JPH0819163B2 - Manufacturing method of super absorbent material - Google Patents
Manufacturing method of super absorbent materialInfo
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- JPH0819163B2 JPH0819163B2 JP9568188A JP9568188A JPH0819163B2 JP H0819163 B2 JPH0819163 B2 JP H0819163B2 JP 9568188 A JP9568188 A JP 9568188A JP 9568188 A JP9568188 A JP 9568188A JP H0819163 B2 JPH0819163 B2 JP H0819163B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、医療衛生材料、土木建築、農業用資材等に
広く使用されている高吸水性の材料を極めて効率よく生
産するための製造方法に関するものである。さらに詳し
くは、本発明は高吸水性材料を製造するための重合、架
橋、乾燥、粉砕工程を一工程で実施することができ、極
めて高い生産性と優れた品質を提供できる製造方法に関
するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention is a production method for extremely efficiently producing a highly water-absorbent material that is widely used in medical hygiene materials, civil engineering construction, agricultural materials and the like. It is about. More specifically, the present invention relates to a production method which can carry out polymerization, crosslinking, drying and pulverization steps for producing a superabsorbent material in one step and can provide extremely high productivity and excellent quality. is there.
従来、吸水性材料としては、ポリアクリル酸塩系、デ
ンプン−アクリル酸グラフト重合体、アクリル酸−ビニ
ルアルコール共重合体、ポリエチレンオキサイド系、イ
ソブチレン−無水マレイン酸共重合体、PVA−マレイン
酸エステル系共重合体、カルボキシメチルセルロース
系、デンプン−アクリロニトリルグラフト重合体等が知
られている。Conventionally, as the water-absorbing material, polyacrylic acid salt type, starch-acrylic acid graft polymer, acrylic acid-vinyl alcohol copolymer, polyethylene oxide type, isobutylene-maleic anhydride copolymer, PVA-maleic acid ester type Known are copolymers, carboxymethyl cellulose-based polymers, starch-acrylonitrile graft polymers, and the like.
これらの吸水性材料を製造するためには、一般的に
は、重合、架橋、乾燥、粉砕、あるいは加水分解等の複
雑な工程を経なければならない。特に、水溶液重合や懸
濁重合、逆相乳化重合、逆相懸濁重合等の重合反応を行
って得られる吸水性材料は、水分を多量に含んでおり、
水分を除去することが重要なポイントとなる。水分の除
去は、多大なエネルギー消費を必要とし、効率化が当業
者にとって悩みの種であった、特開昭58-71907号公報、
特開昭59-18712号公報には、これを改良する方法の一つ
として、重合時の反応熱を利用して、水分を蒸発させる
方法が開示されている。この方法では、水分の除去が完
全とは言い難く、更にエネルギーの補給が必要であっ
た。また、得られる吸水性材料の形態が粗雑で、製品に
するためには、粉砕工程が必要である。このため、工業
的に生産するには、工程が煩雑で、生産性が悪く、コス
トがかかる等の欠点があった。In order to produce these water-absorbing materials, generally, complicated steps such as polymerization, crosslinking, drying, pulverization, hydrolysis and the like must be performed. In particular, the water-absorbing material obtained by carrying out a polymerization reaction such as aqueous solution polymerization, suspension polymerization, reverse phase emulsion polymerization, reverse phase suspension polymerization contains a large amount of water,
Removing water is an important point. Removal of water requires a large amount of energy consumption, and efficiency improvement has been a problem for those skilled in the art. JP-A-58-71907
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 59-18712 discloses, as one of methods for improving this, a method of evaporating water by utilizing reaction heat during polymerization. In this method, it was difficult to say that the removal of water was complete, and it was necessary to supplement energy. In addition, the form of the water-absorbent material obtained is rough, and a crushing step is necessary to obtain a product. Therefore, there are drawbacks such that the process is complicated, the productivity is low, and the cost is high for industrial production.
本発明は、このような従来の吸水性材料の製法の欠点
を克服し、重合、架橋、乾燥、粉砕工程を一工程で実施
できる製法を提供することを目的としている。An object of the present invention is to overcome the drawbacks of the conventional methods for producing a water-absorbing material and to provide a production method in which the steps of polymerization, crosslinking, drying and pulverization can be carried out in one step.
本発明者らは、このような現状に鑑み、鋭意研究を重
ねた結果、好適な単量体と触媒と架橋剤と溶剤の混合物
を、特定の条件に設定された容器内に噴霧することによ
って、重合、架橋、乾燥、粉砕を一工程で実施できるこ
とを見い出し、本発明を完成するに至った。特開昭58-7
1907号公報にも開示されているように、噴霧方法を用い
る方法は、乾燥効率や品質安定性の面で問題が多く、ま
た、高吸水性の材料の場合、重合、架橋等の反応が速や
かに進行するため、配管中での詰まり等のトラブルのた
め、当業者にとっては、全く使用できないと考えられて
いた。The present inventors, in view of such a current situation, as a result of repeated intensive studies, by spraying a mixture of a suitable monomer, catalyst, crosslinking agent and solvent into a container set to specific conditions It was found that polymerization, crosslinking, drying and pulverization can be carried out in one step, and the present invention has been completed. JP 58-7
As disclosed in Japanese Patent No. 1907, the method using a spraying method has many problems in terms of drying efficiency and quality stability, and in the case of a highly water-absorbing material, the reaction such as polymerization and crosslinking is rapid. It has been considered by those skilled in the art that it cannot be used at all due to troubles such as clogging in the piping.
以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明の要旨とするところは、単量体と水溶性過酸化
物触媒と架橋剤及びそれらの溶剤から実質的に構成され
る混合物を、流動性が失われない温度または滞留時間以
内に制御された噴霧装置から、最高温度が架橋反応の開
始温度以上で、かつ溶剤の沸点以上で、しかも単量体の
分解温度以下の温度に保持された容器内に噴霧し、反
応、微粉化、乾燥を一工程で行うことを特徴とする高吸
水性材料の製法にある。The gist of the present invention is to control a mixture consisting essentially of a monomer, a water-soluble peroxide catalyst, a cross-linking agent and a solvent thereof within a temperature or a residence time at which fluidity is not lost. From the spraying device, the maximum temperature is above the starting temperature of the crosslinking reaction, above the boiling point of the solvent, and below the decomposition temperature of the monomer, and sprayed into a container to carry out reaction, pulverization, and drying. It is a method for producing a highly water-absorbing material, which is characterized in that it is performed in one step.
ここで使用される単量体としては、ビニル化合物が使
用され、好適には、水溶性のビニル化合物が利用され
る。水溶性のビニル化合物としては、アクリル酸、アク
リル酸塩類、メタクリル酸、メタクリル酸塩類、アクリ
ルアミドが特に好んで用いられ、これらは1種又はそれ
以上混合して用いてもよい。最も好適には、アクリル酸
又はアクリル酸塩類とアクリルアミドの組合せが利用さ
れる。この組合せは、高吸水性材料の性能、特に海水に
対する吸収能に優れたものが得られる。As the monomer used here, a vinyl compound is used, and preferably a water-soluble vinyl compound is used. As the water-soluble vinyl compound, acrylic acid, acrylic acid salts, methacrylic acid, methacrylic acid salts, and acrylamide are particularly preferably used, and these may be used alone or in combination of two or more. Most preferably, a combination of acrylic acid or acrylates and acrylamide is utilized. With this combination, a highly water-absorbent material having excellent performance, in particular, absorption capacity for seawater can be obtained.
通常、アクリル酸又はアクリル酸塩類とアクリルアミ
ドの割合は、重量比率でアクリルアミドが10〜90%含有
されることが好ましく、さらに好適には15〜85%であ
る。この範囲内に設定することによって、水、イオン
水、海水のいずれに対しても優れた吸収能をもつ吸水性
材料を得ることができる。Usually, the ratio of acrylic acid or acrylates to acrylamide is preferably 10 to 90% by weight, and more preferably 15 to 85% by weight. By setting it within this range, it is possible to obtain a water-absorbing material having an excellent absorbing ability for any of water, ion water and seawater.
重合触媒としては、通常のビニル化合物の重合に使用
されているラジカル触媒を利用することができる。通
常、水溶性の触媒が使用される。好ましくは、水溶性の
過酸化物、最も好ましくは、水溶性の無機系の過酸化
物、たとえば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、
過酸化水素等が使用される。これら、水溶性の触媒は、
重合反応と架橋反応とを均一に発生させ、性能の安定性
を発現するのに有用である。これら水溶性の無機系の過
酸化物は、たとえば亜硫酸塩の如き還元性物質やアミン
と組合せて、レドックス触媒として使用されるのが、一
般的である。しかしながら、本発明においては、水溶性
の過酸化物から実質的に構成される触媒を使用するのが
最大の特徴の一つである。好ましくは、上記過酸化物触
媒を単独で使用する。これによって、重合、架橋反応の
進行を抑制し、配管や噴霧装置内でのゲル化による詰ま
り等のトラブルを防ぐのに効果がある。本発明の方法に
おいては、通常、単量体に対して、重量比率で0.01〜3
%の触媒が使用され、好適には0.05〜1%である。この
範囲外の量を使用した場合、反応が速や過ぎて、ゲル化
によるトラブルを起こしたり、反応が遅過ぎたり、不均
一に起こったりして、性能が低下したりする場合があ
る。As the polymerization catalyst, a radical catalyst used for usual polymerization of vinyl compounds can be used. Usually, a water-soluble catalyst is used. Preferably, water-soluble peroxides, most preferably water-soluble inorganic peroxides, such as potassium persulfate, ammonium persulfate,
Hydrogen peroxide or the like is used. These water-soluble catalysts are
It is useful for uniformly causing the polymerization reaction and the cross-linking reaction and expressing the stability of performance. These water-soluble inorganic peroxides are generally used as a redox catalyst in combination with a reducing substance such as sulfite or an amine. However, in the present invention, the use of a catalyst substantially composed of a water-soluble peroxide is one of the greatest features. Preferably, the peroxide catalyst is used alone. This is effective in suppressing the progress of polymerization and cross-linking reaction and preventing troubles such as clogging due to gelation in the piping and the spraying device. In the method of the present invention, the weight ratio is usually 0.01 to 3 with respect to the monomer.
% Catalyst is used, preferably 0.05 to 1%. If an amount outside this range is used, the reaction may be too fast, causing troubles due to gelation, or the reaction may be too slow, or may occur nonuniformly, resulting in poor performance.
本発明に使用される架橋剤としては、ホルマリン、エ
チレンジアミン、グリオキザール、グリセリン、水溶性
ジエポキシド、無機金属塩、有機金属塩、N,N′−メチ
レンビスアクリルアミド、N,N′−メチレンビスメタア
クリルアミド等が好適に使用される。特によく使用され
るものとしては、N,N′−メチレンビスアクリルアミド
等の水溶性のジビニル化合物であるが、これらに限定さ
れるものではない。本発明の方法において使用される架
橋剤の量は、単量体に対して重量比率で0.01〜3%の範
囲が好まれる。この範囲を越えた場合、吸水性能が低下
し、この範囲以下では吸水した場合のゲル強度が不足し
て、いずれも吸水材料としての性能が不足して、製品と
しての使用が難しくなる。Examples of the cross-linking agent used in the present invention include formalin, ethylenediamine, glyoxal, glycerin, water-soluble diepoxide, inorganic metal salts, organic metal salts, N, N′-methylenebisacrylamide, N, N′-methylenebismethacrylamide and the like. Is preferably used. Particularly frequently used are water-soluble divinyl compounds such as N, N'-methylenebisacrylamide, but not limited to these. The amount of cross-linking agent used in the method of the present invention is preferably in the range of 0.01 to 3% by weight with respect to the monomer. If it exceeds this range, the water absorption performance will decrease, and if it is below this range, the gel strength when absorbing water will be insufficient, and in either case, the performance as a water absorbing material will be insufficient, making it difficult to use as a product.
次に、上述した単量体と触媒と架橋剤を水と混合す
る。この場合において、単量体と触媒と架橋剤は水に溶
解することが好ましい。単量体と触媒と架橋剤は、各々
単独では溶解しない場合であっても、混合することによ
って溶解することが好ましい。また、これらの溶解性を
改良するためや、反応、乾燥効率等を改良するために、
メタノール、エタノール、アセトン等の他の溶剤を混合
してもよい。ここで、水単独中又は水と溶剤中に占める
単量体の重量比率は5〜80%が好ましく、より好適に
は、20〜70%の範囲が使用される。この範囲より低い重
量比率を使用する場合は、反応、乾燥が十分に実施でき
ず、品質の良い製品を得ることができないばかりでな
く、未乾燥の製品が装置内に堆積したりして、操業上の
トラブルにつながる。Next, the above-mentioned monomer, catalyst and crosslinking agent are mixed with water. In this case, it is preferable that the monomer, the catalyst and the crosslinking agent are dissolved in water. Even if the monomer, the catalyst, and the crosslinking agent are not dissolved by themselves, it is preferable that they are dissolved by mixing. Further, in order to improve the solubility of these, in order to improve the reaction, the drying efficiency, etc.,
You may mix other solvents, such as methanol, ethanol, and acetone. Here, the weight ratio of the monomer in water alone or in water and the solvent is preferably 5 to 80%, and more preferably 20 to 70%. If a weight ratio lower than this range is used, not only will the reaction and drying not be carried out satisfactorily, but it will not be possible to obtain a good quality product, but also undried products will accumulate in the equipment and It leads to the above trouble.
また、この範囲より高い重量比率を使用する場合は、
単量体の溶解が十分でなくなり、安定した品質の製品を
得ることができない。Also, when using a weight ratio higher than this range,
The monomer is not sufficiently dissolved, and a stable quality product cannot be obtained.
続いて、該混合物を流動性が失われない温度または滞
留時間以内に制御された噴霧装置から噴霧する。本発明
の方法においては、80℃以下の温度が好んで使用され、
好適には60℃以下の温度が使用される。この温度以上で
の使用は、重合、架橋反応の進行によるゲル化を伴い、
混合物の流動性を失わせ、詰まり等のトラブルの原因に
なる。また、乾燥効率や冷却コスト、反応効率等を考慮
した場合、下限温度は−15℃以上であることが好まし
く、好適には0℃以上が利用される。さらに、乾燥効率
を高めるためや、装置上の理由で、上述した温度範囲以
上に温度を上げる場合や、温度範囲内であっても、混合
物の流動性が失われる場合は、噴霧装置内の混合物の滞
留時間を、混合物の流動性の失われない時間以内に設定
すべきである。ここで噴霧装置内の滞留時間は、噴霧を
実施するための本体内部の実質的な滞留時間として定義
され、配管部の滞留時間は含まない。また、温度が、架
橋反応が起こらない温度範囲に制御されている部分があ
る場合は、この部分の滞留時間は、除外する。本発明の
方法に置いては、通常20秒以下、さらに好適には5秒以
下、最も好適には3秒以下に設定する。これ以上の滞留
時間をとると、重合、架橋反応が進行し、混合物のゲル
化が発生し、噴霧装置が詰まる等のトラブルを発生す
る。ここで、利用される噴霧装置としては、混合物を気
体の圧力で噴霧化する方式や、遠心力を利用して噴霧す
る方式のものが利用されるが、特に限定されるものでは
ない。Subsequently, the mixture is sprayed from a controlled spraying device within a temperature or residence time at which fluidity is not lost. In the method of the present invention, temperatures below 80 ° C are preferably used,
Suitably temperatures below 60 ° C. are used. Use above this temperature is accompanied by gelation due to the progress of polymerization and crosslinking reaction,
The mixture loses its fluidity and causes troubles such as clogging. In consideration of drying efficiency, cooling cost, reaction efficiency, etc., the lower limit temperature is preferably -15 ° C or higher, and preferably 0 ° C or higher. Furthermore, in order to increase the drying efficiency or for the reason of the device, when the temperature is raised above the above temperature range, or when the fluidity of the mixture is lost even within the temperature range, the mixture in the spraying device is used. Residence time should be set within a time period in which the flowability of the mixture is not lost. Here, the residence time in the spraying device is defined as the substantial residence time inside the main body for carrying out the spraying, and does not include the residence time in the piping section. Further, when there is a portion where the temperature is controlled in a temperature range where the crosslinking reaction does not occur, the residence time of this portion is excluded. In the method of the present invention, it is usually set to 20 seconds or less, more preferably 5 seconds or less, and most preferably 3 seconds or less. If the residence time is longer than this, polymerization and crosslinking reaction proceed, gelation of the mixture occurs, and troubles such as clogging of the spraying device occur. Here, as a spraying device to be used, a spraying device that sprays the mixture at a gas pressure or a spraying device that uses centrifugal force is used, but the spraying device is not particularly limited.
噴霧は、最高温度が架橋反応の開始温度以上で且つ溶
剤の沸点以上で、しかも単量体の分解温度以下の温度に
設定された容器内に実施される。本発明の方法において
は、通常100〜300℃の温度範囲内が使用され、好適には
150℃〜200℃の温度範囲が使用される。最高温度がこの
温度に達しない場合は、乾燥が不十分になるばかりでな
く、単量体の重合反応や架橋反応が十分でなかったりし
て、品質の良い吸水材料を得ることができない。容器内
の温度は、重合や架橋、乾燥の効率を考えた場合、均一
であることが好ましいが、装置上の制約等で温度勾配を
つけることがある。この温度は、特に限定されるもので
はないが混合物を構成する溶剤の沸点付近に設定するこ
とが、反応、乾燥効率の点で有利である。通常60℃以上
の温度が使用され、好適には、80℃以上である。最も好
適には100℃以上である。The spraying is carried out in a container whose maximum temperature is higher than the starting temperature of the crosslinking reaction and higher than the boiling point of the solvent, and lower than the decomposition temperature of the monomer. In the method of the present invention, a temperature range of 100 to 300 ° C. is usually used, and preferably
A temperature range of 150 ° C to 200 ° C is used. If the maximum temperature does not reach this temperature, not only the drying becomes insufficient, but also the polymerization reaction or the cross-linking reaction of the monomer are not sufficient, so that a high quality water-absorbing material cannot be obtained. The temperature in the container is preferably uniform in consideration of the efficiency of polymerization, crosslinking, and drying, but a temperature gradient may be given due to restrictions on the device. This temperature is not particularly limited, but it is advantageous from the viewpoint of reaction and drying efficiency to set it near the boiling point of the solvent constituting the mixture. Usually, a temperature of 60 ° C. or higher is used, preferably 80 ° C. or higher. Most preferably, it is 100 ° C or higher.
容器内に噴霧された混合物は、重合、架橋、乾燥が完
了する間、容器内の空間に滞留していることが必要であ
る。噴霧された混合物の粒径や混合物に含まれる単量体
の濃度にも左右されるが、通常5秒以上、好適には10〜
60秒の範囲が利用される。短かすぎると重合、架橋反
応、乾燥が十分でなくなる。長くすることは特に制限さ
れるものではないが、容器内の温度が高い場合、吸水材
料の変性を促進し、性能の低下を起こす場合がある。The mixture sprayed into the container needs to remain in the space inside the container while the polymerization, crosslinking and drying are completed. Although it depends on the particle size of the sprayed mixture and the concentration of the monomer contained in the mixture, it is usually 5 seconds or more, preferably 10 to
A range of 60 seconds is used. If it is too short, the polymerization, crosslinking reaction and drying will be insufficient. The length is not particularly limited, but when the temperature inside the container is high, the water-absorbing material may be accelerated to be denatured and the performance may be deteriorated.
得られた吸水性樹脂は、容器の下に堆積する。これを
取り出して製品とする。又は、サイクロンを連結して強
制的に収集したりして製品とする。The water absorbent resin thus obtained is deposited under the container. This is taken out and used as a product. Alternatively, connect cyclones and forcibly collect them to make products.
従来、吸水性の材料は、重合、架橋、乾燥、粉砕の工
程が別々の工程で実施されているのが現状であった。改
良された方法においても、重合、架橋、乾燥と粉砕の二
工程を必要としていた。これらの工程を別々の工程で実
施することは、過大な設備投資、人的投資を必要として
おり、コストアップにつながり、当業者の悩みの種であ
った。Conventionally, it has been the current situation that the steps of polymerizing, crosslinking, drying and pulverizing water-absorbent materials are carried out in separate steps. Even the improved method requires two steps of polymerization, crosslinking, drying and pulverization. Performing these steps in separate steps requires excessive capital investment and human investment, which leads to an increase in cost and is a cause of concern for those skilled in the art.
本発明の方法によれば、これら重合、架橋、乾燥、粉
砕の各々の工程を一工程で実施することができ、大幅な
コストダウンが期待でき、当業者にとってその利用価値
は非常に高いものである。さらに、本発明の方法によっ
て得られた吸水性材料の吸水性能を調べたところ、極め
て優れた吸水性能をもつことが判明した。これは、本発
明者らが当初予期しなかった効果である。According to the method of the present invention, each of these steps of polymerization, crosslinking, drying, and pulverization can be carried out in one step, a significant cost reduction can be expected, and its utility value is extremely high for those skilled in the art. is there. Furthermore, when the water absorbing property of the water absorbent material obtained by the method of the present invention was examined, it was found that it has an extremely excellent water absorbing property. This is an effect that the present inventors initially did not expect.
以下、本発明を実施例によってさらに詳細に説明す
る。Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
実施例1 アクリル酸ナトリウムとアクリルアミドの重量比率が
40/60になるように各々の単量体を室温で水に溶解し
た。水溶液中に占める単量体の重量比率は、30%であっ
た。この溶液に、N,N′−メチレンビスアクリルアミド
が単量体に対して重量比率で0.05%になるように溶解し
た。さらに、噴霧装置から噴霧する直前に、室温で過硫
酸アンモニウムを単量体に対して重量比率で0.3%にな
るように溶液に溶解し、混合液を得た。この混合物を遠
心方式の噴霧装置から、最高温度が180℃、取り出し口
付近の温度が115℃に制御された容器内に噴霧した。こ
の時、混合液の噴霧装置内の滞留時間は、1.5秒であっ
た、また噴霧装置の回転数は24000rpmであった。また噴
霧粒子の容器内の滞留時間は25秒であった。得られた吸
水材料を調べたところ、平均粒径は30.5μm、含水率は
0.5重量%、水に対する吸水倍率は300倍、海水に対する
吸水倍率は30倍と、極めて優れた吸水性能を示した。Example 1 The weight ratio of sodium acrylate and acrylamide is
Each monomer was dissolved in water at room temperature so as to be 40/60. The weight ratio of the monomers in the aqueous solution was 30%. N, N'-methylenebisacrylamide was dissolved in this solution so that the weight ratio of the N, N'-methylenebisacrylamide to the monomer was 0.05%. Immediately before spraying from the spraying device, ammonium persulfate was dissolved in the solution at room temperature so that the weight ratio of the monomer was 0.3% to obtain a mixed solution. This mixture was sprayed from a centrifugal sprayer into a container in which the maximum temperature was 180 ° C and the temperature around the outlet was controlled to 115 ° C. At this time, the residence time of the mixed liquid in the spray device was 1.5 seconds, and the rotation speed of the spray device was 24000 rpm. The retention time of the spray particles in the container was 25 seconds. When the obtained water absorbing material was examined, the average particle diameter was 30.5 μm, and the water content was
The water absorption capacity was 0.5% by weight, the water absorption capacity was 300 times, and the sea water absorption capacity was 30 times, showing extremely excellent water absorption performance.
比較例1 実施例1の混合物に、亜硫酸アンモニウムを、単量体
に対して重量比率が1%になるように溶解した。遠心方
式の噴霧装置から、実施例1と同一の条件で噴霧しよう
としたところ、噴霧装置内で混合液が詰まり、噴霧でき
なかった。噴霧装置に入ってない混合液(室温)も約5
分後にゲル化してしまった。Comparative Example 1 Ammonium sulfite was dissolved in the mixture of Example 1 so that the weight ratio to the monomer was 1%. When an attempt was made to spray from the centrifugal spraying device under the same conditions as in Example 1, the mixed solution was clogged in the spraying device, and spraying was not possible. Approximately 5 for mixed liquid (room temperature) that is not in the spray device
It gelled after a minute.
比較例2 実施例1の混合物を、遠心方式の噴霧装置から、最高
温度が120℃、取り出し口付近の温度が90℃に制御され
た容器内に噴霧した。この時、他の条件は実施例1と同
様であった。得られた吸水材料を調べたところ、含水率
が25重量%で、乾燥が十分でなかった。また、大量の水
に吸水材料を投入し、2時間放置後、水をガスクロマト
グラフで分析したところ、未反応の単量体が吸水材料に
対して、5重量%存在し、製品として使用できないもの
であった。また、容器を開けて見たところ、容器の壁
に、未乾燥の吸水材料が多量に付着していた。Comparative Example 2 The mixture of Example 1 was sprayed from a centrifugal sprayer into a container in which the maximum temperature was controlled at 120 ° C and the temperature near the outlet was controlled at 90 ° C. At this time, the other conditions were the same as in Example 1. When the obtained water absorbing material was examined, the water content was 25% by weight, and the drying was not sufficient. In addition, when the water-absorbing material was added to a large amount of water and left for 2 hours and then the water was analyzed by gas chromatography, 5% by weight of unreacted monomer was present in the water-absorbing material, and it could not be used as a product. Met. Further, when the container was opened and viewed, a large amount of the undried water-absorbing material adhered to the wall of the container.
実施例2 実施例1と同一の混合液を、同一の条件で気体の圧力
で噴霧する方式の噴霧装置から噴霧した。Example 2 The same mixed liquid as in Example 1 was sprayed from a spraying device of a system in which the gas pressure was sprayed under the same conditions.
噴霧粒子の容器内の滞留時間は20秒であった。乾燥し
た粒子は、サイクロンによって補集された。得られた吸
水材料を調べたところ、平均粒径は51μm、含水率は1.
5重量%、水に対する吸水倍率は295倍、海水に対する吸
水倍率は29.5倍であった。The residence time of the sprayed particles in the container was 20 seconds. The dried particles were collected by a cyclone. When the obtained water absorbing material was examined, the average particle diameter was 51 μm and the water content was 1.
5% by weight, water absorption capacity was 295 times, and sea water absorption capacity was 29.5 times.
実施例3 アクリル酸ナトリウムとアクリルアミドの重量比率が
60/40になるように各々の単量体を室温で水に溶解し
た。水溶液中に占める単量体の重量比率は、50%であっ
た。この溶液に、N,N′−メチレンビスアクリルアミド
が単量体に対して、重量比率で0.05%になるように溶解
した。さらに、噴霧装置から噴霧する直前に、室温で過
硫酸アンモニウムを単量体に対して重量比率で0.3%に
なるように溶解し混合液を得た。この混合液を実施例1
と同一の条件で噴霧し、乾燥した吸水性材料を得た。こ
の吸水性材料の平均粒径は、36.5μm、含水率は0.4%
であった。また、水に対する吸水倍率は500倍、海水に
対する吸水倍率は40倍であった。Example 3 The weight ratio of sodium acrylate and acrylamide is
Each monomer was dissolved in water at room temperature so as to be 60/40. The weight ratio of the monomers in the aqueous solution was 50%. N, N'-methylenebisacrylamide was dissolved in this solution so that the weight ratio of the N, N'-methylenebisacrylamide to the monomer was 0.05%. Immediately before spraying from the spraying device, ammonium persulfate was dissolved at room temperature so that the weight ratio was 0.3% with respect to the monomer to obtain a mixed solution. This mixed solution was used in Example 1.
Spraying was carried out under the same conditions as above to obtain a dry water absorbent material. This water absorbent material has an average particle size of 36.5 μm and a water content of 0.4%.
Met. The water absorption capacity for water was 500 times, and the water absorption capacity for seawater was 40 times.
Claims (3)
から実質的に構成されてなる混合物を、流動性が失われ
ない温度または滞留時間以内に制御された噴霧装置か
ら、最高温度が架橋反応の開始温度以上で、かつ溶剤の
沸点以上で、しかも単量体の分解温度以下の温度に保持
された容器内に噴霧し、反応、微粉化、乾燥を一工程で
行うことを特徴とする高吸水性材料の製法。1. A mixture of a monomer, a water-soluble peroxide catalyst, a cross-linking agent and water, which is controlled by a spraying device controlled at a temperature or a residence time at which fluidity is not lost, Spraying in a container whose maximum temperature is above the starting temperature of the crosslinking reaction, above the boiling point of the solvent, and below the decomposition temperature of the monomer, and carrying out the reaction, pulverization, and drying in one step. A method for producing a highly water-absorbent material characterized by:
ことを特徴とする請求項1記載の方法。2. The method according to claim 1, wherein the catalyst is an inorganic water-soluble peroxide.
タクリル酸、メタクリル酸塩類、アクリルアミドの中か
ら、少なくとも1種選ばれてなる請求項1〜2記載の方
法。3. The method according to claim 1, wherein the monomer is at least one selected from acrylic acid, acrylic acid salts, methacrylic acid, methacrylic acid salts and acrylamide.
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---|---|---|---|
JP9568188A JPH0819163B2 (en) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | Manufacturing method of super absorbent material |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01268701A JPH01268701A (en) | 1989-10-26 |
JPH0819163B2 true JPH0819163B2 (en) | 1996-02-28 |
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JP9568188A Expired - Lifetime JPH0819163B2 (en) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | Manufacturing method of super absorbent material |
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-
1988
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