WO2022209581A1 - 吸水性樹脂粒子の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

吸水性樹脂粒子の製造装置は、乾燥機と、分級器と、選別機とを備える。乾燥機は、吸水性樹脂組成物を乾燥させて吸水性樹脂前駆体を得る。分級器は、吸水性樹脂前駆体を分級して吸水性樹脂粒子を得る。選別機は、乾燥機と前記分級器とを繋ぐ経路上に配置される。選別機は、含水率２０％以上の吸水性樹脂前駆体を選別するように構成される。

Description

吸水性樹脂粒子の製造装置及び製造方法

　本発明は、吸水性樹脂粒子の製造装置及び製造方法に関する。

　吸水性樹脂粒子の製造工程は、原料となるモノマーを重合させて吸水性樹脂組成物を得る工程、及びその後に吸水性樹脂組成物を乾燥させて吸水性樹脂前駆体を得る工程を含む。これらの工程を経た吸水性樹脂前駆体を分級器により分級することで、目的の粒子径分布を有する吸水性樹脂粒子を製造することができる。

　特許文献１は、吸水性樹脂組成物を乾燥させて粉体を得る乾燥機と、粉体の流路を形成する粉体流路部材と、粉体を所定の流量で排出する粉体流量調整排出部材と、捕集体とを有する吸水性樹脂の製造装置を開示する。特許文献１によれば、流路を通過する粉体のうち、予め定める大きさよりも大きな粉体塊状物を捕集体により捕集することで、粉体塊状物が粉体流量調整排出部材の駆動部の駆動負荷を増大させることが抑制され、吸水性樹脂を高い生産効率で製造することができる。

特許第６７３８９７９号

　特許文献１によれば、大きな粉体塊状物は吸水性樹脂としての特性が劣ることがある。このため、大きな粉体塊状物を捕集体により捕集して除去することにより、生産効率が向上するとともに品質の優れた吸水性樹脂を製造することができる。しかしながら、特許文献１に開示される製造装置によっても、吸水性樹脂粒子の品質のばらつきは依然として生じる。

　吸水性樹脂粒子の品質を表す指標として、一般的に、吸水性能（吸水速度、加圧下における吸水能（加圧吸水能）など）、耐衝性、流動性など種々の性能が挙げられる。本発明者らが検討したところ、特に加圧吸水能と吸水速度にばらつきが生じ易いことが分かった。このため、加圧吸水能及び吸水速度といった品質のばらつきが一層抑えられた吸水性樹脂粒子を製造することができる装置が望まれていた。

　本発明は、加圧吸水能及び吸水速度のばらつきが抑制された吸水性樹脂粒子を製造することができる吸水性樹脂粒子の製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。

　第１観点に係る吸水性樹脂粒子の製造装置は、乾燥機と、分級器と、選別機とを備える。乾燥機は、吸水性樹脂組成物を乾燥させて吸水性樹脂前駆体を得る。分級器は、前記吸水性樹脂前駆体を分級して吸水性樹脂粒子を得る。選別機は、乾燥機と前記分級器とを繋ぐ経路上に配置される。前記選別機は、含水率２０％以上の前記吸水性樹脂前駆体を選別するように構成される。

　発明者らの検討によれば、乾燥機によって乾燥された後の吸水性樹脂前駆体には、依然として水分を比較的多く含むものが含まれ、このような吸水性樹脂前駆体が分級器に送り込まれると、得られる吸水性樹脂粒子の品質、特に加圧吸水能及び吸水速度にばらつきが生じやすくなる。上記観点に係る吸水性樹脂粒子の製造装置によれば、乾燥機と分級器とを繋ぐ経路において、含水率２０％以上の吸水性樹脂前駆体が選別される。これにより、選別された含水率２０％以上の吸水性樹脂前駆体を、分級器に繋がる経路から取り除くことができ、吸水性樹脂粒子の加圧吸水能及び吸水速度のばらつきを低減させることができる。

　第２観点に係る吸水性樹脂粒子の製造装置は、第１観点に係る吸水性樹脂粒子の製造装置であって、前記選別機は、表面温度が５０℃～１００℃であり、かつ所定のサイズを超える前記吸水性樹脂前駆体を、前記含水率２０％以上の吸水性樹脂前駆体として選別するように構成される。

　第３観点に係る吸水性樹脂粒子の製造装置は、第２観点に係る吸水性樹脂粒子の製造装置であって、前記選別機は、前記乾燥機から排出された前記吸水性樹脂前駆体が投入される投入口が形成された投入口部と、前記投入口部に連結され、前記所定のサイズの開口が形成された選別部材とを含む。前記選別機は、前記投入口に投入された前記吸水性樹脂前駆体のうち、前記開口を通過した前記吸水性樹脂前駆体を前記分級器に繋がる経路に送るように構成される。

　第４観点に係る吸水性樹脂粒子の製造装置は、第３観点に係る吸水性樹脂粒子の製造装置であって、前記選別部材は、前記所定のサイズの開口が複数形成された網状部材から構成される。

　第５観点に係る吸水性樹脂粒子の製造装置は、第３観点または第４観点に係る吸水性樹脂粒子の製造装置であって、前記選別部材は、前記投入口に投入された前記吸水性樹脂前駆体に動きを付与するように構成される。

　第６観点に係る吸水性樹脂粒子の製造装置は、第２観点から第５観点のいずれかに係る吸水性樹脂粒子の製造装置であって、前記所定のサイズは、７ｍｍ～１５ｍｍである。

　第７観点に係る吸水性樹脂粒子の製造装置は、第１観点から第６観点のいずれかに係る吸水性樹脂粒子の製造装置であって、前記選別機と前記分級器とを繋ぐ経路上に配置された冷却機をさらに備える。冷却機は、前記選別機から前記分級器に繋がる経路に送られる前記吸水性樹脂前駆体を冷却するように構成される。

　第８観点に係る吸水性樹脂粒子の製造方法は、以下のステップを含む。
・吸水性樹脂組成物を乾燥させて吸水性樹脂前駆体を得るステップ。
・前記吸水性樹脂前駆体から、含水率２０％以上の前記吸水性樹脂前駆体を選別して除去するステップ。
・残りの前記吸水性樹脂前駆体を分級して分級済みの吸水性樹脂粒子を得るステップ。

　乾燥機によって乾燥させた後の吸水性樹脂前駆体には、依然として水分を比較的多く含むものが含まれ、このような吸水性樹脂前駆体が、分級器により分級された後の吸水性樹脂粒子の加圧吸水能及び吸水速度をばらつかせる一因となる。上記観点によれば、吸水性樹脂前駆体の中から、含水率２０％以上の吸水性樹脂前駆体が、乾燥機と分級器とを繋ぐ経路上で選別される。これにより、選別された吸水性樹脂前駆体を分級器に繋がる経路から除去することが可能になり、分級器により得られる吸水性樹脂粒子の加圧吸水能及び吸水速度のばらつきを抑制することができる。

一実施形態に係る吸水性樹脂粒子の製造装置の全体構成図。 網状部材の例。 網状部材の例。 網状部材の例。 網状部材の例。 板状部材の例。 板状部材の例。 開口率の算出方法を説明する図。 選別機の構成例。 選別機の構成例。 選別機の構成例。 選別機の構成例。 吸水性樹脂前駆体のサイズの特定方法を説明する図。 一実施形態に係る吸水性樹脂粒子の製造方法の流れを示すフローチャート。 実験装置の構成を示す図。 実験により得られた加圧吸水量のグラフ。 実験により得られた吸水速度の評価指標のグラフ。

　以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る吸水性樹脂粒子の製造装置及び吸水性樹脂粒子の製造方法について説明する。
　なお、本明細書において「選別する」とは、「ある大集団Ｘから特定の小集団ａのみを抽出する」ことだけでなく、「ある大集団Ｘから特定の小集団ａをそれ以外の小集団ｂを含みつつ（但し、大集団Ｘに含まれる小集団ａの割合（質量基準）よりも高くなるよう）抽出する」ことを含む。

　＜１．吸水性樹脂粒子の製造装置＞
　図１に、本実施形態に係る吸水性樹脂粒子の製造方法の実施に使用される吸水性樹脂粒子の製造装置１００の全体構成図を示す。吸水性樹脂粒子は、紙おむつや生理用品等の衛生材料、ペットシート等の日用品、食品用吸水シートやケーブル用止水材、結露防止材等の工業材料、緑化や農業、園芸用の保水剤や土壌改良剤等、様々な用途で幅広く用いられる。吸水性樹脂粒子は、原料となるモノマーを重合させて重合体を作製することにより製造される。

　図１に示す通り、吸水性樹脂粒子の製造装置１００は、重合器１と、濃縮器２とを備える。重合器１は、吸水性樹脂粒子の原料となるモノマーを重合させることにより、含水ゲル状の重合体を含有するスラリー（含水ゲル状の重合体を含む液）を作製する。濃縮器２は、重合器１から送られてくるスラリーから液体成分を留去することにより、スラリーを濃縮し、重合体の濃縮液である吸水性樹脂組成物Ａ１を作製する。製造装置１００は、乾燥機３をさらに備え、乾燥機３は、濃縮器２から送られてくる吸水性樹脂組成物Ａ１を乾燥させる（即ち、液体成分を揮発させる）。これにより、製品としての吸水性樹脂粒子Ｐ１となる前の段階の吸水性樹脂前駆体Ａ２が得られる。液体成分は、逆相懸濁重合法で含水ゲル状の重合体を作製する場合、主として炭化水素分散媒及び水を含み、水溶液重合法で含水ゲル状の重合体を作製する場合、主として水を含む。

　図１に示す通り、製造装置１００は、選別機４と、冷却機５と、分級器６とをさらに備える。選別機４は、乾燥機３から送られてくる吸水性樹脂前駆体Ａ２から、含水率が２０％以上の吸水性樹脂前駆体Ａ２を選別し、これを第１排出口４３から排出する。また、選別機４は、残った吸水性樹脂前駆体Ａ３を冷却機５に送るべく、残った吸水性樹脂前駆体Ａ３を別の第２排出口４４から排出する。冷却機５は、第２排出口４４から排出された吸水性樹脂前駆体Ａ３を冷却し、乾燥機３により与えられた熱を取り除いた後、吸水性樹脂前駆体Ａ３を分級器６に送る。分級器６は、吸水性樹脂前駆体Ａ３をいくつかのクラスに分級する。吸水性樹脂前駆体Ａ３のうち、製品としての仕様を満たすクラスに分級されたものを吸水性樹脂粒子Ｐ１と称する。

　また、図１に示す通り、製造装置１００は、各機器１～６の動作を制御することにより、吸水性樹脂の製造工程を制御する制御装置７をさらに有する。制御装置７は、典型的には、プログラムにより制御されるコンピュータとして実現される。制御装置７は、各機器１～６の動作の他、各機器１～６を繋ぐ経路を構成する配管及び第１～第４通路部材Ｌ１～Ｌ４、並びにこれらに設置され得るバルブの動作も制御するように構成されてもよい。

　＜２．各機器の構成＞
　以下、各機器１～６の詳細について、これらの各機器１～６に接続される各種装置についても適宜触れつつ、順に説明する。

　[重合器]
　重合器１は、図示されない重合槽を有する。重合槽は、吸水性樹脂粒子の原料となるモノマー、例えば、水溶性エチレン性不飽和単量体と、液体成分とが、上部に気相成分が形成されるように収容される収容器である。重合槽内では、適宜、モノマー及び液体成分が図示されない撹拌機より攪拌され、図示されない加熱装置により加熱されることにより、モノマーの重合反応が進み、含水ゲル状の重合体が作製される。これらの撹拌機及び加熱装置は、制御装置７に接続され、その動作が制御される。以上により、重合槽内には、含水ゲル状の重合体を含有するスラリーが収容される。スラリーは、濃縮器２に送られるべく、重合槽の下部に形成された下部開口を介して重合器１から排出される。

　重合槽の下部開口には、配管の一端が接続されている。この配管の他端は、濃縮器２の上部に形成された開口に接続されている。重合器１から排出されたスラリーは、配管内を通り、濃縮器２の上部の開口を介して濃縮器２内に投入される。配管には、バルブが取り付けられており、バルブの開閉は、配管を介してのスラリーの連通を制御すべく、制御装置７により制御される。

　[濃縮器]
　濃縮器２は、図示されない濃縮槽を有する。重合器１から排出されたスラリーは、濃縮器２の上部に形成される上部開口を介して濃縮槽内に流入し、濃縮槽内の上部に気相成分が形成されるように収容される。濃縮槽内では、適宜、スラリーが図示されない撹拌機より攪拌され、図示されない加熱装置により加熱されることにより、これに含まれる液体成分が留去され、スラリーが濃縮される。これらの撹拌機及び加熱装置は、制御装置７に接続され、その動作が制御される。以上により、濃縮槽内には、含水ゲル状の重合体を含有する濃縮液が収容される。含水ゲル状の重合体を含有する濃縮液は、吸水性樹脂組成物Ａ１として乾燥機３に送られるべく、濃縮槽の下部に形成された下部開口を介して濃縮器２から排出される。

　濃縮槽の下部開口には、配管の一端が接続されている。この配管の他端は、乾燥機３の上部に形成された上部開口に接続されている。濃縮器２から排出された吸水性樹脂組成物Ａ１は、配管内を通り、乾燥機３の上部開口を介して乾燥機３内に投入される。配管には、バルブが取り付けられており、バルブの開閉は、配管を介しての吸水性樹脂組成物Ａ１の連通を制御すべく、制御装置７により制御される。

　[乾燥機]
　乾燥機３は、図示されない乾燥室を有する。濃縮器２から排出された吸水性樹脂組成物Ａ１は、乾燥機３の上部開口を介して乾燥室内に流入する。乾燥機３は、図示されない加熱装置により乾燥室内の吸水性樹脂組成物Ａ１を加熱し、吸水性樹脂組成物Ａ１からこれに含まれる水分を除去する。これにより、吸水性樹脂組成物Ａ１を乾燥させた吸水性樹脂前駆体Ａ２が作製される。加熱装置は、制御装置７に接続され、その動作が制御される。加熱装置は、乾燥室内に収容される吸水性樹脂組成物Ａ１の全体としての含水率（質量％）が、好ましくは２０％以下、より好ましくは１０％以下となるように吸水性樹脂組成物Ａ１を乾燥させる。乾燥後に得られる吸水性樹脂前駆体Ａ２は、後述する第１通路部材Ｌ１内へと送られるべく、乾燥室の下部に形成された下部開口を介して乾燥機３から排出される。

　乾燥機３は、重合器１から排出されたスラリーを吸水性樹脂組成物Ａ１として乾燥させるように構成されてもよい。すなわち、製造装置１００は、濃縮器２が省略され、重合器１が乾燥機３に直接接続されていてもよい。この場合、重合器１から排出されたスラリーが吸水性樹脂組成物Ａ１に相当する。そして、乾燥機３は、吸水性樹脂組成物Ａ１の濃縮及び乾燥を同時に行うことになる。

　[第１通路部材]
　第１通路部材Ｌ１は、吸水性樹脂前駆体Ａ２が所定の方向へ移動するための通路を画定する部材であり、後述する第２通路部材Ｌ２、第３通路部材Ｌ３及び第４通路部材Ｌ４とともに、乾燥機３と分級器６とを繋ぐ経路を構成する。第１通路部材Ｌ１の一端は、乾燥室の下部開口に接続されている。第１通路部材Ｌ１は、これに限定されないが、配管で構成され、吸水性樹脂前駆体Ａ２は例えば重力により第１通路部材Ｌ１内を移動することができる。第１通路部材Ｌ１の内部には、吸水性樹脂前駆体Ａ２の移動方向と交差するように捕集体３０が配置されている。より具体的には、捕集体３０は、その外周縁端が、第１通路部材Ｌ１の内面に接触するように第１通路部材Ｌ１に設置される。これにより、第１通路部材Ｌ１の内部空間は、捕集体３０を挟んで乾燥機３側に位置する上流側通路と、捕集体３０を挟んで選別機４側に位置する下流側通路とに分けられる。

　捕集体３０は、第１通路部材Ｌ１内へ流入した吸水性樹脂前駆体Ａ２から、予め定める大きさよりも大きな粉体塊状物Ｂ１を捕集して製造装置１００から取り除くための部材である。粉体塊状物Ｂ１は、例えば重合槽、濃縮槽及び乾燥室の内壁面に付着した含水ゲル状の重合体や吸水性樹脂組成物Ａ１が核となって塊状に成長した塊状物、吸水性樹脂組成物Ａ１が凝集して塊状となった塊状物等である。粉体塊状物Ｂ１は、その大きさによって捕集体３０が画定する隙間を通過することができず、下流側通路へ到達しない。一方、残りの吸水性樹脂前駆体Ａ２は、捕集体３０が画定する隙間を通過して下流側通路へと到達し、下流側通路をさらに移動する。捕集体３０の具体的な構成については、特許文献１に開示されているため、本明細書に記載されているものとみなし、ここでは詳細な説明を省略する。
　捕集体３０によって取り除かれる粉体塊状物Ｂ１は、後述する選別機４の選別部材４２によって選別される吸水性樹脂前駆体Ｂ２よりも大きな吸水性樹脂前駆体である。粉体塊状物Ｂ１の粒子径は、例えば、３０ｍｍ以上、好ましくは５０ｍｍ以上である。

　第１通路部材Ｌ１には、上流側通路に連通する取出し開口部３１が形成される。取出し開口部３１は、捕集体３０に捕集された粉体塊状物Ｂ１を第１通路部材Ｌ１の外部に取り出すための開口を画定する。捕集体３０は、捕集した粉体塊状物Ｂ１が、例えば重力により取出し開口部３１へと移動するように第１通路部材Ｌ１内部に配置される。これにより、粉体塊状物Ｂ１は、捕集体３０の隙間及び上流側通路を閉塞することがないように、取出し開口部３１を介して第１通路部材Ｌ１の外部へと取り出される。

　第１通路部材Ｌ１の下流側通路に流入した吸水性樹脂前駆体Ａ２は、第１通路部材Ｌ１に接続される第２通路部材Ｌ２を介して選別機４に送られる。第１通路部材Ｌ１と第２通路部材Ｌ２とは、例えば吸水性樹脂前駆体Ａ２を一時的に貯留するためのホッパー等、吸水性樹脂前駆体Ａ２の経路を中継する中継部材３２を介して接続されてもよい。

　[第２通路部材]
　第２通路部材Ｌ２は、吸水性樹脂前駆体Ａ２を第１通路部材Ｌ１から選別機４に送るための通路を画定する部材であり、乾燥機３と分級器６とを繋ぐ経路を構成する。吸水性樹脂前駆体Ａ２を第１通路部材Ｌ１から選別機４に送る移送方法は特に限定されず、重力による移送方法、不活性ガスの気流による移送方法、コンベア等の移送機構による移送方法等を適宜選択することができる。第２通路部材Ｌ２は、吸水性樹脂前駆体Ａ２の移送方法に応じて、選別機４の投入口４０に吸水性樹脂前駆体Ａ２を投入するように構成される限り、その態様は特に限定されない。例えば、配管、気流がその中に生じる輸送配管、コンベア、フィーダ等を用いて第２通路部材Ｌ２を構成することができる。第２通路部材Ｌ２には、吸水性樹脂前駆体Ａ２の流量を調整するべく制御装置７によって動作を制御されるバルブが取り付けられてもよい。また、第２通路部材Ｌ２には、選別機４に投入される吸水性樹脂前駆体Ａ２の表面温度を調整すべく、表面温度調整装置が配置されていてもよい。表面温度調整装置は、第２通路部材Ｌ２を外側及び／又は内側から加熱する装置（ヒーター）及び／又は冷却する装置（クーラー）である。例えば、表面温度調整装置は、第２通路部材Ｌ２の外側に巻装された管状部材を有しており、該管状部材の内部に水蒸気などの熱媒体を通すことで第２通路部材Ｌ２を加熱及び／又は冷却することができる。
　選別機に導入される吸水性樹脂前駆体Ａ２の表面温度の下限値は５０℃以上であればよく、好ましくは５５℃以上、より好ましくは６０℃以上である。また、その上限値は１００℃以下であればよく、好ましくは９５℃以下、より好ましくは９０℃以下、よりさらに好ましくは８５℃以下、特に好ましくは８０℃以下である。これらを総括すると、選別機に導入される吸水性樹脂前駆体Ａ２の表面温度は、５０℃～１００℃であってよく、６０℃～８０℃であることがより好ましい。
　本発明者らの知見によれば、吸水性樹脂前駆体Ａ２の表面温度が上記範囲内であれば、選別機によって含水率２０％以上の吸水性樹脂前駆体Ａ２を効率よく選別する（選別した吸水性樹脂前駆体Ｂ２中における含水率２０％未満の吸水性樹脂前駆体Ａ２の混入率を低く抑える）ことができる。

　[選別機]
　選別機４は、例えば振動式選別機、トロンメル（回転式選別機）、その他の篩装置から構成することができる。選別機４は、乾燥機３から排出された後の吸水性樹脂前駆体Ａ２から、含水率が２０％以上のものを選別するべく乾燥機３と分級器６とを繋ぐ経路上に配置される。選別機４は、投入口４０が形成された投入口部４１と、選別部材４２とを備える。投入口４０は、乾燥機３から排出され、第２通路部材Ｌ２を介して送られてきた吸水性樹脂前駆体Ａ２を投入するための開口である。投入口部４１は、本実施形態では選別部材４２を収容するケーシングである。投入口部４１の内側には、吸水性樹脂前駆体Ａ２を選別するための選別領域４５（図５Ａ～５Ｄ参照）を画定するように、選別部材４２が連結される。後述するように、選別部材４２は投入口部４１に連結される他の部材を介して投入口部４１に連結されていてもよく、選別領域４５は選別部材４２と、投入口部４１及び他の部材の少なくとも一方とにより画定されればよい。後述するように、選別部材４２は選別領域４５内の吸水性樹脂前駆体Ａ２に動きを付与すべく可動式に構成されていてもよく、その動作は制御装置７によって制御されてもよい。

　乾燥機３から排出された後の吸水性樹脂前駆体Ａ２は、表面温度が５０℃～１００℃の状態で、選別機４に投入される。選別機４内に投入された吸水性樹脂前駆体Ａ２は、まず選別領域４５内に入る。ケーシングには、その内外を連通させる第１排出口４３及び第２排出口４４が形成されている。選別領域４５内に入った吸水性樹脂前駆体Ａ２は、選別部材４２によって２通りに分けられ、いずれかの排出口４３，４４から選別機４の外に排出される。

　[選別部材]
　選別部材４２の全体的な形状は、平面形、円筒形、円錐台形、角筒形等、適宜選択することができる。選別部材４２には、選別領域４５の内外を連通させる所定のサイズの開口が複数形成される。これにより、選別領域４５内に入った吸水性樹脂前駆体Ａ２のうち、選別部材４２の開口のサイズを超えるサイズのものは、選別部材４２の開口を通過することができず、選別部材４２の開口を通過するサイズのものと選別される。選別された吸水性樹脂前駆体Ａ２は、後述する理由により、選別機４と分級器６とを繋ぐ経路から除去される。以下、吸水性樹脂前駆体Ａ２のうち、選別部材４２の開口を通過することができないものを吸水性樹脂前駆体Ｂ２と称し、選別部材４２の開口を通過することができるものを吸水性樹脂前駆体Ａ３と、区別して称する。

　本実施形態の選別部材４２は、多数の開口（一般に、「目」とも称される）が形成された網状部材４２ａから構成される。網状部材４２ａは、例えば図２Ａに示すように、金属等で構成される線状部材を正方形の格子状に織ることにより形成されている。図２Ａに示す例において、線状部材の織り方は特に限定されず、フラットトップ式を含む平織であってもよく、綾織であってもよい。
　もっとも、選別部材４２を構成する部材は図２Ａに示すような正方形の格子状の網状部材４２ａに限定されず、適宜変更することが可能である。以下、選別部材４２の形状について詳述する。

　＜選別部材４２を構成する部材が正方形の格子状の網状部材４２ａである場合＞
　選別部材４２を構成する部材が図２Ａで示される正方形の格子状の網状部材４２ａである場合、網状部材４２ａの開口のサイズは、１インチ当たりの開口数と線状部材の線径により依存する目開きＥで定義される。具体的には、選別部材２の目開きＥは下記式（１）によって定義される。
式（１）…Ｅ（ｍｍ）＝（２５．４／Ｍ）－ｄ（ｍｍ）
　式（１）において、Ｍは１インチ（２５．４ｍｍ）当たりの開口数を表し、ｄは線状部材の線径を表す。

　線径ｄの下限値は、０．８ｍｍ以上であってよく、１．０ｍｍ以上が好ましく、１．３ｍｍ以上がより好ましく、１．５ｍｍ以上が特に好ましい。また、その上限値は２．２ｍｍ以下であってよく、２．０ｍｍ以下が好ましく、１．８ｍｍ以下がより好ましく、１．７ｍｍ以下が特に好ましい。これらを総括すると、線径ｄは０．８ｍｍ～２．２ｍｍであってよく、好ましくは１．０ｍｍ～２．０ｍｍであり、より好ましくは１．３ｍｍ～１．８ｍｍであり、特に好ましくは１．５ｍｍ～１．７ｍｍである。線径ｄがこの範囲であれば、吸水性樹脂前駆体Ａ２が選別部材４２に付着することを抑制でき、歩留まりよく吸水性樹脂粒子を作製することができる。
　また、目開きＥの下限値は、７ｍｍ以上、８ｍｍ以上であってよく、９ｍｍ以上、９．５ｍｍ以上が好ましく、９．８ｍｍ以上がより好ましい。また、その上限値は１５ｍｍ以下、１４ｍｍ以下、１３ｍｍ以下、１２ｍｍ以下、１１ｍｍ以下であってよく、１０．５ｍｍ以下が好ましく、１０．２ｍｍ以下がより好ましい。これらを総括すると、目開きＥは７ｍｍ～１５ｍｍ以下であってよく、９ｍｍ～１１ｍｍが好ましく、９．５ｍｍ～１０．５ｍｍがより好ましく、９．８ｍｍ～１０．２ｍｍであることがさらに好ましい。目開きＥが上記範囲内であれば、含水率２０％以上の吸水性樹脂前駆体Ａ２を効率よく選別することができる。

　また、選別部材４２が図２Ａで示される正方形の格子状である場合、下記式（２）によって定義される開口率は、５５％以上であってよく、好ましくは６０％以上、より好ましくは６５％以上、特に好ましくは７０％以上である。また、その上限値は、９０％以下であってよく、好ましくは８５％以下、より好ましくは８０％以下、特に好ましくは７７％以下である。
　式（２）…開口率（％）＝（Ｅ／Ｅ＋ｄ）²×１００
　開口率が、上記範囲内にあれば、含水率２０％以上の吸水性樹脂前駆体Ａ２を効率よく選別することができる。

　＜選別部材を構成する部材が正方形格子状以外の網状部材４２ａである場合＞
　また、例えば図２Ｂ～２Ｄに示すように、網状部材４２ａの開口の形状が例えば長方形、平行四辺形、六角形等である場合には、１つの開口を画定する、互いに平行な線状部材間隔のうち、最小の間隔Ｅをその開口のサイズとする。この場合、網状部材４２ａにおいて、ランダムに選定された異なる１０か所の開口について計測されたＥの平均値Ｅmを、網状部材４２ａの開口のサイズとする。

　選別部材４２を構成する部材の他の態様としては、例えば図３Ａ及び３Ｂに示すような、複数の開口（網状部材４２ａと同様、「目」とも称される）が形成された板状部材４２ｂが挙げられる。板状部材４２ｂは、例えばパンチング加工により複数の貫通孔が形成された金属板である。例えば図３Ａのように、平面に展開された状態の板状部材４２ｂの開口の形状が円である場合は、円の径Ｅを１つの開口のサイズとする。また、例えば図３Ｂのように、板状部材４２ｂの開口の形状が長丸である場合は、開口を画定する互いに平行な周縁の間隔Ｅを１つの開口のサイズとする。さらに、板状部材４２ｂの開口の形状が例えば長方形、平行四辺形、六角形等である場合には、網状部材４２ａと同様の要領で、その開口を画定する互いに平行な周縁の間隔のうち、最小の間隔Ｅを１つの開口のサイズとする。板状部材４２ｂについても、網状部材４２ａと同様に、ランダムに選定された異なる１０か所の開口について計測されたＥの平均値Ｅmを板状部材４２ｂの開口のサイズとする。

　選別部材４２が図２Ｂ～図３Ｂに例示される網状部材４２ａまたは板状部材４２ｂから構成される場合でも、選別部材４２の開口のサイズ（目開き）は、上述の範囲であることが好ましい。

　また、選別部材４２が図２Ｂ～図３Ｂに例示される網状部材４２ａまたは板状部材４２ｂから構成される場合、選別部材４２の開口率は、選別部材４２の全体的な形状により適宜選択することができる。図４は選別部材４２の開口率の算出方法を説明する図である。開口率は、平面に展開された状態の選別部材４２において、開口形状の中心を結んでできる長方形のうち、最小の長方形Ｒを定義し、長方形Ｒで囲まれる領域内で開口が占める合計の面積ＳＡと、長方形Ｒの面積ＳＲとの比とすることができる。図４では、選別部材４２の開口が正六角形の場合が例示されているが、上述の開口率の算出方法は、他の形状の開口が形成された選別部材４２にも適用可能である。
　選別部材４２が図２Ｂ～図３Ｂに例示される網状部材４２ａまたは板状部材４２ｂから構成される場合でも、その開口率は上述の範囲であることが好ましい。

　[選別機の構成例]
　図５Ａ～図５Ｄに、選別機４の構成例を示す。図５Ａ～図５Ｄに示すように、投入口４０の向き及び投入口部４１と選別部材４２との位置関係は特に限定されず、適宜選択することができる。また、選別部材４２の全体的な形状に応じて投入口部４１の形状及び投入口４０の向き等も適宜選択することができる。選別機４に形成される第１排出口４３は、選別部材４２の目詰まりを防ぐべく、選別領域４５内から吸水性樹脂前駆体Ｂ２を取り出すための開口である。また、選別機４に形成される第２排出口４４は、吸水性樹脂前駆体Ａ３を選別機４から排出し、分級器６に繋がる経路を画定する第３通路部材Ｌ３、ひいては冷却機５及び第４通路部材Ｌ４に送るための開口である。

　図５Ａは、選別部材４２が平板形である場合の例である。この例では、選別部材４２は、投入口４０に接続される通路を画定する通路部材４６を介して投入口部４１に連結されている。通路部材４６は、投入口部４１に連結されており、選別部材４２とともに選別領域４５を画定する。投入口４０から投入された吸水性樹脂前駆体Ａ２のうち、吸水性樹脂前駆体Ａ３は選別部材４２の複数の開口を通過し、選別領域４５外に出て、第２排出口４４から排出される。一方、吸水性樹脂前駆体Ｂ２は、第１排出口４３から排出される。なお、選別部材４２は、吸水性樹脂前駆体Ｂ２をより速やかに第１排出口４３に移動させるべく、水平方向に対して傾斜していてもよい。また、選別部材４２は、開口が閉塞されて目詰まりが生じることを防止するべく、図示しない振動機構によって振動し、吸水性樹脂前駆体Ａ２に動きを付与するように構成されてもよい。

　図５Ｂは、選別部材４２が円筒形または角筒形である場合の例である。この例では、選別部材４２の筒軸方向の両端が開放されている。選別部材４２は、両端が水平方向に向けられ、それぞれが投入口４０及び第１排出口４３に繋がるように投入口部４１に連結される。投入口４０から投入された吸水性樹脂前駆体Ａ２のうち、吸水性樹脂前駆体Ａ３は選別部材４２の複数の開口を通過し、選別領域４５外に出て、第２排出口４４から排出される。一方、吸水性樹脂前駆体Ｂ２は、選別部材４２の一端を介して第１排出口４３から排出される。選別部材４２は、開口が閉塞されて目詰まりが生じることを防止するべく、図示しない回転機構により筒軸を基準として回転し、吸水性樹脂前駆体Ａ２に動きを付与するように構成されてもよい。また、選別機４は、吸水性樹脂前駆体Ｂ２をより速やかに第１排出口４３まで移動させるため、選別部材４２の内部において、投入口４０側の端部から第１排出口４３の端部まで移動可能な羽根部材を備えていてもよい。さらに、選別部材４２は、円錐台形であってもよい。

　図５Ｃは、選別部材４２が円筒形または角筒形である場合の別の例である。この例では、選別部材４２の筒軸方向の一端が鉛直方向上を向き、他端が鉛直方向下を向くように選別部材４２が投入口部４１に連結される。選別部材４２の下向きの端（下端）は開放されておらず、選別部材４２の側周部と連続的に構成される。すなわち、選別部材４２の下端にも所定のサイズの開口が複数形成されている。投入口４０から投入された吸水性樹脂前駆体Ａ２のうち、吸水性樹脂前駆体Ａ３は選別部材４２の複数の開口を通過し、選別領域４５外に出て、第２排出口４４から排出される。選別部材４２は、下端付近において選別領域４５と第１排出口４３とを繋ぐ通路を画定する通路部材４７に連結されている。通路部材４７の通路の内径は、吸水性樹脂前駆体Ｂ２のサイズよりも大きい。これにより、吸水性樹脂前駆体Ｂ２は、通路部材４７の通路を通り、第１排出口４３から排出される。選別部材４２は、開口が閉塞されて目詰まりが生じることを防止するべく、図示しない振動機構によって振動し、吸水性樹脂前駆体Ａ２に動きを付与するように構成されてもよい。また、選別部材４２の下端は吸水性樹脂前駆体Ｂ２をより速やかに通路部材４７に移動させるべく、水平方向に対して傾斜していてもよい。さらに、選別部材４２は、円錐台形であってもよい。

　図５Ｄは、選別機４は、選別部材４２が円筒形または角筒形である場合のさらに別の例である。この例は、選別部材４２の筒軸が水平方向に対して傾斜するように選別部材４２が配置されている点で、図５Ｂの例と異なる。選別機４は、選別部材４２の傾斜角が一定の範囲内で変化できるように構成されてもよい。その他の点においては、図５Ｂの例についての説明が当てはまるため、説明を省略する。

　以上のように、選別機４は、表面温度が５０℃～１００℃の吸水性樹脂前駆体Ａ２のサイズ（粒子径）を基準として吸水性樹脂前駆体Ａ２を選別するように構成される。本明細書では、便宜上、選別の基準となる吸水性樹脂前駆体Ａ２のサイズは、図６に示すように特定される値であるものとする。具体的には、互いに直交する３つの平面への吸水性樹脂前駆体Ａ２の投影形状の外接長方形Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚをそれぞれ定義し、これら外接長方形Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚの長辺の平均値を、吸水性樹脂前駆体Ａ２のサイズ（粒子径）とする。本実施形態では、表面温度が５０℃～１００℃であり、かつこのように特定されたサイズが選別部材４２の開口のサイズ（所定のサイズ）を超える吸水性樹脂前駆体Ａ２が、吸水性樹脂前駆体Ｂ２として選別されることが図られる。また、本実施形態では、表面温度が５０℃～１００℃であり、このように特定されたサイズが選別部材４２の開口のサイズ以下である吸水性樹脂前駆体Ａ２が、吸水性樹脂前駆体Ａ３として分級器６へと送られることが図られる。

　[吸水性樹脂前駆体を選別する理由]
　以下、含水率２０％以上の吸水性樹脂前駆体Ａ２を選別する理由と、表面温度が５０℃～１００℃であり、かつ選別部材４２の開口のサイズを超える吸水性樹脂前駆体Ｂ２が、含水率２０％以上の吸水性樹脂前駆体Ａ２として効率よく選別される理由を説明する。

　吸水性樹脂前駆体Ａ２は、乾燥機３により全体としては含水率が少なくとも２０％以下となるように乾燥される。しかし、乾燥室内の温度分布により、個々の吸水性樹脂前駆体Ａ２の乾燥度合いにはばらつきが生じる。このため、個体としての吸水性樹脂前駆体Ａ２には、乾燥が十分でないものが含まれる。発明者らの検討によると、このような吸水性樹脂前駆体Ａ２は、乾燥後の比較的温度が高い状態であっても水分を比較的多く含んでいるため、加圧吸水能及び吸水速度といった吸水性樹脂粒子Ｐ１としての品質に影響を及ぼす。つまり、含水率が２０％以上である吸水性樹脂前駆体Ａ２の存在により、分級後の吸水性樹脂粒子Ｐ１の加圧吸水能及び吸水速度のばらつきが大きくなり、吸水性樹脂粒子Ｐ１の加圧吸水能及び吸水速度の制御がより困難となる。

　発明者らは、乾燥後の表面温度が５０℃～１００℃である吸水性樹脂前駆体Ａ２の中から、そのサイズが所定のサイズを超えるものを選別機４により選別すると、含水率２０％以上の吸水性樹脂前駆体Ａ２が効率良く選別されることを、後述する実験により確認した。所定のサイズは、選別機４が備える選別部材４２の開口のサイズにより定められる。従って、選別の基準となる吸水性樹脂前駆体Ａ２の所定のサイズは、選別部材４２の開口のサイズについて上述したように、７ｍｍ～１５ｍｍ以下であってよく、９ｍｍ～１１ｍｍが好ましく、９．５ｍｍ～１０．５ｍｍがより好ましく、９．８ｍｍ～１０．２ｍｍであることがよりさらに好ましい。後述する実験によれば、サイズが１０ｍｍの開口が形成された選別部材４２を有する選別機４を用いて選別された吸水性樹脂前駆体Ｂ２の含水率は、６０％以上であることが確認された。このように、乾燥機３から排出された後の吸水性樹脂前駆体Ａ２を選別機４で選別すると、その中でも比較的含水率が高いものが吸水性樹脂前駆体Ｂ２として選別されるといえる。

　選別される吸水性樹脂前駆体Ｂ２の含水率は２０％以上であればよく、３０％以上又は４０％以上であってもよく、５０％以上が好ましく、６０％以上がより好ましい。また、その上限値は８５％以下であってよく、７５％以下又は７０％以下が好ましく、６５％以下がより好ましい。

　また、発明者らは、乾燥後の表面温度が比較的高い状態で吸水性樹脂前駆体Ａ２を選別し、残りの吸水性樹脂前駆体Ａ３を分級器６で分級すると、分級済みの吸水性樹脂粒子Ｐ１の加圧吸水能及び吸水速度のばらつきがより小さくなることを実験により確認した。以上により、吸水性樹脂前駆体Ｂ２を乾燥機３と分級器６とを繋ぐ経路から除去することで、加圧吸水能及び吸水速度のばらつきがより抑制された吸水性樹脂粒子Ｐ１が得られるといえる。

　[第３通路部材]
　第３通路部材Ｌ３は、第２排出口４４及び冷却機５の上部に形成される上部開口と接続される部材である。第３通路部材Ｌ３は、第２排出口４４から排出された吸水性樹脂前駆体Ａ３を冷却機５に送るための通路を画定し、乾燥機３と分級器６とを繋ぐ経路を構成する。吸水性樹脂前駆体Ａ３を冷却機５に送る移送方法は特に限定されず、重力による移送方法、不活性ガスの気流による移送方法、コンベア等の移送機構による移送方法等を適宜選択することができる。第３通路部材Ｌ３は、吸水性樹脂前駆体Ａ３の移送方法に応じて、冷却機５の上部に形成される上部開口に吸水性樹脂前駆体Ａ３を投入するように構成される限り、その態様は特に限定されない。例えば、配管、不活性ガスの気流がその中に生じる輸送配管、コンベア、フィーダ等を用いて第３通路部材Ｌ３を構成することができる。第３通路部材Ｌ３には、吸水性樹脂前駆体Ａ２の流量を調整するべく制御装置７によって動作を制御されるバルブが取り付けられてもよい。

　[冷却機]
　冷却機５は、乾燥機３と分級器６とを繋ぐ経路上に配置されており、図示されない冷却室を有する。選別機４の第２排出口４４から排出された吸水性樹脂前駆体Ａ３は、冷却機５の上部開口を介して冷却室内に流入する。冷却機５は、図示されない冷却装置により冷却室内の吸水性樹脂前駆体Ａ３を冷却し、吸水性樹脂前駆体Ａ３に乾燥機３により付与された熱を除去する。冷却装置は、制御装置７に接続され、その動作が制御される。冷却後の吸水性樹脂前駆体Ａ３は、分級器６へと送られるべく、冷却機５の下部に形成される開口であって、冷却室と連通可能な下部開口を介して冷却機５から排出される。

　[第４通路部材]
　第４通路部材Ｌ４は、冷却機５の下部開口及び分級器６の上部に形成される上部開口と接続される部材である。第４通路部材Ｌ４は、冷却機５の下部開口から排出された吸水性樹脂前駆体Ａ３を分級器６へと送るための通路を画定し、乾燥機３と分級器６とを繋ぐ経路を構成する。冷却後の吸水性樹脂前駆体Ａ２を分級器６に送る移送方法は特に限定されず、重力による移送方法、不活性ガスの気流による移送方法、コンベア等の移送機構による移送方法等を適宜選択することができる。第４通路部材Ｌ４は、吸水性樹脂前駆体Ａ３の移送方法に応じて、分級器６内に上部開口から吸水性樹脂前駆体Ａ３を投入するように構成される限り、その態様は特に限定されない。例えば、一端が冷却機５の下部開口に接続され、他端が分級器６の上部開口に接続される配管、不活性ガスの気流がその中に生じる輸送配管、コンベア、及びフィーダ等を用いて第４通路部材Ｌ４を構成することができる。第４通路部材Ｌ４には、吸水性樹脂前駆体Ａ３の流量を調整するべく制御装置７によって動作を制御されるバルブが取り付けられてもよい。

　[分級器]
　分級器６は、吸水性樹脂前駆体Ａ３を、所望の粒子径分布を有する吸水性樹脂粒子のグループに分ける装置である。分級器６としては、例えば振動篩（アンバランスウェイト駆動式、共振式、振動モータ式、電磁式、円型振動式等）、面内運動篩（水平運動式、水平円－直線運動式、３次元円運動式等）、可動網式篩、強制撹拌式篩、網面振動式篩、風力篩、音波篩等が挙げられる。本実施形態の分級器６は、複数の面内運動篩を有する。複数の面内運動篩は、目のサイズがより大きいものが上に、目のサイズがより小さいものが下になるような順番で組み合わせられている。これにより、分級器６に送られ、面内運動篩に投入された吸水性樹脂前駆体Ａ３が、面内運動篩が規定するクラスにそれぞれ分級される。このうち、製品としての規格に適合するクラスに分級されたものが、吸水性樹脂粒子Ｐ１として得られる。

　＜３．吸水性樹脂粒子の製造方法＞
　以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る吸水性樹脂粒子の製造方法について説明する。図７は、製造装置１００を使用した吸水性樹脂粒子の製造時に行われる、各工程の流れを示すフローチャートである。各工程（ステップ）Ｓ１～Ｓ７は、主として制御装置７により制御される。

　ステップＳ１では、重合器１が重合を行う。重合器１の重合槽には吸水性樹脂粒子の原料となるモノマーと液体成分（炭化水素分散媒）とが収容される。これらが重合槽内で撹拌及び加熱されることによりモノマーの重合反応が進み、含水ゲル状の重合体を含有するスラリーが作製される。作製されたスラリーは、濃縮器２に送られる。

　ステップＳ２では、濃縮器２が濃縮を行う。重合器１から送られてきたスラリーは、濃縮器２の濃縮槽内に収容される。スラリーは、濃縮槽内で撹拌及び加熱されることにより、濃縮される。これにより、含水ゲル状の重合体を含有する濃縮液、つまり吸水性樹脂組成物Ａ１が得られる。吸水性樹脂組成物Ａ１は、乾燥機３に送られる。

　ステップＳ３では、乾燥機３が乾燥を行う。濃縮器２から送られてきた吸水性樹脂組成物Ａ１は、乾燥機３の乾燥室に収容される。吸水性樹脂組成物Ａ１は、乾燥室内で乾燥されることにより水分を除かれ、吸水性樹脂前駆体Ａ２となる。ステップＳ３は本発明の「吸水性樹脂組成物を乾燥させて吸水性樹脂前駆体を得るステップ」の一例である。得られた吸水性樹脂前駆体Ａ２は、選別機４に繋がる第１通路部材Ｌ１に送られる。

　ステップＳ４では、第１通路部材Ｌ１に設置された捕集体３０により粉体塊状物Ｂ１を捕集し、第１通路部材Ｌ１からこれを除去する。残りの吸水性樹脂前駆体Ａ２は、表面温度が５０℃～１００℃の状態で、選別機４に送られる。

　ステップＳ５では、選別機４が、吸水性樹脂前駆体Ａ２を吸水性樹脂前駆体Ｂ２と吸水性樹脂前駆体Ａ３とに選別する。吸水性樹脂前駆体Ｂ２は、含水率２０％以上の吸水性樹脂前駆体Ａ２として除去される。残りの吸水性樹脂前駆体Ａ３は、冷却機５に送られる。ステップＳ５は本発明の「吸水性樹脂前駆体から、含水率２０％以上の吸水性樹脂前駆体を選別して除去するステップ」の一例である。

　ステップＳ６では、冷却機５が冷却を行う。選別機４から送られてきた吸水性樹脂前駆体Ａ３は、冷却機５の冷却室に収容され、乾燥機３に与えられた熱を除くべく冷却される。冷却後の吸水性樹脂前駆体Ａ３は、分級器６に送られる。

　ステップＳ７では、分級器６が吸水性樹脂前駆体Ａ３を分級する。これにより、分級済みとなり、製品としての規格に適合する吸水性樹脂粒子Ｐ１が得られる。ステップＳ７は本発明の「残りの吸水性樹脂前駆体を分級して分級済みの吸水性樹脂粒子を得るステップ」の一例である。なお、吸水性樹脂粒子Ｐ１には、分級器６による分級後、さらに必要に応じて添加剤が添加された吸水性樹脂粒子も含まれる。

　＜４．特徴＞
　上記実施形態に係る製造装置１００、及び製造装置１００を使用した吸水性樹脂粒子の製造方法によれば、乾燥機３と分級器６とを繋ぐ経路途中に配置された選別機４により、吸水性樹脂前駆体Ａ２の選別が行われる。これにより、乾燥後であっても含水率が２０％以上と比較的高い吸水性樹脂前駆体Ａ２を吸水性樹脂前駆体Ｂ２として選別し、製造装置１００から除去することができる。そして、吸水性樹脂前駆体Ｂ２を除去した後の吸水性樹脂前駆体Ａ３を分級器６で分級することで、得られる吸水性樹脂粒子Ｐ１の加圧吸水能及びサイズに応じた吸水速度といった品質のばらつきを抑制することができる。

　＜５．変形例＞
　以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。例えば、以下の変更が可能である。

　（１）
　捕集体３０、及びステップＳ４は省略されてもよい。つまり、捕集体３０を設けずに第１通路部材Ｌ１を構成してもよい。

　（２）
　冷却機５、及びステップＳ６は省略されてもよい。つまり、製造装置１００は、冷却機５を備えていなくてもよく、選別機４と分級器６とが直接繋がるように構成されてもよい。

　（３）
　選別部材４２の開口は、スリット状であってもよい。この場合、スリットの間隔の平均値が選別部材４２の開口のサイズに該当する。

　（４）
　中継部材３２及び第２通路部材Ｌ２は、省略されてもよい。すなわち、第１通路部材Ｌ１が第２通路部材Ｌ２を兼ね、第１通路部材Ｌ１の他端が選別機４の投入口４０に接続されていてもよい。

　以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されない。

　＜実験１＞
　上記実施形態に係る製造装置１００と同様の製造装置を用意し、これを使用して上記実施形態に係る製造方法で吸水性樹脂粒子を製造した。そして、製造装置１００から除去されるべく選別された吸水性樹脂前駆体及び分級器に送られた吸水性樹脂前駆体の含水率をそれぞれ後述する方法で測定した。以下に吸水性樹脂粒子の詳細な製造方法を説明する。

　[１．１段目のモノマー水溶液の調製]
　１段目モノマー調製用の容器に、水溶性エチレン性不飽和単量体として８０質量％アクリル酸水溶液２８．８質量部を加え、冷却しながら、アルカリ性中和剤として３０質量％水酸化ナトリウム水溶液を３１．９質量部滴下して、中和度が水溶性エチレン性不飽和単量体の酸基の７６モル％となるように中和を行った。次いで、ラジカル重合開始剤として過硫酸カリウムの２質量％水溶液を１．１５質量部、架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテルの３質量％水溶液を０．１４質量部、水を１１．０質量部加えて溶解し、１段目のモノマー水溶液を調製し、２０～２１℃の温度で保持した。

　[２．重合器への移送と添加剤の投入]
　重合器に、炭化水素分散媒としてｎ－ヘプタンを９０．０質量部、分散安定剤として無水マレイン酸・エチレン・プロピレン共重合体の１０質量％ｎ－ヘプタン溶液２．０２質量部を仕込み、重合器に備え付けられた攪拌装置によってこれらを攪拌した。次いで、１段目のモノマー水溶液の全量を重合器に加えた。さらに重合器内の内容物を加熱しながら、ショ糖脂肪酸エステルの１０質量％ｎ－ヘプタン溶液２．０２質量部を重合器に加えた。重合器本体内部への窒素の吹き込みを開始し、重合器内を窒素置換した。

　[３．１段目の重合反応]
　次いで、重合器内の内容物を６４℃になるまで加熱し、１段目の重合反応を開始させ、１段目の反応混合物を得た。

　[４．２段目のモノマー水溶液の調製]
　一方、別の容器に、２段目のモノマー水溶液を調製した。具体的には、別の容器に、水溶性エチレン性不飽和単量体として８０質量％アクリル酸水溶液４１．３質量部を加え、冷却しながら、アルカリ性中和剤として３０質量％水酸化ナトリウム水溶液を４５．７質量部滴下して、中和度が水溶性エチレン性不飽和単量体の酸基の７６モル％となるように中和を行った。次いで、ラジカル重合開始剤として過硫酸カリウムの２質量％水溶液を１．４５質量部、架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテルの３質量％水溶液を０．１２質量部、水を１．５１質量部加えて溶解し、２段目のモノマー水溶液を調製した。

　[５．２段目モノマー水溶液の投入]
　次いで、２段目のモノマー水溶液の全量を重合器に加えた。重合器内部への窒素の吹き込みを開始し、重合器内を窒素置換した。

　[６．２段目の重合反応]
　次いで、重合器内の内容物が５７℃になるまで加熱し、２段目の重合反応を開始させた。重合反応が終了した後、２段目の反応混合物（含水ゲル状の重合体を含有するスラリー）が得られた。

　[７．濃縮工程]
　２段目の反応混合物を攪拌装置を備えた濃縮器に移送した。２段目の反応混合物を、攪拌装置により攪拌しながら、８０～９０℃になるように加熱した。ｎ－ヘプタンと水との共沸蒸留によりｎ－ヘプタンと水を分離し、ｎ－ヘプタンは濃縮器内へ戻し、所定量の水を系外へ抜き出した。

　[８．乾燥工程]
　濃縮後に得られた吸水性樹脂組成物を攪拌装置を備えた乾燥機に移送した。吸水性樹脂組成物を、撹拌装置により撹拌しながら、乾燥機内が８０～１１０℃になるように加熱し、ｎ－ヘプタンと水との共沸蒸留によりｎ－ヘプタンと水を系外へ抜き出した。所定量の水を系外へ抜き出した後、後架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテルの３質量％水溶液を１．４質量部加え、さらに加熱及び脱水することで、後架橋された吸水性樹脂（吸水性樹脂前駆体）を得た。

　[９．吸水性樹脂前駆体の移送及び表面温度の調整]
　乾燥機から排出された吸水性樹脂前駆体を、第１及び第２流路部材である配管を通じて選別機にまで移送した。その際、配管をヒーター（表面温度調整装置）によって約８０℃で加温することにより、配管内部を移動する吸水性樹脂前駆体の表面温度が６０℃以上となるように調整した。

　第２流路部材を通過する吸水性樹脂前駆体の一部を４回サンプリングし、防水型デジタル温度計（ＳＫ－１２６０、株式会社佐藤計量器製作所製）によって各サンプルの表面温度を測定したところ、それぞれ６３．１℃、６８．２℃、７７．４℃、７８．２℃であった。

　[１０．選別工程]
　乾燥機から移送された吸水性樹脂前駆体を選別機（トロンメル式選別機）にて処理し、１０ｍｍ以上の塊状物を除去した。
　具体的には、トロンメル式選別機は、図５Ｂに示す構成を有する。
　トロンメル式選別機は、ケーシングと回転可能な選別部材とを有しており、選別部材は、図２Ａの形状（正方形の格子状、線径１．６ｍｍ、目開き１０ｍｍ、開口率７４％）を有する網状部材であって、内径４２ｃｍ×長さ６６ｃｍの筒状に構成された網状部材から構成されている。選別部材は、筒軸方向と水平面が略平行になるように配置されている。選別部材は、その第１開口部（選別機の投入口に最も近い開口部）から投入された吸水性樹脂前駆体が第２開口部（選別機の第１排出口に最も近い開口部）に向かって進むように構成されている。具体的には、選別部材の内部には、羽根部材が設けられており、選別部材の回転に合わせて吸水性樹脂前駆体は第１開口部から第２開口部に向かって推進する。
　選別部材の第１開口部から投入された吸水性樹脂前駆体は、第２開口部に向かって進むうちに選別された。つまり、吸水性樹脂前駆体のうち粒子径（サイズ）が小さいものは、選別部材の網の目を通って選別機の第２排出口に移動する一方、粒子径（サイズ）の大きなもの（塊状物）は、選別部材の網の目を通らず選別機の第１排出口に移動した。

　[１１．分級工程]
　選別機の第２排出口に移動した吸水性樹脂前駆体を分級機に移送し、目開き２９８～８０５μｍの篩を備える分級器で分級し、中位粒子径が３８０μｍである吸水性樹脂粒子を得た。なお、中位粒子径の測定方法は、後述する。この吸水性樹脂粒子１００質量部に対し、添加剤としてシリカを０．５質量部混合して最終品である吸水性樹脂粒子を得た。

　[含水率の測定方法]
　吸水性樹脂前駆体２．０gを、あらかじめ恒量（Ｗａ（ｇ））としたステンレスシャーレにとり精秤した（Ｗｂ（ｇ）)。前記前駆体を、内温を１０５℃に設定した熱風乾燥機（ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製）で２時間乾燥させた後、デシケーター中で放冷して、乾燥後の質量（Ｗｃ（ｇ））を測定した。以下の式から、吸水性樹脂前駆体の含水率を算出した。
　含水率（質量％）＝[（Ｗｂ－Ｗａ）－（Ｗｃ－Ｗａ）]／（Ｗｂ－Ｗａ）×１００

　[中位粒子径の測定方法]
　ＪＩＳ標準篩を上から、目開き８５０μｍの篩、目開き６００μｍの篩、目開き５００μｍの篩、目開き４００μｍの篩、目開き３００μｍの篩、目開き２５０μｍの篩、目開き１５０μｍの篩及び受け皿の順に組み合わせ、組み合わせた最上の篩に、上記シリカを添加する前の吸水性樹脂粒子を１００ｇ入れ、ロータップ式振とう器を用いて１０分間振とうさせて分級した。分級後、各篩上に残った吸水性樹脂粒子の質量を全量に対する質量百分率として計算し、粒子径の大きい方から順に積算することにより、篩の目開きと篩上に残った吸水性樹脂粒子の質量百分率の積算値との関係を対数確率紙にプロットした。確率紙上のプロットを直線で結ぶことにより、積算質量百分率５０質量％に相当する粒子径を、吸水性樹脂粒子の中位粒子径（μｍ）とした。

　＜結果＞
　［１０．選別工程］において、第１排出口に移動した吸水性樹脂前駆体の一部を２回サンプリングし、各サンプルの含水率を測定した。その結果、それぞれ６０．１質量％、６４．８質量％であった。なお、第２排出口に移動した吸水性樹脂前駆体の含水率も同様に測定したところ、含水率は２０質量％未満であったため、選別工程により有効に含水率の高い吸水性樹脂前駆体が選別されたことが確認された。

　＜実験２＞
　実験１に係る方法で製造された最終品である吸水性樹脂粒子Ｐ２（実施例）、及び選別工程を省略した以外は実験１と同様の方法で製造された、中位粒子径が３６５μｍの吸水性樹脂粒子Ｐ３（比較例）とを用意し、それぞれについて３回サンプリングを行った。各サンプルについて、加圧吸水能を示す加圧吸水量及び吸水速度をそれぞれ測定した。

　［加圧吸水量の測定方法］
　図８に、加圧吸水量の測定装置９を示す。測定装置９は、ビュレット部９０、導管９１、測定台９２及び測定部９３を備える。ビュレット部９０は、ビュレット９００と、ビュレット９００の下部に連結される第１コック９０２と空気導入管９０１とを含む。空気導入管９０１の先端は、第２コック９０３に連結されている。ビュレット部９０と測定台９２とは、導管９１により連結されている。測定台９２には、導管９１と連通する貫通孔が形成される。測定部９３は、プレキシグラス製の円筒状の円筒部９３０と、円筒部９３０の底部に接着固定されたナイロンメッシュ９３１と、おもり９３２とを含む。

　測定台の貫通孔の内径は２ｍｍであり、円筒部９３０の内径は２０ｍｍであった。実験で使用されたナイロンメッシュ９３１の目開きは５７μｍ（２５５メッシュ）であった。また、おもり９３２は、直径１９ｍｍ、質量６０ｇであった。おもり９３２は、吸水性樹脂粒子Ｐ２またはＰ３のサンプル上に置かれ、吸水性樹脂粒子Ｐ２、Ｐ３に対して０．３ＰＳＩの荷重を加えることができるようになっている。

　測定は、２５℃の室内で行った。まず第１コック９０２及び第２コック９０３を閉め、２５℃に調節された０．９質量％食塩水をビュレット９００の上部開口を介してビュレット９００内に注いだ。その後、ゴム栓でビュレット９００の上部開口を閉塞した。続いて、第１コック９０２及び第２コック９０３を開け、測定台９２の高さを調節して、測定台９２の貫通孔内の０．９質量％食塩水の水面の高さと、測定台９２の上面の高さとが同じになるようにした。

　別途、吸水性樹脂粒子Ｐ２及びＰ３の各サンプルについて測定部９３を用意し、測定台９２上に置いた。具体的には、ナイロンメッシュ９３１の上に０．１０００±０．０００２ｇの吸水性樹脂粒子Ｐ２またはＰ３を均一に散布し、その上におもり９３２を載せた状態の測定部９３を測定台９２上に置いた。測定部９３は、円筒部９３０の筒軸が測定台９２の貫通孔を通過するように位置合わせされた。

　ビュレット９００内から減少した０．９質量％食塩水の量Ｗ（ｍｌ）は、吸水性樹脂粒子Ｐ２またはＰ３が吸水した０．９質量％食塩水の量を示す。Ｗ（ｍｌ）を読み取り、吸水性樹脂粒子Ｐ２またはＰ３が吸水を開始してから６０分経過後の吸水性樹脂粒子Ｐ２またはＰ３の加圧吸水量ＡＵＬ（ｍｌ／ｇ）を、以下の式に従って算出した。
ＡＵＬ＝Ｗ／０．１０００

　［吸水速度の測定方法］
　恒温水槽にて２５±０．２℃の温度に調整した生理食塩水５０±０．１ｇを内容積１００ｍＬのビーカーに量りとった。次に、マグネチックスターラーバー（８ｍｍφ×３０ｍｍ、リング無し）を用いて回転数６００ｒｐｍ（従来Ｖｏｒｔｅｘ法）で撹拌することにより渦を発生させた。２．０±０．００２ｇの吸水性樹脂粒子Ｐ２及びＰ３をそれぞれ生理食塩水中に一度に添加した。吸水性樹脂粒子Ｐ２及びＰ３の添加後から、液面の渦が収束する時点までの時間［秒］を測定し、当該時間を吸水性樹脂粒子Ｐ２及びＰ３の吸水速度として得た。なお、吸水速度は吸水性樹脂粒子の粒子径に影響されるパラメータである（一般的に、粒子径が大きければ吸水速度は遅くなる）。よって、吸水性樹脂粒子Ｐ２及びＰ３の吸水速度評価指標として、便宜上吸水速度（Ｖ（秒））をそれぞれの中位粒子径（ＭＰＳ（μｍ））で除した値、Ｖ／ＭＰＳを用いた。中位粒子径の測定方法は実施例１で既に述べた通りである。

　＜結果＞
　３サンプル分の吸水性樹脂粒子Ｐ２及びＰ３についての測定結果を、図９Ａ及び９Ｂのグラフにそれぞれ示す。図９Ａは、加圧吸水量ＡＵＬ（ｍｌ／ｇ）のグラフである。図９Ａから分かるように、実施例に係る吸水性樹脂粒子Ｐ２においては、比較例に係る吸水性樹脂粒子Ｐ３においてよりも加圧吸水量ＡＵＬのばらつきが小さくなった。また、実施例に係る吸水性樹脂粒子Ｐ２においては、全体的に加圧吸水量ＡＵＬの数値がより高くなった。具体的には、３サンプル分の吸水性樹脂粒子Ｐ２の加圧吸水量ＡＵＬの平均値は３４．７であったのに対し、３サンプル分の吸水性樹脂粒子Ｐ３の加圧吸水量ＡＵＬの平均値は３２であった。つまり、実施例に係る吸水性樹脂粒子Ｐ２では、比較例に係る吸水性樹脂粒子Ｐ３と比較して加圧吸水量ＡＵＬが２．７（ｍｌ／ｇ）向上したことが確認された。

　また、図９Ｂは、吸水速度評価指標Ｖ／ＭＰＳのグラフである。図９Ｂから分かるように、実施例に係る吸水性樹脂粒子Ｐ２においては、比較例に係る吸水性樹脂粒子Ｐ３においてよりも吸水速度評価指標Ｖ／ＭＰＳのばらつきが小さくなった。具体的には、３サンプル分の吸水性樹脂粒子Ｐ２の吸水速度評価指標Ｖ／ＭＰＳの分散が０．０００３であったのに対し、３サンプル分の吸水性樹脂粒子Ｐ３の吸水速度評価指標Ｖ／ＭＰＳの分散は０．００４であった。これにより、実施例に係る吸水性樹脂粒子Ｐ２では、比較例に係る吸水性樹脂粒子Ｐ３と比較してばらつきが低減されたことが確認された。

　１　重合器
　２　濃縮器
　３　乾燥機
　４　選別機
　５　冷却機
　６　分級器
　４０　投入口
　４１　投入口部
　４２　選別部材
　４２ａ　網状部材
　４２ｂ　板状部材
　１００　製造装置
　Ａ１　吸水性樹脂組成物
　Ａ２　吸水性樹脂前駆体
　Ａ３　吸水性樹脂前駆体

Claims (8)

1. 　吸水性樹脂組成物を乾燥させて吸水性樹脂前駆体を得る乾燥機と、
   　前記吸水性樹脂前駆体を分級して吸水性樹脂粒子を得る分級器と、
   　前記乾燥機と前記分級器とを繋ぐ経路上に配置された選別機と、
   を備え、
   　前記選別機は、含水率２０％以上の前記吸水性樹脂前駆体を選別するように構成される、
   吸水性樹脂粒子の製造装置。
2. 　前記選別機は、表面温度が５０℃～１００℃であり、かつ所定のサイズを超える前記吸水性樹脂前駆体を、前記含水率２０％以上の吸水性樹脂前駆体として選別するように構成される、
   請求項１に記載の吸水性樹脂粒子の製造装置。
3. 　前記選別機は、前記乾燥機から排出された前記吸水性樹脂前駆体が投入される投入口が形成された投入口部と、前記投入口部に連結され、前記所定のサイズの開口が形成された選別部材とを含み、
   　前記選別機は、前記投入口に投入された前記吸水性樹脂前駆体のうち、前記開口を通過した前記吸水性樹脂前駆体を前記分級器に繋がる経路に送るように構成される、
   請求項２に記載の吸水性樹脂粒子の製造装置。
4. 　前記選別部材は、前記所定のサイズの開口が複数形成された網状部材から構成される、請求項３に記載の吸水性樹脂粒子の製造装置。
5. 　前記選別部材は、前記投入口に投入された前記吸水性樹脂前駆体に動きを付与するように構成される、
   請求項３または請求項４に記載の吸水性樹脂粒子の製造装置。
6. 　前記所定のサイズは、７ｍｍ～１５ｍｍである、
   請求項２から請求項５のいずれかに記載の吸水性樹脂粒子の製造装置。
7. 　前記選別機と前記分級器とを繋ぐ経路上に配置された冷却機
   をさらに備え、
   　前記冷却機は、前記選別機から前記分級器に繋がる経路に送られる前記吸水性樹脂前駆体を冷却するように構成される、
   請求項１から請求項６のいずれかに記載の吸水性樹脂粒子の製造装置。
8. 　吸水性樹脂組成物を乾燥させて吸水性樹脂前駆体を得るステップと、
   　前記吸水性樹脂前駆体から、含水率２０％以上の前記吸水性樹脂前駆体を選別して除去するステップと、
   　残りの前記吸水性樹脂前駆体を分級して分級済みの吸水性樹脂粒子を得るステップと、
   を含む、
   吸水性樹脂粒子の製造方法。

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