專利名稱:吸水劑的制作方法
本發(fā)明有關于吸水劑，尤其是關系到吸濕時，流動性不會顯著下降，也不會結(jié)成塊的吸水劑，此種吸水劑具有非常好的裝卸性，僅僅含有少量的細粉，顆粒大小分布均勻，所以不會由于產(chǎn)生粉塵而減重，或污染工作環(huán)境。當與含水物質(zhì)接觸時，能夠高度吸濕，而且即便是在壓力下，仍具有高度保水性。
過去曾有人試探過，用吸水樹脂作為能夠吸收體液的一種衛(wèi)生材料，例如衛(wèi)生尿布和紙巾。
一般的吸水樹脂都有一個嚴重的缺點，就是其吸水速度要比類似棉紗的紙粕或紙張慢。例如，當把一般的吸水樹脂置于紙巾中時，在排尿后的一定時間內(nèi)，紙巾吸水量較少，使穿戴者由于皮膚與尿液接觸而感到不舒服，而且需要較長的時間才能干燥。為此，作過了各種研究，以加快吸水速度。
例如，曾經(jīng)試探過加大吸水樹脂的表面積，方法是減少顆粒直徑，或是將之?；?，或是把它制成鱗片形。但是，一般情況下，當減小吸水樹脂的顆粒直徑以后，再與尿液接觸時，會形成“白點”(fish-eye)，而此等“白點”將減慢吸水的速度。此外，當把吸水樹脂造粒后，結(jié)果每一個顆粒都形成一個“白點”，而吸水速度變慢。把吸水樹脂作成鱗片形后，固然吸水速度有所提高，但是仍不能滿足要求，而且把樹脂做成鱗片形的過程還有一個限度。例如，鱗片形產(chǎn)品可以用把吸水樹脂置于干燥轉(zhuǎn)鼓中進行干燥來制取。但是，在干燥轉(zhuǎn)鼓中進行干燥時，被干燥的物質(zhì)必需是一種可以粘在轉(zhuǎn)鼓上的粘稠液體，近似膠體的物質(zhì)不能在其上干燥。為此，在聚合階段就要強加限制，以得到液體聚合物。再者，鱗片物的體積松散，需要大的設施來運輸、儲存，這是不經(jīng)濟的。
所以有不少的一般吸水樹脂中，含有大量的通過標準篩分成100目的細粉顆粒，而在使用上就帶來了各式各樣的問題。例如，樹脂容易生成粉塵，污染工作環(huán)境，或是減少了樹脂的重量、與其他材料的混合性和擴散性很差，與液體接觸后就要生成“白點”。由于樹脂粉末的流動性很差，所以在加料漏斗中容易發(fā)生架橋或傾瀉現(xiàn)象。
此外，此等吸水樹脂的裝卸性很差，因為一吸濕就降低了流動性，甚或結(jié)成塊，所以其粉末在例如制備吸附紙片葉，就不能均勻分布，甚至粉末還要粘結(jié)在漏斗上或成型機上。
本發(fā)明人為了解決上述一般吸水樹脂的問題，進行了深入研究，而且早已發(fā)現(xiàn)，把一種帶有羧基基團的吸水樹脂的表面層與多元醇交聯(lián)，可以得到一種吸濕后，不大量降低流動性，也不結(jié)塊的吸水樹脂，該樹脂具有特別好的裝卸性、含有少量比例的細粉顆粒、顆粒大小分布均勻，而且不會由于產(chǎn)生粉塵而大量減少重量，或污染工作環(huán)境(GB-2119384A)。
但是，我們?nèi)韵Ｍ_發(fā)一種具有更高吸水速度，并且在壓力下具有更高保水性能的吸水劑。
因此，本發(fā)明的目的就是要提供一種吸濕過程中流動性不顯著下降、不結(jié)塊的吸水劑，此種吸水劑具有優(yōu)良的裝卸性，細粉顆粒含量極少，顆粒大小分布均勻，不致由于生成粉塵而減少重量或污染工作環(huán)境，吸水速度快，而且即便在壓力下，也有較高的保水性。
按照下列的本發(fā)明，已達到上述的發(fā)明目的(Ⅰ)一種由靠近表面上有交聯(lián)分子鏈的吸水樹脂粉末所組成的吸水劑。該粉末是由100分重量的羧基含水吸收樹脂與0.001-10分重量的多元醇、0.01-8分重量的親水有機溶劑和0-8分重量的水所組成。上述羧基含水吸收樹脂，選自下列各組一種淀粉一丙烯腈接技聚合物的水解物;一種淀粉一丙烯酸接枝聚合物的部分中和產(chǎn)物;一種乙烯基乙酸酯一丙烯酸酯共聚物的皂化產(chǎn)物，一種丙烯共聚物的水解物;一種丙烯腈共聚物水解液的交聯(lián)產(chǎn)物;一種丙烯酰胺共聚物的水解物;一種丙烯酰胺共聚物水解液的交聯(lián)產(chǎn)物;一種聚丙烯酸的部分中和產(chǎn)物以及部分中和的聚丙烯酸交聯(lián)產(chǎn)物。至少要加熱上述混合物至90℃，以使吸水樹脂粉末與多元醇進行反應。
(Ⅱ)將100分重量吸水劑(Ⅰ)與0.01-10分重量的磨碎硅膠混合，由此制得一種吸水樹脂。
(Ⅲ)一種吸水劑，其制法是向吸水劑(Ⅰ)加入一種水成液，將混合物攪拌，然后磨粉、造粒;和(Ⅳ)將100分重量的吸水樹脂(Ⅲ)與0.01-10分重量的磨碎硅膠混合，由此制得一種吸水劑。
在本發(fā)明中所用的吸水樹脂，是一種選自下列各組的含羧基樹脂，它們是一種淀粉一丙烯腈接枝聚合物的水解物;一種淀粉一丙烯酸接枝聚合物的部分中和產(chǎn)物;一種乙烯基乙酸酯一丙烯酸酯共聚物的皂化產(chǎn)物;一種丙烯腈共聚物的水解產(chǎn)物;一種丙烯腈共聚物的水解液的交聯(lián)產(chǎn)物;一種丙烯酰胺共聚物的水解物;一種丙烯酰胺共聚物水解液的交聯(lián)產(chǎn)物;一種聚丙烯酸的部分中和產(chǎn)物和聚丙烯酸部分中和的交聯(lián)產(chǎn)物。這些吸水樹脂在技術上是眾人皆知的。例如淀粉一丙烯腈接枝聚合物的水解物，已公布于美國專利U.S.P.3，661，815中;淀粉一丙烯酸接枝聚合物的中和產(chǎn)物，已公布于美國專利U.S.P.4，076，663中，乙烯基乙酸酯一丙烯酸酯共聚物的皂化產(chǎn)物，已公布于日本公開專利出版物號14689/1977中;丙烯腈共聚物的水解物和丙烯酰胺共聚物的水解物，已公布于日本專利出版物號15959/1978中;此等水解物的交聯(lián)產(chǎn)物和用反相懸浮聚合法制得的自行固化的聚(丙烯酸鈉)，已公布于美國專利U.S.P.4，093，776，以及部分中和的聚丙烯酸的交聯(lián)產(chǎn)物，已公布于日本公開專利出版物號84304/1980中。
在這些吸水樹脂中，特別好的是堿金屬丙烯酸鹽型的聚合物，這種聚合物是由100分丙烯酸型單體(包括1-50摩爾%丙烯酸和50-99摩爾%的堿金屬丙烯酸鹽)，和0-5分重量的可以交聯(lián)的單體水溶液(單體濃度最低為20重%)共聚而得，并將所得膠體狀含水聚合物加熱干燥。
吸水樹脂的羧基團的數(shù)量是沒有限制的。最好是每100克吸水樹脂至少有0.01當量的羧基團。對于部分中和的聚丙烯酸來說，中和部分的比例最好占1-50摩爾%。
吸水樹脂粉末的形狀，沒有特別的限制，例如，可以是用反相懸浮聚合制得的球形粉末;用干燥轉(zhuǎn)鼓制得的鱗片形粉末;或是將樹脂磨成不規(guī)則形粉末。
最好是，吸水樹脂粉末顆粒大小分布比例是，通過200目標準篩的細顆粒不超過50重%。如果超過50重%，則很難把多元醇均勻分布在吸水樹脂粉末表面上。再者，由于細顆粒的比例大了，多元醇滲透到吸水樹脂顆粒的中心部分去，于是與多元醇交聯(lián)反應進入到中心部分去的顆粒比例就要循加，這樣就要降低吸水樹脂的性能。
多元醇是一種每個分子至少具有2個羧基基團的醇。本發(fā)明所用的多元醇最好選自下列各組二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、甘油、聚甘油、丙二醇、二乙醇胺、三乙醇胺、聚氧化丙烯、氧化乙烯-氧化丙烯嵌段共聚物、脫水山梨糖脂肪酸酯、聚氧化乙烯脫水山梨糖脂肪酸酯、三羥甲基丙烷、季戊四醇及山梨醇。
在本發(fā)明中，多元醇的用量為每100份重量的吸水樹脂粉末，用0.001-10份重量，最好是0.01-5份重量。在此范圍內(nèi)，可以獲得具有高速吸水性能的吸水劑。如果超過了10份重量，則不僅不利于其經(jīng)濟性，而且也勢必減少了吸水樹脂的比例，也就減少了吸水量。如果其量少于0.001份量，則吸水速度不見提高，甚至加熱處理時，要消耗較長的時間。
本發(fā)明中所用的親水有機溶劑，具有在水溶性樹脂粉末表面上，促使多元醇均勻分布的功能，并且將之滲透到其表面附近。親水有機溶劑可以是任一種能夠與醇均勻混合，并且對水溶性樹脂的性能無傷害作用的有機親水溶劑。例如包括諸如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇和叔丁醇等的低級醇類;諸如丙酮的酮類;諸如二噁烷和四氫呋喃的醚類;諸如N，N-二甲基甲酰胺的胺類;以及諸如二甲亞砜的亞砜類。從安全和經(jīng)濟的觀點出發(fā)，則低沸點的低級醇類、酮類和醚類是較理想的。親水有機溶劑的最佳用量，要視吸水樹脂粉末的類型或顆粒大小而定，每100份重的吸水樹脂粉末要0.01-8分重量，最好是0.1-6分重量。如果超過了8分重量，則在混合或熱處理上都要浪費時間。但是，若親水有機溶劑的用量小于0.01分重量，則顯示不出其作用。
為了促進多元醇進一步滲透到水溶性樹脂顆粒的表面附近上去，可以同時使用水。水的加入量對每100份重量的吸水樹脂粉末為0-8份重量，0-5份重量較好，最好是0.5-4份重量。如果水的用量超過8份重量，則將會浪費混合或加熱的時間，致使多元醇在吸水樹脂顆粒表面上的滲透變得不均勻。尤有甚者，多元醇聚集起來，就會滲透到吸水樹脂顆粒的中心部分，于是與多元醇的交聯(lián)反應就要進入其中心，這樣將降低吸水樹脂的性能。
一般情況下，混合吸水樹脂粉末與多元醇和本發(fā)明中帶水或不帶水的親水有機溶劑，是通過一邊攪拌吸水樹脂粉末，一邊把多元醇和親水有機溶劑的混合物，或是多元醇與親水有機溶劑和水的混合物用噴霧或是逐滴加入到吸水樹脂粉末中去。為了混合均勻，混合器需要大一些的混合動力，一般可以采用混合器或攪拌機。例如可以用圓筒混合機、雙錐調(diào)合機、V型混合機、螺條混合機、螺旋混合機、流化混合機、轉(zhuǎn)盤混合機、氣流混合機、雙臂混合機、雙臂攪拌機、內(nèi)部混合機、研磨攪拌機、滾筒混合機以及螺旋擠壓機。
混合吸水樹脂與多元醇和帶水或不帶水的親水有機溶劑所得的混合物，用普通的干燥器或烘箱加熱，例如可用槽形攪拌干燥器、轉(zhuǎn)筒干燥器、盤式干燥器、攪拌干燥器、流化床干燥器、急驟干燥器以及紅外線干燥器。加熱溫度最低90℃，最好是150至250℃。如果低于90℃，則反應所需時間很長，不夠經(jīng)濟。而且，有些多元醇就其類型和用量而言，其交聯(lián)反應有時還沒有達到本發(fā)明效應所顯示的深度。設法調(diào)整加熱溫度于150至250℃的范圍，則可以作到在短時間內(nèi)在不會發(fā)生變色或吸水樹脂降解的情況下使交聯(lián)反應達到能滿足本發(fā)明要求的深度。在超過250℃的高溫下，則對某些類型的吸水樹脂要產(chǎn)生熱降解。
如此制得的吸水劑(Ⅰ)，比一般知曉的吸水樹脂具有各種優(yōu)越性。本發(fā)明的吸水劑(Ⅰ)能夠用簡單的工業(yè)方法，在低成本下生產(chǎn)，該方法就是混合吸水樹脂粉末與多元醇和帶水和不帶水的親水有機溶劑，從而使吸水樹脂粉末有效地與多元醇反應。此外，它比一般吸水樹脂的吸水速度快，不會形成粉末的“白點”，而且更突出的是，即使在受壓下，仍具有高度保水性。
吸水劑(Ⅱ)是本發(fā)明的另一個推薦實體，是把具有如此優(yōu)越性的吸水劑(Ⅰ)與磨碎的硅膠混合制得的。吸水劑(Ⅱ)吸濕時，不會大量降低其流動性，也不會結(jié)塊，而且具有較好的裝卸性。它仍保留著吸水劑(Ⅰ)的優(yōu)良特性。
磨碎硅膠的主要組分是二氧化硅，其平均顆粒直徑不大于10目，另外還包括例如“Aerosil 200”(日本Aerosil有限公司生產(chǎn)的商品名)或“CARPLEX
＃67”(Shionogi有限公司生產(chǎn)的商品名)。
磨碎硅膠的加入量為每100份重量的吸水劑(Ⅰ)加入0.01-10份重量。如果加入量小于0.01份重量，則顯示不出加入硅膠的效應。如果超過10份重量，得不到相應量的效應，所以是不經(jīng)濟的。
為制得吸水劑(Ⅱ)，將吸水劑(Ⅰ)與磨碎硅膠混合時，可以采用普通的混合方法及設備，沒有特殊的限制。
吸水劑(Ⅲ)是本發(fā)明的另一個推薦實體，是通過向吸水劑(Ⅰ)中加入一種水成液，再經(jīng)攪拌該混合物，然后，將混合物磨粉、造粒而得。吸水劑(Ⅲ)具有很少部分的細顆粒，顆粒大小分布均勻，而且不會因為產(chǎn)生粉塵而減少重量或污染工作環(huán)境，它仍能保留吸水劑(Ⅰ)所具有的優(yōu)越特性。
所用的水成液是指單獨的水，或是一種水與可溶于水的有機溶劑的混合物。在混合物中水的比例最好是至少50重%?？扇苡谒挠袡C溶劑，例如是低級醇、低級二甘醇、乙二醇的單醚以及低級甘油和酮。
也可以用一種水的混合物，或是采用其它化合物的上述混合物、或是混合化合物的上述混合物，例如包括除臭劑、作物助長劑以及溶于水或混合物的水溶性聚合物。
上述除臭劑的實例包括具有黃烷醇或黃酮醇作為除臭化合物的家養(yǎng)山茶花植物抽出物，或是葉片醇類。當把最后制得的吸水劑用于衛(wèi)生制品諸如衛(wèi)生尿布或紙巾時，這些材料具有特殊的除臭效力。
作物助長劑的實例包括有效于增長作物根莖的作為供氧資源的過氧化氫，和含有氮、磷或鉀的化合物，諸如硝酸銨、尿素以及作物化肥中的磷酸鉀。含有此等作物助長劑的吸水劑(Ⅲ)，當用之于農(nóng)作物和園藝上的保水劑時，顯示出特殊的促進作物增長的效果。
水溶性聚合物的實例，包括聚丙烯酸、聚(堿金屬丙烯酸鹽)、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、聚乙二醇和聚乙烯醇。使用這些水溶性聚合物，可期望能提高造粒產(chǎn)品的機械強度，使吸水劑(Ⅲ)容易裝卸，如果水溶性聚合物的濃度過高，則水成液的粘度將提高，致使難于制備及輸送。水溶性聚合物的濃度一般不要大于10重%。
水成液的加入量，對每100份重量的吸水劑(Ⅰ)，為1-30份重量。如果小于1份重量，則有些時候造粒不充分。如若超過30份重量，則顆粒的直徑過大，趨向于不理想。
把吸水劑(Ⅰ)和水成液進行攪拌、混合的最好方法是采用高速旋槳型混合機，該混合機包括有圓筒容器和一個裝有攪拌槳采取高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。它可以混合或是分散至少兩種類型的粉末，或是一種帶液體的或在液體中的粉末。工業(yè)上可以使用叫做Turburizer和Sand Turbo的設備(兩者都是Hosokawa Micron有限公司的產(chǎn)品)。
混合吸水劑(Ⅰ)和水成液，可以是連續(xù)地或是間斷地加入到攪拌槳正在高速旋轉(zhuǎn)著的圓筒容器中，同時連續(xù)或間斷地從容器中排放出混合物。用調(diào)節(jié)此等供料的數(shù)量的辦法則可以自由掌握混合的程度。一般情況下，甚至在吸水劑(Ⅰ)和難于混合均勻的水成液混合下，也還容易達到混合要求。
按照另一種混合吸水劑(Ⅰ)和水成液的較好的方法，是把水成液用細的液滴形式加入到吸水劑(Ⅰ)中，使用一種高速攪拌造粒機、轉(zhuǎn)鼓造粒機或是空氣流混合器，對混合物進行攪拌。
高速攪拌造粒機，指的是在攪拌罐的底部帶有旋轉(zhuǎn)槳的造粒機，可以提供的商品，名為Henschel混合機(是Mitsui Miike Seisakusho K.K.的產(chǎn)品)、New Speed kneader(Okada Seiko K.K.的產(chǎn)品)以及Heavy Duty Matrix(Nara Kikai Seisakusho的產(chǎn)品)。轉(zhuǎn)鼓造粒機指的是，用轉(zhuǎn)動或容器自身的震動來翻滾粉末的設備，實例中還包括了傾斜盤型造粒機和轉(zhuǎn)鼓型造粒機。氣流型混合器是指用諸如空氣的氣體來流化粉末的混合設備。例如工業(yè)上所供應的商品牌號AIRMIX(Reiborudo Kiko K.K.)水成液的細液滴最好直徑不大于300微米。如果顆粒直徑超過300微米，就難于使水成液分散均勻，以致傾向于形成高密度的溶塊。使細液滴的顆粒直徑不大于300微米，其作法可以采用例如轉(zhuǎn)盤法、加壓噴咀法或雙流噴咀法。最好是雙流噴咀法，因為它可用簡單的操作，得到非常小的液滴。用于此法的噴咀有LUMINA(Fuso Seiki K.K.產(chǎn)品的商品名)。
噴霧法是加入水成液細液滴的所期望的最有效的方法。但是對于把水成液能否作成細滴加入的方法，并沒有特殊的限制。
吸水劑(Ⅲ)能夠用吸水劑(Ⅰ)的最終混合物(混合物為顆粒狀或鱗片狀)經(jīng)過磨粉和成粒制得，方法如下磨粉和造?？梢杂靡话愕哪シ墼炝C，例如NEW SPEEDMILL(Okada Seiko K.K.產(chǎn)品的商品名)、FLASH MILL(Fuji Poudal K.K.產(chǎn)品的商品名)或SPEED MILL(Showa工程有限公司產(chǎn)品的商品名)。磨粉和造?？梢允窃谖畡?Ⅰ)與水成液混合后立即進行，或是將混合物放置保存一定時間后再進行。
用上述方法制得的吸水劑(Ⅲ)，比普通知曉的吸水樹脂具有各種優(yōu)越性。特別是，吸水劑(Ⅲ)具有高度的生物及工業(yè)安全性，它可以通過不特別需要干燥步驟的便于工業(yè)生產(chǎn)的方法來制取，而且采用的是便宜的水成液，它僅含有少量的細粉顆粒，而且顆粒大小分布均勻。它不會因為生成粉塵而顯著減少重量，也不會污染工作環(huán)境。它具有較好的混合性、分散性和流動性，所以不大可能在加料漏斗中發(fā)生架橋或傾瀉。此外，吸水劑(Ⅲ)仍保持著吸水劑(Ⅰ)的優(yōu)越特性。
吸水劑(Ⅳ)是按照本發(fā)明中的另一個推薦實體。由吸水劑(Ⅲ)與磨碎硅膠混合制得。該吸水劑(Ⅳ)在吸濕時，不會顯著降低其流動性，也不會結(jié)塊，具有很好的裝卸性。此外，它仍能保留吸水劑(Ⅲ)的特殊優(yōu)點。
磨碎硅膠可以采用與從吸水劑(Ⅰ)制得吸水劑(Ⅱ)所用的相同的磨碎硅膠。
磨碎硅膠的用量為每100份重量吸水劑(Ⅲ)加0.01-10份重量。如果用量小于0.01份重量，則見不到加入的效果。如果用量超過10份重量也收不到用量的相應效果，這是不經(jīng)濟的。
混合吸水劑(Ⅲ)與磨碎硅膠以制得吸水劑(Ⅳ)，可以采用一般的混合方法和器皿，在這方面沒有特別的限制。
本發(fā)明中吸水劑(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)和(Ⅳ)，具有上述的優(yōu)越性，而能夠在較高產(chǎn)率下進行工業(yè)生產(chǎn)。據(jù)此，可以廉價供應，并能廣開應用途徑。例如，將之用于衛(wèi)生尿布、紙巾等等作為吸收劑時，它具有快速吸收大量的月經(jīng)出血、尿或其它體液的性能，故其單位價格的吸收能力要比通用產(chǎn)品高得多。此外，由于此等吸收劑甚至在加壓下仍能保持吸收的液體，所以使用時舒適，而且長期耐用。
按照本發(fā)明的吸水劑，用之于上述各種途徑時，是要將吸水劑與紙或紙漿混合，或?qū)⒅植加诶缂埰?、紙粕或非紡織物等基片之間，或?qū)⒅Ｋ艿交腥ァ?br>下面的實例對本發(fā)明在各種條件下進行說明。但是，必須指出的是，本發(fā)明的范圍決不受限于這些實例。在這些實例中，百分數(shù)和份數(shù)除個別說明者外，都是指重量而言。
實例14000份43%的丙烯酸鹽單體水成液(包括74.95摩爾%丙烯酸鈉、25摩爾%丙烯酸和0.05摩爾%三羥甲丙烷三丙烯酸酯)在0.6份過硫酸銨和0.2份硫氫化鈉、于氮氣氣氛、55-80℃下進行聚合。得到類似膠體的含水聚合物。聚合物于熱空氣干燥器內(nèi)，在180℃下進行干燥，用一個錘型粉碎機進行粉碎，并在28目鐵絲網(wǎng)上篩分，得到通過篩網(wǎng)的粉末(粉末A)。粉末A的顆粒大小分布為，能通過200目標準篩部分的顆粒占16.4%。
用100份粉末A、2份甘油和2份乙醇在槳形攪拌混合器中，進行混合，所得混合物繼續(xù)用攪拌槳干燥器進行熱處理。在攪拌干燥器中的平均停留時間為20分鐘，干燥器出口的物料溫度為190℃。最后得到吸水劑(1)。對粉末A和吸水劑(1)對粉末A和吸水劑(1)的吸水比例，以及形成的“白點”，評價方法如下把最后得到的粉末A或吸水劑(1)0.2克均勻放入茶葉袋形的非紡織物的袋子(40毫米×150毫米)中。把袋子浸到0.9%的鹽水溶液中，1分鐘及10分鐘后稱量袋子的重量。把吸濕后單獨袋子的重量作為空白，用下列公式計算吸水劑的吸水比。
吸水比＝ (吸收后的重量(克)-空白重量(克))/(吸水劑的重量(克))另外，用少量的粉末A或吸水劑(1)放在紙上，用水浸濕，用肉眼觀察形成的“白點”。
結(jié)果見表1?？梢钥闯觯畡?1)的吸水速度，比粉末A快得多。
對比實例1將實例1所得粉末A100份，與2份甘油，用攪拌槳混合器進行混合。將混合物用攪拌槳干燥器用與實例1同樣的方法進行熱處理，從而得到對比吸水劑(1)，并用與實例1同樣的方法進行評定。
結(jié)果見表1。可見對比吸水劑(1)比粉末A具有更高的吸水速度。但是，低于實例1所得吸水劑(1)的吸水速度。
實例2用實例1所得的粉末A100份，與2份甘油、4份異丙醇和4份水，在雙臂攪拌機中進行混合?；旌衔镉门c實例1同樣的方法用攪拌槳形干燥器熱處理，得到吸水劑(2)。
最后所得的吸水劑(2)，用與實例1同樣的方法評定，結(jié)果示于表1。
實例3將實例1所得粉末A，用200目標準篩進行篩分，得到通過標準篩的顆粒和留在篩上的顆粒。再將通過標準篩的及留在標準篩上的顆粒按重量比2∶1混合，得到粉末B，其中含有通過200目標準篩的顆粒66.7重%。
將100份粉末B與2份甘油、4份異丙醇和4份水混合，并將混合物熱處理。方法與實例2相同，制得吸水劑(3)，其評定方法與實例1相同，結(jié)果示于表1。
實例4取300份環(huán)己烷置于反應器中，將1.8份脫水山梨糖醇單硬脂酸酯溶于其中。再將30份丙烯酸溶于40份水中，用12.5份氫氧化鈉中和，并且溶入0.05份過硫酸鉀，如此制得單體水成液，將之分散于最終溶液中，于65℃氮氣流下聚合5小時。完成聚合反應后，產(chǎn)物在減壓下干燥，用28目鐵絲網(wǎng)篩分，由此制得通過28目鐵絲網(wǎng)的粉末C。
將100份粉末C與3份三羥甲基丙烷、2份乙醇和4份二噁烷，用V形混合機混合。將混合物置于傳送帶上成一薄層，通過紅外線干燥器進行熱處理，如此制得吸水劑(4)。平均加熱時間為10分鐘，干燥器出口物料的溫度為193℃。
粉末C及吸水劑(4)，用與實例1相同的方法進行評定，結(jié)果示于表1。
對比實例2象實例3那樣完成聚合后，用共沸蒸餾法蒸餾水份，以調(diào)整吸水樹脂顆粒中懸浮在環(huán)己烷中的含水量，使之達到每100份重量吸水樹脂含42.9份(含水量為30重%)。然后將1.1克三羥甲基丙烷溶于2克水中的溶液(相當每100份重量吸水樹脂中有3份)于73℃下加入，并將混合物在該溫度下保持2小時。從漿液中通過過濾來回收吸水樹脂顆粒，于減壓80℃下干燥，再在28目鐵絲網(wǎng)上篩分，得到通過28目鐵絲網(wǎng)的對比吸水劑(2)。
對比吸水劑(2)的評定方法，與實例1的方法相同，結(jié)果示于表1。
對比實例3取實例4所得的粉末C100份置于反應器中，加入125份甲醇。再將3份三羥甲基丙烷溶于25份水中，一邊攪拌，一邊加入，進行混合。然后把反應器留在油浴中，于110℃下進行干燥，如此制得對比吸水劑(3)，干燥的時間要大于1小時。
對比吸水劑(3)用與實例1中相同的方法進行評定，結(jié)果示于表1。
實例5把實例1所得粉末A和吸水劑(1)、對比實例1所得對比吸水劑(1)、實例2所得吸水劑(2)、實例3所得粉末B和吸水劑(3)、以及實例4所得粉末C和吸水劑(4)，各取3克，均勻分布在嬰兒紙襯尿布上(包括非紡布料、類棉紙粕、吸水紙和防水薄膜，重量為72克)，向紙襯尿布上加以100毫升0.9%的鹽水溶液。在室溫下停留10分鐘后，用10張紙巾(23厘米×23厘米)對折起來，放在紙襯尿布上。向紙巾上施加10公斤重量，對全部紙巾要保持1分鐘。然后，對轉(zhuǎn)移到紙巾上去的鹽水溶液的量進行測量，結(jié)果示于表1。
表1中顯見，按照本發(fā)明的吸水劑，不會生成“白點”，而且吸水速度快。同時，本發(fā)明的吸水劑，即使是在壓力下，也還有較高的保水性。
本發(fā)明的吸水劑，比僅加入多元醇所得的對比吸水劑(1)，具有較快的吸水速度，并且在壓力下具有較高的保水性。
表1
注＊符號含意如下○不形成“白點”△不容易形成“白點”×形成“白點”實例6將3份水逐滴加入到100份實例1所得的吸水劑中，用SAND TURBO(Hosokawa Micron有限公司產(chǎn)品的商品名)混合機對混合物進行攪拌。再把混合物磨碎并用FIASH MILL(Fuji Paudal K.K.產(chǎn)品的商品名)磨碎機造粒，從而制得吸水劑(5)。
吸水劑(5)和吸水劑(1)的顆粒大小分布，用振蕩篩進行測量。
用與實例1和5相同的方法，再測定吸水比和轉(zhuǎn)移的鹽水溶液量。結(jié)果示于表2。
這些結(jié)果指出，成粒的吸水劑(5)，細顆粒的含量大量下降，看不出生成粉塵，而且它保持著原始的吸水劑(1)的優(yōu)越特性。
實例7將實例2所得的吸水劑(2)送入HEAVY DUTY MATRIX造粒機中(Nara Kikai Seisakusho K.K.制造)，每100份吸水劑用4份水，一邊攪拌，一邊通過雙流體噴咀，噴成細霧滴到吸水劑(2)上。平均液滴直徑大約為100微米。混合物用FLASH MILL(Fuji Paudal K.K.制造)磨碎機磨粉造粒，由此制得吸水劑(6)。
吸水劑(6)和吸水劑(2)的顆粒大小分布，用振蕩篩進行測定。用實例6所用的相同方法，測定吸水比和轉(zhuǎn)移的鹽水溶液量，結(jié)果示于表2。
對比實例4用實例7的相同方法制得粒狀的對比吸水劑(4)，不同的是把1至2毫米的相對增大的水滴加入到實例2所得的吸水劑(2)上去。用實例7中相同的方法測定對比吸水劑(4)顆粒大小的分布，結(jié)果示于表2。
表2中的結(jié)果指出，用向粉末吸水劑中加入水成液，攪拌、磨碎、造粒的方法所生產(chǎn)的粒狀吸水劑，其中細顆粒含量很少，顆粒大小分布均勻，不產(chǎn)生粉塵，而且還保持著原始粉末吸水劑的特性。
實例8用100份實例1所得的吸水劑(1)，與2份磨碎硅膠(“Aerosil200”，Aerosil有限公司產(chǎn)品的商品名)，用V型混合機混合，制得吸水劑(7)。
取1克吸水劑(7)置于直徑為100毫米的陪替氏培養(yǎng)皿中，在20℃、65%相對濕度下靜置。用手搖動陪替氏培養(yǎng)皿，經(jīng)過一段時間直到能夠判斷出粉末的流動性下降為止。進一步用與實例1和5相同的方法測定吸水劑(7)的吸水比和轉(zhuǎn)移鹽水溶液的量，結(jié)果示于表3。
實例9取實例6和7所得的吸水劑(5)和(6)各100份，用與實例8相同的方法，分別混以磨碎硅膠(CARPLEX ＃67，Shionogi有限公司產(chǎn)品的商品名)3份及5份，由此制得吸水劑(8)和(9)。
用與實例8相同的方法評定吸水劑(8)和(9)，結(jié)果示于表3。
表3
表3所得結(jié)果指出，將吸水劑粉末與磨碎硅膠混合后，所得到的吸水劑，在吸濕時，流動性不顯著下降，也不會結(jié)塊，具有很好的裝卸性，而且它仍能保留原始粉末吸水劑的優(yōu)良特性。
權利要求
1.一種由靠近表面有交聯(lián)分子鏈的吸水樹脂粉末所組成的吸水劑，該粉末是由100份重要的羧基含水吸收樹脂，與0.001-10份重量的多元醇、0.01-8份重量的親水有機溶劑和0-8份重量的水所組成。上述羧基含水樹脂，選自下列各組一種淀粉-丙烯腈接枝聚合物的水解物；一種淀粉-丙烯酸接枝聚合物的部分中和產(chǎn)物；一種乙烯基乙酸酯-丙烯酸酯共聚物的皂化產(chǎn)物；一種丙烯腈共聚物的水解物；一種丙烯腈共聚物水解液的交聯(lián)產(chǎn)物；一種丙烯酰胺共聚物的水解物；一種丙烯酰胺共聚物水解液的交聯(lián)產(chǎn)物；一種聚丙烯酸的部分中和產(chǎn)物；以及部分中和的聚丙烯酸的交聯(lián)產(chǎn)物。至少要將此混合物加熱至90℃，以使吸水樹脂粉末與多元醇進行反應。
2.權利要求
1的吸水劑，其中水的比例為0-5份重量。
3.權利要求
2的吸水劑，其中水的比例為0.5-4份重量。
4.權利要求
1至3的任一種吸水劑，其中羧基含水吸收樹脂是一種堿金屬丙烯酸鹽型聚合物，這種聚合物是由100份重量的丙烯酸鹽型單體(包括1-50摩爾%的丙烯酸和50-99摩爾%的堿金屬丙烯酸鹽)，和0-5份重量的可以交聯(lián)的單體水溶液(其中單體的濃度最低為20重%)共聚而得，并將最終所得膠體狀含水聚合物進行加熱干燥。
5.權利要求
1至4中的任一種吸水劑，其中吸水樹脂粉末的顆粒大小為，能通過200目標準篩的顆粒，所占比例不大于50重%。
6.由100份重量權利要求
1的吸水劑，與0.01-10份重量的磨碎硅膠混合而成的一種吸水劑。
7.權利要求
6的吸水劑，其中水的比例為0-5份重量。
8.權利要求
7的吸水劑，其中水的比例為0.5-4份重量。
9.權利要求
6至8的任一種吸水劑，其中羧基含水吸收樹脂，是一種堿金屬丙烯酸鹽型聚合物，這種聚合物是由100份重量的丙烯酸鹽型單體(包括1-50摩爾%的丙烯酸和50-99摩爾%的堿金屬丙烯酸鹽)，和0-5份重量的可以交聯(lián)的單體水溶液(其中單體的濃度最低為20重%)共聚而得，并將最終所得膠體狀含水聚合物進行加熱干燥。
10.權利要求
6至9的任一種吸水劑，其中吸水樹脂粉末顆粒的大小為，能通過200目標準篩的顆粒，所占比例不大于50重%。
11.向權利要求
1的吸水樹脂中加入水成液，將混合物攪拌、磨粉和造粒制得的一種吸水劑。
12.權利要求
11的吸水劑，是用高速旋轉(zhuǎn)槳型混合機攪拌制成的。
13.權利要求
11的吸水劑，其制法是用高速攪拌型成粒機、轉(zhuǎn)鼓成粒機或氣流型混合機，攪拌并加入顆粒直徑不大于600微米的水成液的細液滴制得。
14.權利要求
13的吸水劑，其中加入的水成液，是顆粒直徑不大于300微米的液滴。
15.權利要求
11至14的任一種吸水劑，其制法是向100份重量的吸水樹脂中加入1-30份水成液。
16.權利要求
11至15的任一種吸水樹脂，其制法是加入0-5份重量的水。
17.權利要求
11至16的任一種吸水劑，其制法是加入0.5-4份重量的水。
18.權利要求
11至17的任一種吸水劑，其中羧基含水吸收樹脂，是一種堿金屬丙烯酸鹽型聚合物，這種聚合物是由100份重量的丙烯酸鹽單體(包括1-50摩爾%的丙烯酸和50-99摩爾%的堿金屬丙烯酸鹽)，和0-5份重量的可以交聯(lián)的單體水溶液(其中單體濃度最低為20重%)共聚而得，并將最終所得膠體狀含水聚合物進行加熱干燥。
19.權利要求
11至18的任一種吸水劑，其中吸水樹脂粉末的顆粒大小為，通過200目標準篩的顆粒，所占比例不大于50重%。
20.用100份重量權利要求
11的吸水劑，與0.01-10份重量的磨碎硅膠，混合制得的吸水劑。
21.政利要求20的吸水劑，是用加入0-5份重量的水制得的。
22.權利要求
21的吸水劑，是用加入0.5-4份重量的水制得的。
23.權利要求
20至22中的任一種吸水劑，其中羧基含水吸收樹脂，是一種堿金屬丙烯酸鹽型聚合物，這種聚合物是由100份重量的丙烯酸鹽型單體(包括1-50摩爾%的丙烯酸和50-99摩爾%的堿金屬丙烯酸鹽)，和0-5份重量的可以交聯(lián)的單體水溶液(其中單體的濃度最低為20重%)共聚而得，并將最終所得膠體狀含水聚合物進行加熱干燥。
24.權利要求
20至23中的任一種吸水劑，其中吸水樹脂粉末的顆粒大小為，通過200目標準篩的顆粒，所占比例不大于50重%。
專利摘要
本發(fā)明可以提供(I)一種由表面附近有交聯(lián)分子鏈的吸水樹脂粉末所組成的吸水劑，該粉末是由100份重量的羧基含吸水性樹脂，與0.001～10份重量的多元醇、0.01～8份重量的親水有機溶劑、和0～8份重量的水所組成，至少要將上述混合物加熱到90℃，以使吸水性樹脂粉末與多元醇進行反應；(II)一種由吸水劑(I)與磨碎硅膠混合物組成的吸水劑；(III)一種將吸水劑(I)與水成液的混合物，經(jīng)過磨粉、造粒，所制得的吸水劑；和(IV)一種由吸水劑(III)與磨碎硅膠混合物組成的吸水劑。
文檔編號C08J3/24GK85105605SQ85105605
公開日1986年4月10日 申請日期1985年7月23日
發(fā)明者椿本恒雄, 下村忠生, 入江好夫, 增田善彥, 木村和正, 初田卓已 申請人:日本觸媒化學工業(yè)株式會社導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan