[发明专利]用于制造吸水材料的方法和装置以及在猫砂中的用途

说明书

提供了用于制造吸水材料的颗粒的方法。所述方法包括：向表面上提供由包括吸水多糖的吸收性粉末组成的粉末床；从溶液分配器释放水溶液以接触所述粉末床，从而形成经溶液浸渍的潮湿材料；使经溶液浸渍的潮湿材料在基本上无剪切的条件下附聚以形成附聚的潮湿材料，所述经溶液浸渍的潮湿材料被所述表面支撑；和干燥所述附聚的潮湿材料，从而形成颗粒。

技术领域

技术领域涉及吸收性材料，并且更具体地涉及用于制造可例如在猫砂(litter)中使用的吸水材料的颗粒的方法和装置。

背景技术

水吸收性材料例如超吸收性材料(包括多糖和超吸收性聚合物)可用于不同领域。例如，超吸收性材料可用于宠物砂、家用制品、密封材料、用于农产品用于土壤改良、石油钻探、抗凝结涂料的保湿剂、农业/园艺中的储水材料、吸收性纸制品、绷带和手术垫、一次性卫生产品(例如尿布、失禁制品、女性卫生用品、无尘纸(airlaids)和吸收性敷料)、伤口敷料或作为化学吸收剂。

在已知的水吸收性材料中，多糖和多糖混合物已被广泛地使用，单独地或与无机吸收性材料例如页硅酸盐一起。更广泛使用的多糖典型地基于淀粉和/或纤维素，并且页硅酸盐可包括例如膨润土。

用于制造这样的吸收性材料的许多方法是已知的，并且包括例如造粒。广泛使用的造粒方法是湿法造粒，包括例如高剪切混合物造粒、流化床造粒、挤出-滚圆和喷雾干燥。已知湿法造粒具有许多优点，例如增加材料的密度、与其它一些方法相比提供在材料中的感兴趣的化合物的更好分布、减少粉尘危害、防止粉末隔离(偏析)和增加其它疏水性材料的亲水性。

然而，湿法制粒也具有许多缺点。例如，造粒可为昂贵的，因为其经常需要合格的人员、大的操作空间和特殊的装置。湿法制粒还典型地具有高的能量需求。材料损耗可在各加工阶段期间发生，并且配制成分之间的不相容性在加工期间典型地加剧。更具体地，高剪切混合物造粒有时可导致材料的机械降解(劣化)。

流化床造粒和挤出-滚圆经常是劳动密集型和耗时的，并且具有各种其它挑战。

因此，仍然需要克服上述问题的至少一个的用于制造吸水材料的方法和装置。

发明内容

在一些实施方案中，提供了用于制造吸水材料的方法，包括：向表面上提供包括吸水多糖的吸收粉末，从而获得粉末床；从溶液分配器释放水溶液以接触所述粉末床，从而形成经溶液浸渍的潮湿材料；保持所述经溶液浸渍的潮湿材料被所述表面支撑和在基本上无剪切的条件下，直至所述经溶液浸渍的潮湿材料附聚以产生附聚的潮湿材料；和干燥所述附聚的潮湿材料，从而形成所述吸水材料。

在一些实施方案中，所述表面为基本上平坦的表面。

在一些实施方案中，所述方法进一步包括将经溶液浸渍的潮湿材料转移远离溶液分配器。

在一些实施方案中，所述粉末床相对于所述溶液分配器平移。

在一些实施方案中，释放水溶液包括在重力下将所述水溶液倒在所述粉末床上。

在一些实施方案中，释放水溶液在所述粉末床上方最多10cm的距离处进行。

在一些实施方案中，进行释放水溶液，使得所述水溶液在接触所述粉末床时具有至多1.5m/s的速度。

在一些实施方案中，进行释放水溶液的步骤，使得所述吸收粉末的第一部分用于形成附聚的潮湿材料并且所述吸收粉末的第二部分保留作为残余粉末。

在一些实施方案中，所述方法进一步包括将所述残余粉末从所述附聚的潮湿材料分离。

在一些实施方案中，将所述残余粉末从所述附聚的潮湿材料分离包括筛分。

在一些实施方案中，所述方法进一步包括再循环所述残余粉末的至少一部分以作为所述粉末床的部分再使用。