[发明专利]以吸水性树脂为主成分的颗粒状吸水剂的制造方法及其制造装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种以吸水性树脂为主成分的颗粒状吸水剂的制造方法及其制造装置。详细而言，本发明涉及由含酸基的单体制造所述吸水性树脂时，对含酸基的单体的中和方法所进行的改良。

背景技术

近年来，从体液吸收的观点来看，在纸尿片、卫生巾、失禁护垫等卫生用品中，作为其构成材料的吸水性树脂被广泛用作吸水剂。作为所述吸水性树脂，已知有：聚丙烯酸部分中和物的交联体、淀粉-丙烯酸接枝聚合物的水解物、乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物的皂化物、丙烯腈共聚物的水解物及其交联体、丙烯酰胺共聚物的水解物及其交联体以及阳离子性单体的交联体等。在这些物质中，从性能和成本的观点考虑，特别优选使用聚丙烯酸部分中和物的交联体。

所述聚丙烯酸部分中和物的交联体，是通过含有丙烯酸盐的单体成分进行聚合而获得的。该丙烯酸盐是通过丙烯酸和碱性物质的中和反应而获得的。中和，是通过将丙烯酸和碱性物质在中和槽内加以混合而进行的。也有通过使丙烯酸和碱性物质在管道混合器(line mixer)内混合，而进行中和的情况。在中和反应中，会产生中和热。中和槽中的丙烯酸水溶液通过经由热交换器进行循环而使其温度得到调节。该水溶液通过配管而连续地被供给至聚合系统中。在聚合系统中，所述丙烯酸(盐)会引起聚合反应。这样的中和步骤在美国专利第5210298号公报、美国专利申请公开第2008/242816号公报、国际公开第2007/028747号小册子、以及美国专利申请公开第2008/194863号公报中有揭示。

卫生用品中，也有将颗粒状吸水剂和白色的浆液(pulp)复合使用的情况。所以，如果将具有优异的白度的颗粒状吸水剂用作卫生用品，则使用者产生不适感的情况较少。从以上观点考虑，对颗粒状吸水剂的白度有需求。换言之，需要防止颗粒状吸水剂发生着色。

因此，用于提高颗粒状吸水剂的白度和防止其着色的技术已经有多种提案。在国际公开第2003/051940号小册子中揭示了具有优异白度的吸水性树脂。该吸水性树脂是由含有丙烯酸(盐)及特定量的甲氧基苯酚的单体成分而获得的。另外，在美国专利第6444744号公报中揭示了通过将丙烯酸中的对苯二酚控制在0.2重量ppm以下而防止吸水性树脂发生着色的技术。并且，在国际公开第2000/55245号小册子中，揭示了通过添加还原剂而防止吸水性树脂发生着色的技术。

但是，通过连续聚合而获得的颗粒状吸水剂的白度不均匀。由于业界对颗粒状吸水剂的白度的需求强烈，所以白度仍有改善的余地。并且，提高丙烯酸等颗粒状吸水剂的原材料的纯度、使吸水性树脂的聚合条件或干燥条件变得温和、使用新的防着色剂(例如还原剂)等的现有的防着色技术中，有可能产生如下问题：生产成本提高或生产力降低、因使用防着色剂引起安全性或吸水特性降低。

另外，有时会因故障而停止聚合系统的运作。并且，有时会有意地停止聚合系统的运作。当聚合系统的运作停止时，在连接中和系统和聚合系统的配管内，水溶液会发生滞留。在滞留的水溶液中，单体成分会发生聚合反应。配管的内周会因该聚合反应而附着有凝胶。为了除去凝胶，需将滞留的水溶液废弃，并在聚合系统再次开始运作之前清洗配管。该清洗费时费力。所以，水溶液的废弃及配管的清洗会使吸水性树脂的生产力降低。

[专利文献1]美国专利第5210298号说明书

[专利文献2]美国专利申请公开第2008/242816号说明书

[专利文献3]国际公开第2007/28747号小册子

[专利文献4]美国专利申请公开第2008/194863号说明书

[专利文献5]国际公开第2003/051940号小册子

[专利文献6]美国专利第6444744号说明书

[专利文献7]国际公开第2000/55245号小册子

发明内容

鉴于所述问题，本发明的目的在于提供一种具有优异的白度的颗粒状吸水剂。本发明的另一目的在于提高颗粒状吸水剂的生产力。

本发明者为了抑制白度的不均匀而进行了努力研究。其结果本发明者明确了阻碍白度的一个原因在于中和步骤。并且发现，通过将后述的值X设定在特定范围，能够稳定地制造具有优异的白度的颗粒状吸水剂。

也就是说，本发明的颗粒状吸水剂的制造方法，包括如下步骤：

(a)使混合液在具备中和槽的中和系统中进行循环的步骤，所述混合液中含有含酸基的单体，以及所述含酸基的单体和碱性物质进行中和反应而获得的盐，

(b)将循环中的所述混合液的一部分连续地供给至聚合系统的步骤，

(c)在所述聚合系统中，使单体成分聚合的步骤；