使得離心保留容量(CRC)和在49.2g/cm²壓力下的吸收量之間的相互影響被至少部分消除。為了進行所述表面后交聯，將干燥的、磨碎并過篩的吸水性聚合物顆粒(原料聚合物)優選用表面后交聯劑涂覆并進行熱表面后交聯。

通常將表面后交聯劑以溶液形式通過合適的噴嘴連續噴涂于原料聚合物上。用于此目的的噴嘴隨時間而變臟，需要清洗或更換。當進行此操作時，應確保所述裝置部分，在打開之前，沒有可吸入的粉塵；并且當使用有機溶劑時，沒有溶劑蒸氣。因此，需要中斷該連續表面后交聯。此外，與停車相關的啟動和漸停導致最終產品的品質波動。

因此，本發明的一個目的是提供一種用于連續熱表面后交聯吸水性聚合物顆粒的改良方法。

該目的通過一種制備表面后交聯吸水性聚合物顆粒的方法實現，其中所述吸水性聚合物顆粒通過聚合一種包含以下物質的單體溶液或懸浮液而獲得：

a)至少一種具有酸基的烯鍵式不飽和單體，其可被至少部分中和，

b)至少一種交聯劑，

c)至少一種引發劑，

d)任選地，一種或多種可與a)中所述的單體共聚的烯鍵式不飽和單體，和

e)任選地，一種或多種水溶性聚合物，

將至少一種表面后交聯劑通過至少一個噴嘴施用于所述吸水性聚合物顆粒，使所述吸水性聚合物顆粒進行熱表面后交聯，其中所述至少一個噴嘴經由與含該噴嘴的裝置部分鄰接的手套箱的內部進行更換或清洗。

手套箱為一種與周圍操作空間氣密性地密封的容器。手套箱具有帶有氣密性手套的孔，其使得能夠在手套箱內部操作。手套箱內部可通過窗戶看到。然而，也可完全由透明材料(例如聚甲基丙烯酸甲酯)制造手套箱。手套箱的內部優選惰性化，例如用工業級氮氣。

手套箱直接存在于含有所述至少一個噴嘴的裝置部分上。清洗或更換噴嘴所需的裝置可事先置于手套箱中。一旦手套箱與周圍操作空間之間密封后，即可打開該裝置部分并且可清洗或更換受污染的噴嘴。如此手套箱用作裝置內部和裝置外部之間的鎖。

將所述至少一種表面后交聯劑有利地通過至少一個噴嘴對施用于所述吸水性聚合物顆粒。噴嘴對為具有共同的進料管線的兩個噴嘴，其更換時無需彼此分離。

在本發明的一個優選實施方案中，使用至少兩個噴嘴或噴嘴對，其中各噴嘴或各噴嘴對具有單獨的切斷裝置。

本發明方法使得能夠更換或清洗噴嘴而無需使連續表面后交聯完全停車。僅待更換或待清洗的噴嘴必須切斷。例如，可使用兩個噴嘴，在這種情況下可切換至第二噴嘴以清洗第一噴嘴。然而，也可同時經由多個噴嘴計量加入表面后交聯劑溶液，在待清洗的噴嘴停車期間相應地提高其它噴嘴的計量加入速率。

此外，可將至少一種多價陽離子通過至少一個噴嘴或至少一個噴嘴對施用于吸水性聚合物顆粒。所述多價陽離子優選通過單獨的噴嘴進行噴霧。例如，可將表面后交聯劑溶液通過三個噴嘴對施用于吸水性聚合物顆粒，而將多價陽離子的溶液通過一個噴嘴對施用于吸水性聚合物顆粒。

本發明方法使得能夠在生產過程繼續的同時更換和清洗噴嘴。已出人意料地發現，盡管在生產過程繼續的同時噴嘴有短暫的停車，但是品質波動比其中連續表面后交聯完全停車的常規方法中小得多。此外，避免了過去常由表面后交聯停車所造成的常規生產過程停車。