JP7021116B2 - 水性ポリマーゲルを乾燥し、乾燥されたポリマーゲルを破砕して乾燥されたポリマー粒子を得るためのベルト乾燥機装置、および水性ポリマーゲルを乾燥し、乾燥されたポリマーゲルを破砕して乾燥されたポリマー粒子を得るための方法 - Google Patents
水性ポリマーゲルを乾燥し、乾燥されたポリマーゲルを破砕して乾燥されたポリマー粒子を得るためのベルト乾燥機装置、および水性ポリマーゲルを乾燥し、乾燥されたポリマーゲルを破砕して乾燥されたポリマー粒子を得るための方法 Download PDFInfo
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Description
- 水性ポリマーゲルを乾燥するための乾燥機構造と、
- 乾燥されたポリマーゲルを破砕して乾燥されたポリマー粒子を得るための、生成物流方向で乾燥機構造の下流、特に直ぐ下流にある破砕装置と
を有することから出発する。
- 破砕装置は、少なくとも1つの第1の破砕機と第2の破砕機とを含み、それぞれが機能性ツールを備えた回転可能なシャフトを有し、ここで、第2の破砕機は、生成物流方向で第1の破砕機の下流、特に直ぐ下流に配置されることが提案される。
- モノマー水溶液またはモノマー水性懸濁液を重合して、水性ポリマーゲルを製造する工程、
- 水性ポリマーゲルをベルト乾燥機装置に搬送する工程、
- 水性ポリマーゲルを搬送ベルト上に載せた状態で搬送ベルト付ベルト乾燥機装置(ベルト乾燥機ベルト)において水性ポリマーゲルを乾燥し、ポリマーゲルを搬送ベルト上で搬送方向に搬送する工程、
- 乾燥されたポリマーゲルを破砕および粉砕して吸水性ポリマー粒子を得る工程であって、ここで、
- ポリマー排出口において破砕するために、生成物流方向でポリマー排出口の下流に、乾燥されたポリマーゲルの乾燥ケーキを破砕して乾燥されたポリマー粒子を形成する破砕装置が設けられる工程において、
- 破砕装置は、少なくとも1つの第1の破砕機と第2の破砕機とを含み、それぞれが回転可能なシャフトを有し、ここで、第2の破砕機は、生成物流方向で第1の破砕機の直ぐ下流および第1の破砕機の下に、かつ生成物流方向で空気搬送機構および/または粉砕機構の上流に配置されることを特徴とする。
- 破砕機が、50rpm超250rpm未満の回転速度でシャフトを回転させるように構成され、かつ/または
- クラッシャーが、50rpm超の回転速度でシャフトを回転させるように構成され、かつ/または
- フライスが、50rpm超の回転速度でシャフトを回転させるように構成されることが提案される。
- モノマー溶液またはモノマー懸濁液を重合下で処理して水性ポリマーゲルを得る工程、
- 水性ポリマーゲルをベルト乾燥機において乾燥する工程であって、ここで、ベルト乾燥機は、循環式コンベヤーベルトを有し、水性ポリマーゲルは、コンベヤーベルト上で搬送される工程。
- コンベヤーベルトが、関節構造の関節ライン上で分離された多数のベルトプレートを有するプレートコンベヤーベルトとして形成されており、各ベルトプレートが、水性ポリマーゲルを載せるための表面を有していることである。
a)酸基を有し、少なくとも部分的に中和されていてもよい少なくとも1種のエチレン性不飽和モノマーと、
b)少なくとも1種の架橋剤と、
c)少なくとも1種の開始剤と、
d)任意に、a)に記載のモノマーと共重合可能な1種以上のエチレン性不飽和モノマーと、
任意に、1種以上の水溶性ポリマーと
を含有するモノマー溶液またはモノマー懸濁液の重合によって吸水性ポリマー粒子を製造するための製造方法に関する。
14 機能性ロッド
16 バー
14.1 機能性ロッド本体
14.2 環状体
31 反応物
30 反応器
32 緩衝容器/ゲルバンカー
33 ゲル様の粘稠度を有する塊
34 搬送手段
35 乾燥ケーキ
36 ベルト乾燥機
37 乾燥ケーキの断片またはそれ以外の粗い塊状物
38 破砕装置
38.1、38.2 第1の破砕機、第2の破砕機
39、39.1、39.2 乾燥されたポリマー粒子、粗く破砕された塊状物、比較的細かい塊状物
40 搬送/均質化手段、任意に第3の破砕機
41 均質化され乾燥された主流のポリマー粒子
42 空気輸送機構
43 空気輸送機構における乾燥されたポリマー粒子
44 粉砕機構
45 粉砕された乾燥されたポリマー粒子
46 篩分け装置
47 篩分けされ、粉砕され、乾燥されたポリマー粒子
U 方向変換手段
ZF フライス破砕機
SF フライスカッター
KFZ クロスベーン破砕機
WB ロールクラッシャー
FS 搬送スクリュー
Claims (26)
- 水性ポリマーゲルを乾燥し、乾燥されたポリマーゲルを破砕して乾燥されたポリマー粒子を得るためのベルト乾燥機装置であって、
- 水性ポリマーゲルを乾燥するための乾燥機構造と、
- 前記乾燥されたポリマーゲルを破砕して乾燥されたポリマー粒子を得るための、生成物流方向で前記乾燥機構造の下流にある破砕装置と
を有する前記ベルト乾燥機装置において、
- 前記破砕装置が、生成物流方向で前記乾燥機構造の直ぐ下流である前記乾燥機構造の下流に配置され、または、前記乾燥機構造に取り付けられ、
- 前記破砕装置が、少なくとも1つの第1の破砕機と第2の破砕機とを含み、それぞれがロッドまたはバールを備えた回転可能なシャフトを有し、ここで、前記第2の破砕機は、生成物流方向で前記第1の破砕機の下流に配置され、かつ前記第2の破砕機は、前記第1の破砕機の空間的に直近に配置され、
- 前記第1の破砕機が、前記乾燥されたポリマーゲルを破砕して乾燥されたポリマー粒子を得るために、位置的に前記乾燥機構造の直ぐ下流に配置されており、
前記第1の破砕機が、フライス破砕機として構成され、または前記第1の破砕機が、クロスベーン破砕機として構成され、
- 前記第2の破砕機が、予め破砕され乾燥されたポリマー粒子を受け入れるように、位置的に前記第1の破砕機に隣接して配置され、または
- 前記第2の破砕機が、予め破砕され乾燥されたポリマー粒子を受け入れるように、位置的に前記第1の破砕機の下に配置され、前記第2の破砕機が、前記第1の破砕機からの自由落下する予め破砕され乾燥されたポリマー粒子を受け入れるように、位置的に前記第1の破砕機の真下に配置されていることを特徴とする、ベルト乾燥機装置。 - 前記破砕装置は、生成物流方向で粉砕機構の上流に配置される請求項1に記載のベルト乾燥機装置。
- 前記粉砕機構が、前記破砕装置からの破砕され乾燥されたポリマー粒子を粉砕して、乾燥され、破砕され、粉砕されたポリマー粒子を得るように構成されている請求項1または2に記載のベルト乾燥機装置。
- 前記破砕装置が、生成物流方向で搬送機構の上流に配置され、特に、搬送セクションは、破砕装置と粉砕機構との間に存在する請求項1から3までのいずれか1項記載のベルト乾燥機装置。
- 前記第2の破砕機が、予め破砕され乾燥されたポリマー粒子を受け入れるように、位置的に前記第1の破砕機に隣接して、搬送スクリュー(FS)の下流に配置されていることを特徴とする、請求項1記載のベルト乾燥機装置。
- 前記第2の破砕機が、予め破砕され乾燥されたポリマー粒子を受け入れるように、搬送スクリュー(FS)なしで、前記第1の破砕機の下に配置される請求項1記載のベルト乾燥機装置。
- - 前記破砕装置、特に前記第2の破砕機が、予め破砕され乾燥されたポリマー粒子を破砕して、0.5mm~10mm、好ましくは1mm~9mm、特に1mm~5mmの質量平均粒径を有する、細かく破砕され乾燥されたポリマー粒子を得るように構成されていることを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項記載のベルト乾燥機装置。
- - 前記第1の破砕機および前記第2の破砕機の間の予め破砕され乾燥されたポリマー粒子の滞留時間は10秒未満となるように、前記第2の破砕機は、前記第1の破砕機の空間的に直近に配置され、かつ/または
- 前記破砕装置が、前記破砕装置におけるポリマー粒子の滞留時間が90秒未満となるように構成されていることを特徴とする、請求項1から7までのいずれか1項記載のベルト乾燥機装置。 - 前記破砕装置が方向変換手段を含み、ここで、前記破砕装置の前記第1の破砕機は、生成物流方向で前記方向変換手段の下流に配置されていることを特徴とする、請求項1から8までのいずれか1項記載のベルト乾燥機装置。
- 前記第1の破砕機が、乾燥されたポリマー粒子の乾燥されたポリマーストランドの破砕物を受け入れるように、方向変換手段に対して位置的に配置されており、ここで、前記方向変換手段は、乾燥されたポリマーストランドの前記破砕物が前記第1の破砕機に落下するように前記第1の破砕機に対して配向されており、特に、ここで、前記第1の破砕機は、位置的に前記方向変換手段の下に配置されていることを特徴とする、請求項9記載のベルト乾燥機装置。
- 前記破砕装置が、前記ポリマー粒子を40℃~140℃の温度で、特に60℃~120℃の温度で破砕するように構成されていることを特徴とする、請求項1から10までのいずれか1項記載のベルト乾燥機装置。
- 前記第1の破砕機が、支持テーブル付フライス破砕機として構成されていることを特徴とする、請求項1から11までのいずれか1項記載のベルト乾燥機装置。
- 前記第2の破砕機が、クロスベーン破砕機として構成されていることを特徴とする、請求項1から12までのいずれか1項記載のベルト乾燥機装置。
- 前記破砕装置の前記第2または第3の破砕機が、ロールクラッシャーまたは搬送スクリューとして構成されていることを特徴とする、請求項1から13までのいずれか1項記載のベルト乾燥機装置。
- 前記破砕装置が、第2または第3の破砕機として搬送スクリューを含み、ここで、前記破砕装置の更なる破砕機、特に第1または第2の破砕機は、生成物流方向で前記搬送スクリューの直前に配置されていることを特徴とする、請求項1から14までのいずれか1項記載のベルト乾燥機装置。
- - 前記搬送スクリューが、破砕機からの自由落下する乾燥されたポリマー粒子を受け入れるように、前記破砕機の下に配置されているか、または
- 前記搬送スクリューが、破砕機からの方向変換され乾燥されたポリマー粒子を受け入れるように、前記破砕機にずらして配置されている
ことを特徴とする、請求項14または15記載のベルト乾燥機装置。 - - 前記クロスベーン破砕機が、機能性ロッドを有する回転可能なシャフトと、該シャフトの正反対に配置された固定ロッドグリッドとを含み、ここで、前記回転可能な機能性ロッドは、乾燥されたポリマーゲルの乾燥ケーキを破砕するために、前記ロッドグリッドの固定クラッシュロッドの間の隙間に係合し、ここで、
- 前記クラッシュロッドは、前記機能性ロッドの厚さの5倍以下、特に4倍以下または3倍以下の軸方向間隔を有し、かつ/または
前記機能性ロッドおよび/または前記クラッシュロッドは、前記シャフトの直径の2倍以下、特に1倍以下の長さを有する
ことを特徴とする、請求項13から16までのいずれか1項記載のベルト乾燥機装置。 - 機能性ロッドとクラッシュロッドとの間の軸方向間隙が、前記機能性ロッドの軸方向幅の2倍よりも小さく、かつ/または前記クラッシュロッドの軸方向幅の2倍よりも小さく、かつ/または前記軸方向間隙は、20mmよりも小さく、好ましくは15mmよりも小さく、特に8mm~12mmであることを特徴とする、請求項1から17までのいずれか1項記載のベルト乾燥機装置。
- - 破砕機が、50rpm超250rpm未満の回転速度でシャフトを回転させるように構成されていることを特徴とする、請求項1から18までのいずれか1項記載のベルト乾燥機装置。
- 前記フライス破砕機、特にカッターが、乾燥されたポリマー粒子を(予め破砕されていない)乾燥ケーキから直接切削するように構成された少なくとも1つのロッドを備えた回転可能なシャフトを有し、かつ/または多数のロッドまたはバールが、螺旋に沿った作業エッジをたどって配置され、特に、前記螺旋は20°~70°のピッチ角を有することを特徴とする、請求項1から19までのいずれか1項記載のベルト乾燥機装置。
- - 前記第1の破砕機が上部作業エッジを有し、クラッシャーの場合の上部作業エッジは、前記乾燥ケーキの投入を受け入れるように、前記搬送ベルトの受け面の高さにまたは受け面の高さよりも下に配置されているか、または
- フライスの場合の前記第1の破砕機が、前記乾燥ケーキをフライス加工し、前記乾燥ケーキの下方への投入を支持するように、前記搬送ベルトの受け面の高さにまたは受け面の高さよりも上に配置された作業エッジを有する
ことを特徴とする、請求項1から20までのいずれか1項記載のベルト乾燥機装置。 - 粉砕機構が、前記破砕装置からの破砕され乾燥されたポリマー粒子を粉砕して、少なくとも200μm、特に好ましくは250~700μm、非常に好ましくは300~600μmの質量平均粒径を有する、乾燥され、破砕され、粉砕されたポリマー粒子を得るように構成されていることを特徴とする、請求項1から21までのいずれか1項記載のベルト乾燥機装置。
- - 水性ポリマーゲルを乾燥するための乾燥機構造と、
- 前記乾燥されたポリマーゲルを破砕して乾燥されたポリマー粒子を得るための、生成物流方向で前記乾燥機構造の下流にある破砕装置と
を有する、請求項1から22までのいずれか1項記載のベルト乾燥機装置において、
- 前記破砕装置が、生成物流方向で前記乾燥機構造の直ぐ下流である前記乾燥機構造の下流に配置され、または、前記乾燥機構造に取り付けられ、
- 前記破砕装置が、少なくとも1つの第1の破砕機と第2の破砕機とを含み、それぞれがロッドまたはバールを備えた回転可能なシャフトを有し、ここで、前記第2の破砕機は、生成物流方向で前記第1の破砕機の下流に配置され、かつ前記第2の破砕機は、前記第1の破砕機の空間的に直近に配置され、
- 前記第1の破砕機が、前記乾燥されたポリマーゲルを破砕して乾燥されたポリマー粒子を得るために、位置的に前記乾燥機構造の直ぐ下流に配置されており、
前記第1の破砕機が、フライス破砕機として構成され、または前記第1の破砕機が、クロスベーン破砕機として構成され、
- 前記第2の破砕機が、予め破砕され乾燥されたポリマー粒子を受け入れるように、位置的に前記第1の破砕機に隣接して配置され、または
- 前記第2の破砕機が、予め破砕され乾燥されたポリマー粒子を受け入れるように、位置的に前記第1の破砕機の下に配置され、前記第2の破砕機が、前記第1の破砕機からの自由落下する予め破砕され乾燥されたポリマー粒子を受け入れるように、位置的に前記第1の破砕機の真下に配置されていることを特徴とする前記ベルト乾燥機装置を用いた、水性ポリマーゲルを乾燥し、乾燥されたポリマーゲルを破砕して乾燥されたポリマー粒子を得るための方法。 - - 前記破砕装置、特に前記第2の破砕機が、予め破砕され乾燥されたポリマー粒子を破砕して、0.5mm~10mm、好ましくは1mm~9mm、特に1mm~5mmの質量平均粒径を有する、細かく破砕され乾燥されたポリマー粒子を得るように構成されていることを特徴とする、請求項23記載の方法。
- - 前記第1の破砕機および前記第2の破砕機の間の予め破砕され乾燥されたポリマー粒子の滞留時間は10秒未満となるように、前記第2の破砕機は、前記第1の破砕機の空間的に直近に配置され、かつ/または
- 前記破砕装置が、前記破砕装置におけるポリマー粒子の滞留時間が90秒未満となるように構成されている請求項23または24記載の方法。 - - 粉砕機構が、前記破砕装置からの破砕され乾燥されたポリマー粒子を粉砕して、少なくとも200μm、特に好ましくは250~500μm、非常に好ましくは300~700μmの質量平均粒径を有する、乾燥され、破砕され、粉砕されたポリマー粒子を得るように構成されていることを特徴とする、請求項23から25までのいずれか1項記載の方法。
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