JPH0441532A - 超吸収性ポリマー微粉の再生法 - Google Patents
超吸収性ポリマー微粉の再生法Info
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- JPH0441532A JPH0441532A JP14325690A JP14325690A JPH0441532A JP H0441532 A JPH0441532 A JP H0441532A JP 14325690 A JP14325690 A JP 14325690A JP 14325690 A JP14325690 A JP 14325690A JP H0441532 A JPH0441532 A JP H0441532A
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
規な方法を提供する。この方法によって微粉を再構成し
て、おむつ、生理用ナプキン、土壌添加剤、燃料フィル
ター、乾燥剤、セメント、およびスラッジ脱水剤のよう
な用途に用いられる超吸収性ポリマーとする。
マーと呼ぶ)は、吸収性構造および吸収性製品における
吸収剤として用いられる。合成の超吸収性ポリマーは、
典型的にはゲル、反転懸濁または改質塊状重合のような
方法の一つによって製造される。超吸収性ポリマーを製
造するための典型的なゲル法は1987年3月31日発
行の米国特許第4,654,039号明細書(プラント
(Brandt)ら)および1981年8月25日発行
の米国特許第4,288.082号明細書(ツバキモト
(Tsubakimoto)ら)に記載されている。超
吸収性ポリマーを製造するための典型的な反転懸濁法は
、1987年10月6日発行の米国特許第4.698.
404号明細書(クラム(Cramm)ら) 、198
4年5月1日発行の米国特許第4,4411i、261
号明細書(ヤマサキ(Yamasaki)ら)および1
982年7月20日発行の4,340,708号明細書
に開示されている。改質塊状法は、1987年10月2
7日発行の米国特許第4.703,067号明細書(ミ
キタ(Mikita)ら)に記載されている。
和の重合性酸基金(1モノマーと、架橋剤と所望により
フリーラジカル開始剤とから本質的に成る反応混合物を
製造し、この反応混合物を重合条件に付し、実質的に水
に不溶性の若干架橋したポリマー材料であって有る条件
下で特定のゲル容積、ゲル強度および抽出可能なポリマ
ー含量特性を有するものを製造し、生成するポリマー材
料の酸官能性基の少なくとも一部を塩陽イオンで中和し
て、中和度が少なくとも25%の部分的に中和されたポ
リマー材料を形成させる工程を含んで成る。プラントら
の特許明細書に記載の方法によって形成されるヒドロゲ
ル材料は、所望ならば乾燥して吸収性のヒドロゲル形成
性ポリマー材料であって、後で水または体液と接触して
ヒドロゲルを再生するものを製造することかできる。
は、クラムらの特許明細書に開示されている。この方法
では、アクリル酸とアルカリ金属アクリレートまたはア
ンモニウムアクリレートの水性溶液であってアクリル酸
のアルカリ金属アクリレ−1〜またはアンモニウムアク
リレートに対するモル比が50150〜2/98である
ものを、HLB値が8〜12の界面活性剤を含む環状脂
肪族または脂肪族炭化水素溶媒に懸濁し、生成する懸濁
液を水溶性のラジカル重合開始剤の存在下にて反転懸濁
重合に付し、必要ならば、生成するポリマーを架橋剤で
架橋することによって、重合を水溶性の連鎖移動剤の存
在にて行う。この水溶性連鎖移動剤はギ酸である。
状法であって、アクリル酸カリウムとポリとニルモノマ
ーを水と、アクリル酸カリウムとポリビニルモノマーと
水との総重量に対するアクリル酸カリウムとポリビニル
モノマーが55〜80合算重量%の量で結合させて、モ
ノマー混合物を形成させ、このモノマー混合物に重合開
始剤を加えてモノマー混合物の重合を開始する工程を含
んで成る方法を開示している。モノマー混合物は、外部
から加熱することなく実質的に唯一の非周囲エネルギー
源として反応の発熱性熱を利用することによって重合さ
れ、ポリアクリレート樹脂から水を除去して、架橋した
ポリアクリレート樹脂であって水含量が十分に低く、す
なわち15%以下であり、中間の乾燥工程なしで例えば
微粉砕によって粉砕されるものを形成する。
ぞれの方法は、超吸収性ポリマー微粉を生成することが
できる。超吸収性ポリマー微粉は、例えばおむつ、生理
ナプキンなどの現在市場で利用されているものに対して
粒度が小さすぎる粒子として定義される。微粉は上記の
方法の重合工程中またはそれに続く超吸収性ポリマーを
粉砕して整粒して所望な粒度規格に適合させる工程中の
いずれでも生成することができる。
いられる超吸収性ポリマー材料の製造では、約+280
メツシユより小さな総ての粒子は微粉と考えられる。こ
の特定の用途に用いられる超吸収性材料から回収される
微粉は、生産されたポリマーの総量の5〜35%の量と
することができる。
子であるので、それらは粒度分類工程によって商業製品
から除去されるのが普通である。
るまで保管または処分されるのが普通である。超吸収性
微粉は、粒度が小さいことによりゲルや粉立ちのように
取扱いに難があるのが普通であるため、商業的用途は限
定されている。
微粉もゲルブロッキングを生じることがあり、すなわち
微粉が大きな粒子をブロックして材料全体の吸収力を減
少させることかある。ゲルブロンキング効果があるため
、微粉は通常は商業的に応用する前に超吸収性ポリマー
材料から分離される。
費が高いため、これらの微粉を取り扱い且つ利用する新
たな方法を開発することか望ましい。本発明者らは、超
吸収性ポリマー微粉を回収し、再生して、商業的用途に
好適にするための新規な方法を見出した。
によって微粉を互いに凝集させて、ポリマー微粉を商業
的に受容可能なポリマー材料へ転換させることを試みて
きた。このような凝集法としては、1c170年5月2
6日発行の米国特許第3.514,510号明細書(エ
イ・* 77 ン(A、 Horr−man) )に開
示されている。ホフマンの特許明細書には、ポリマー微
粉を2種類のガスの混合物であってその少量の方のガス
をポリマーの軟化点より高い温度に加熱したもので流動
状態に保持された流動床中て凝集させて、局部的に凝集
を起こさせる方法が開示されている。ポリマー粉末は、
局部的に凝集して、流動床の底部に沈澱した重い凝集物
を抜き取り、新たな粉末を軟化域に加えたものである。
問題点は、商業的生産または使用の際に凝集粒子の摩耗
か起こることかあることである。
か普通であり、ゲルブロッキングや前;己のような取扱
上の問題を起こすことかあるので、船釣には望ましくな
い。
処分および取扱上の問題および典型的には凝集した粒子
に関する摩耗の問題を解決する独特な方法を提供するも
のである。本発明の方法の利点は、超吸収性ポリマー微
粉か回収され、商業的に受容可能な非晶質の超吸収性ポ
リマー材料へ再構成されることである。更に、本発明の
方法は、微粉の保管、処分および使用に関する高い経費
および粉塵の取扱の問題点がない。更なる本発明の利点
は、下記の記載から明らかになるであろう。
る方法を提供することである。
超吸収性ポリマー微粉が澱粉グラフト超吸収性ポリマー
、合成超吸収性ポリマーおよび架橋超吸収性ポリマーか
ら成る群から選択されるものであって、 前記の超吸収性ポリマー微粉を十分に湿潤させて該微粉
の非晶質ゲルを形成させる工程と、該ゲルを粉砕する工
程と、 粉砕されたゲルを乾燥して、超吸収性ポリマー材料を形
成させる工程とを含むことを特徴とする方法を提供する
。
超吸収性ポリマー微粉が澱粉グラフト超吸収性ポリマー
、合成超吸収性ポリマーおよび架橋した超吸収性ポリマ
ーから成る群から選択されるものであって、 前記の超吸収性ポリマー微粉を十分に湿潤させて該微粉
の非晶質ゲルを形成させ、 前記の微粉のゲルを、進行中の超吸収性重合法からのゲ
ルと組合わせる工程とを含むことを特徴とする方法も提
供する。本発明によって形成される超吸収性ポリマー材
料は、おむつ、生理用ナプキン、布巾、土壌添加剤、燃
料フィルター、スラッジの凝固、結露の防止(乾燥剤)
および油類の脱水のような用途に吸収剤として商業的に
利用するのに好適である。
ー材料を商業的に使用するのに十分な粒度に粉砕する工
程を行うことかできる。乾燥粉砕工程の後に、所望によ
り乾燥して粉砕された材料を分類して所望な粒度の粒子
を回収する工程を行ってもよい。望ましくない粒子は、
回収して、更に粉砕または再構成することができる。
固形分を約5〜70%、好ましくは固形分を約20〜5
0%、最も好ましくは固形分を約35〜4596とする
。湿潤工程に用いられる水の温度は約65〜160丁の
範囲であるのが好ましいが、この範囲外の温度、すなわ
ち凍結点より若干高い温度から沸点までの温度を用いる
こともできる。
した超吸収性ポリマー微粉が十分に撹拌されて非晶質ゲ
ルを形成するのが好ましい。
燥して、水分含量が約1〜15%、好ましくは約1〜4
%の範囲の超吸収性ポリマー材料を形成させることでも
ある。
粉は、任意の澱粉グラフト超吸収性ポリマー、合成超吸
収性ポリマーおよび架橋した超吸収性ポリマーであって
もよい。架橋したポリマーは、架橋したポリアクリレー
ト超吸収性ポリマーのような実質的に水に不溶性であり
、若干架橋して、部分的に中和したヒドロゲル形成性の
ポリマー材料である。
することもできる。
ーおよび架橋したポリアクリレート超吸収性ポリマーの
ような超吸収性ポリマーは、おむつ生理用ナプキン、土
壌添加剤、燃料フィルター乾燥剤、セメントおよびスラ
ッジ脱水のような用途に用いることができる。かかるポ
リマーを商業的に生産または使用する際には、微粉と呼
ばれる好ましくない小さな粒子が発生することかある。
て超吸収性ポリマーを粉砕および/または分類して所望
な粒度規格に合うようにする際に、または商業的生産ま
たは使用中における摩耗の結果として発生することがあ
る。
る新規な方法を提供する。任意の超吸収性ポリマー微粉
を本発明によって再構成することができるが、澱粉グラ
フト超吸収性ポリマー、合成の超吸収性ポリマーおよび
架橋したポリアクリレート超吸収性ポリマーには特に好
適である。
溶性であり、若干架橋して、部分的に中和したヒドロゲ
ル形成性のポリマー材料である。
レート超吸収性ポリマーがある。ポリアクリレート超吸
収性ポリマーは、アクリル酸および/またはアクリル酸
のアルカリ金属塩を単独でまたは他のモノマーおよび/
または水吸収性のポリマーの製造に有用であることが知
られている架橋剤と組合わせて重合することによって形
成させることができる。これらの七ツマ−の例には、ア
クリルアミド、メチルメタクリレートおよびN−ビニル
ピロリドンのような非イオン性モノマー;アクリルアミ
ドメタンスルホン酸ナトリウムおよびスチレンスルホン
酸ナトリウムのようなスルホン化モノマー;およびジア
リルジメチルアンモニウムクロリドおよびジメチルアミ
ノエチルメタクリレート−メチルクロリド第四級塩のよ
うな陽イオン性七ツマ−が挙げられるか、これらに限定
されるものではない。
第4,654.039号、第4.286,082号、第
4.698.404号、第4.44[i、261号及び
第4,703,067号明細書に記載されており、これ
らの特許明細書は総て参考として本明細書中に引用され
ている。
粉のゲルを形成させ、このゲルを粉砕し、粉砕されたゲ
ルを乾燥し、これにより商業的使用に好適な超吸収性材
料を形成させる工程によって超吸収性ポリマー微粉を再
構成する。任意の超吸収性ポリマー微粉、具体的には澱
粉グラフト超吸収性ポリマー微粉、合成超吸収性ポリマ
ー微粉および架橋超吸収性ポリマー微粉を、本発明の方
法によって再構成することができる。
形成させ、この微粉のゲルを進行中のゲル重合工程から
のゲルと組合わせることによって、超吸収性ポリマー微
粉を再構成することもできる。
せを行うこともてきる。
たは分離の追加工程を行って所望な粒度の粒子を得るこ
とができる。
態として、不連続粒子のない連続的な非晶質ゲルのマス
を形成させる。好ましくは、微粉の湿潤は撹拌条件下で
行って十分に液体または他の湿潤剤を微粉中に分散させ
て均一で非晶質のまたは均質なゲルを提供するようにす
べきである。
ることができる。微粉を湿潤して、固形分を約5〜70
%、好ましくは固形分を約20〜50%、最も好ましく
は固形分を約35〜45%とする。水のような湿潤剤の
温度は約65〜160°Fの範囲の温度でよいが、他の
温度を用いることもてきる。
成される非晶質ゲルは、その後任意の通常の湿式粉砕装
置によって粉砕される。湿式粉砕装置によってこの非晶
質ゲルを細かく切断または切り刻んで、乾燥工程および
将来の加工要件を満足する粒度とする。本発明者らは、
細かく切断したゲルを進行中のゲル重合法からのゲルと
直接組合わせることも考えている。
ルを形成するのに十分なほと再湿潤するのが好ましい。
ともてきる。このようなゲルを得るのに要する混合時間
は、用いられる混合装置の種類によって変わる。
機または当業者に知られている任意の他の手段のいずれ
かで行う。ケルを十分に乾燥して、超吸収性ポリマー材
料に乾式粉砕し易くする。すなわち、ゲルを十分に乾燥
して、水分含量が約1〜15%、好ましくは約1〜4%
の範囲である超吸収性ポリマー材料を形成するようにす
べきである。
粉砕することができる。有用な粉砕装置の種類には、ハ
ンマーミル、ビンミル、ボールミルおよびロールミル例
えば二本ロール粉砕装置が挙げられるるか、これらに限
定されるものではない。粒子は、それらの用いられる用
途によって任意の所望な粒度に粉砕することができる。
料の粒度分離によって、微粉と大きめの粒子を再循環さ
せて更に再加工することができる。
粉は、微粉の凝集体ではなく、構造がある種の従来法、
例えばゲル重合法によって形成される超吸収性ポリマー
粒子に類似している非晶質の不連続性でない粒子である
ことを示している。
独でまたは従来の方法によって形成された粒子と混合し
て商業的用途に用いることができる。
吸収性ポリマー微粉であった。試料4は、架橋したポリ
アクリレートの超吸収性材料を含む比較試料であった。
用いて再湿潤して20〜25%の固形分とし、微粉と水
をポータプル混合装置で約1時間混合して総ての固形分
を再湿潤して、ゲルを形成させ、ゲル生成物を174”
ダイを有するベルケル・ラブ・ミンサー(Berkel
Lab Mincer)によって細かく切断し、細か
く切断された生成物を乾燥機パン上に集め、ゲル生成物
を200〜210丁の強制循環オーブン中で3〜4時間
乾燥し、超吸収性ポリマー材料を乾燥して4〜5%の水
分とし、大きな粒子を手で解体し、乾燥した超吸収性ポ
リマー材料を6”二本ロール粉砕装置(スターチューア
ント・ミル(STURTEUANT MILL) )中
で粉砕し、粉砕した材料を20メツシユスクリーンを通
して整粒し、+20メツシユをミルに戻して更に再加工
して、生成物を分析した。
た。試料1〜3と比較試料4についてのデーターと結果
を、下記の表−1に示す。
″F、 0.28”ギャップ65下、 0.28
”ギャップ 0.28”ギャップ 20〜25%固形分では、微粉を再加工して、比較試料
4に粒度が類似している非晶質の超吸収性粒子とした。
れた超吸収性ポリマー微粉は凝集体ではないか、粒子は
コントロール試料4よりも多孔性であることを示してい
る。
ト超吸収性ポリマー微粉を、微粉を再構成するための本
発明の方法を用いて再加工した。
性ポリマーを比較試料として用いた。試料1〜3を、ナ
ウタ(Nauta)混合装置(75ガロン)中で再湿潤
して、それぞれ20.30および35%固形分とした。
させるようにした。最後に、超吸収性ポリマー微粉を、
スコップを用いて12”取り入れ口からナウタ混合装置
中に加えた。微粉を徐々に加えて、微粉が水と混合して
連続的な非晶質ゲルを形成するようにした。総ての水と
微粉を混合装置に加えたならば、混合を30分間継続し
た。次いで、生成するゲルを1/4”ダイを備えたベル
ケル・ラブ・ミンサーに移して、ゲルを粉砕した。次に
、粉砕したまたは細かく切断したゲル生成物を、約20
0〜210°Fの強制循環オーブン中で水分含量が約5
%となるまで約2〜5時間乾燥した。次いで、乾燥した
超吸収性材料を、ギャップを0.028”に設定した二
本ロールミルで粉砕した。次いで、粉砕された材料を2
0メツシユのスクリーンを通過させて所望な粒度規格に
整粒し、+20メツシユのものをミルに戻して更に粉砕
を行った。
分(%) 20.0 30.0 35
.0温度(丁) 84.0 90.0
104.0生成物の水分粒度 2.8 3.
9 4.9+14メツシユ 0.1 0
.2 0.8 0.0+20メツシユ 0
.8 0.6 5.0 0.2+50メツ
シユ 68.7 Bo、5 B3,5
70.5+100メツシユ 18.4
25.0 16.8 18.9+325メツシ
ユ 11.4 12.812.9 9.8
−325メツシユ 0.6 0.9 1.
4 0.7比較試料 プラント 実施例3 微粉と水をバッチミキサーの代わりに5”直径の連続二
本ロールスクリューミキサーによって撹拌したこと以外
は、超吸収性ポリアクリレート微粉の試料を実施例1お
よび2に記載の工程によって再加工した。6個の試料を
30〜3896固形分て実験した。6回の実験の結果を
、下記の表−3に示した。
/コ 0.8 0.7 1.
2 0.2 0.1+ 50らノコ
59,8 53.6 65,9
44.4 38.2+100♂?/、22
.8 25,8 18,5 27,5 25.
3+200♂フ/ユ 12.7 14.4
9.9 18,1 21.6+
325メフ/ユ 3.4 4.6
3.6 7,2 10.4325
6ノユ 0.4 1.1 0
.9 2.6 4.2供給固形分 3
0 36 35 35 38実験6 0.7 53.2 24.3 5.7 1.7 本発明の幾つかの態様を示して、記載してきたか、これ
らの性様は当業者には明らかな数多くの変更および改質
を行うことができることを明確に理解すべきである。そ
れ故、本発明は上記に示し且つ記載した詳細な説明に限
定されるものではなく特許請求の範囲にある総ての変更
および改質を示すことを意図するものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、超吸収性ポリマー微粉の再生法であって、該超吸収
性ポリマー微粉が澱粉グラフト超吸収性ポリマー、合成
超吸収性ポリマーおよび架橋超吸収性ポリマーから成る
群から選択されるものであって、 前記の超吸収性ポリマー微粉を十分に湿潤させて該微粉
の非晶質ゲルを形成させる工程と、該ゲルを粉砕する工
程と、 粉砕されたゲルを乾燥して、超吸収性ポリマー材料を形
成させる工程とを含むことを特徴とする方法。 2、乾燥の工程の後に前記の超吸収性ポリマー材料の粉
砕を行う、請求項1に記載の方法。 3、前記の超吸収性ポリマー材料の粉砕工程の後に粉砕
された超吸収性ポリマー材料の粒度を分類することによ
って、所望な粒度の粒子を捕捉する、請求項2に記載の
方法。 4、超吸収性微粉を凍結温度より若干高い温度付近から
沸点までの範囲の温度の水で湿潤させる、請求項1に記
載の方法。 5、水が脱イオン水である、請求項4に記載の方法。 6、超吸収性ポリマー微粉を湿潤させて、固形分を約5
〜70%とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の
方法。 7、前記の湿潤工程が撹拌条件下で行われる、請求項1
〜6のいずれか1項に記載の方法。 8、前記ゲルをベルトドライヤー、トレードライヤーま
たは流動床ドライヤーによって十分乾燥して、水分含量
が約1〜15%の範囲にある超吸収性ポリマー材料を形
成させる、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。 9、前記架橋超吸収性ポリマーが、実質的に水に不溶性
であり、僅かに架橋され、部分的に中和され、ヒドロゲ
ル形成性のポリマー材料である、請求項1〜8のいずれ
か1項に記載の方法。 10、前記架橋超吸収性ポリマーが架橋されたポリアク
リレート超吸収性ポリマーである、請求項9に記載の方
法。 11、超吸収性ポリマー微粉の再生方法であって、該超
吸収性ポリマー微粉が澱粉グラフト超吸収性ポリマー、
合成超吸収性ポリマーおよび架橋した超吸収性ポリマー
から成る群から選択されるものであって、 前記の超吸収性ポリマー微粉を十分に湿潤させて該微粉
の非晶質ゲルを形成させる工程と、前記の微粉のゲルを
進行中の超吸収性重合法からのゲルと組合わせる工程と
を含むことを特徴とする方法。 12、前記の微粉のゲルを粉砕した後、進行中の超吸収
性重合法からの前記のゲルと組合わせる、請求項11に
記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14325690A JP3148220B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 超吸収性ポリマー微粉の再生法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14325690A JP3148220B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 超吸収性ポリマー微粉の再生法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0441532A true JPH0441532A (ja) | 1992-02-12 |
| JP3148220B2 JP3148220B2 (ja) | 2001-03-19 |
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ID=15334519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14325690A Expired - Lifetime JP3148220B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 超吸収性ポリマー微粉の再生法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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