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CN101516924A - 连续生产吸水性聚合物颗粒的方法 - Google Patents

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CN101516924A CNA2007800356194A CN200780035619A CN101516924A CN 101516924 A CN101516924 A CN 101516924A CN A2007800356194 A CNA2007800356194 A CN A2007800356194A CN 200780035619 A CN200780035619 A CN 200780035619A CN 101516924 A CN101516924 A CN 101516924A
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Abstract

本发明涉及一种连续生产吸水性聚合物颗粒的方法，包括在循环空气带式干燥机上干燥聚合物凝胶，其中在干燥期间或之后使用聚合物凝胶的水含量调节该循环空气带式干燥机。

Description

连续生产吸水性聚合物颗粒的方法
本发明涉及一种连续制备吸水性聚合物颗粒的方法，包括在强制空气带式干燥机上干燥聚合物凝胶，聚合物凝胶的水含量用于在干燥期间或之后控制该强制空气带式干燥机。
在“现代高吸水性聚合物技术”专论，F.L.Buchholz和A.T.Graham，Wiley-VCH，1998，第71-103页中描述了吸水性聚合物颗粒的制备。
作为吸收水溶液的产品，吸水性聚合物用于生产尿布、棉塞、卫生巾和其它卫生用品，但是也在园艺市场中作为保水剂。
吸水性聚合物的性能可以通过交联度调整。随着交联度的增加，胶凝强度增加且离心保留容量(CRC)降低。
为提高使用性能如在尿布中的盐流传导性(SFC)和负载下的吸收性(AUL)，吸水性聚合物颗粒通常是后交联的。这只增加了颗粒表面的交联度，使负载下的吸收性(AUL)和离心保留容量(CRC)至少部分不再关联。该后交联可以在含水凝胶相中进行。但是优选在干燥的、磨碎的且筛选过的聚合物颗粒(原料聚合物)的表面上涂覆后交联剂，热后交联并干燥。适合此目的的交联剂为包含至少两个可以与亲水聚合物的羧酸酯基团形成共价键的基团的化合物。
通常，聚合产生的聚合物水凝胶必须进行干燥。在“现代高吸水性聚合物技术”专论，F.L.Buchholz和A.T.Graham，Wiley-VCH，1998，87-93页中同样公开了聚合物的干燥。为干燥聚合物凝胶，优选使用强制空气带式干燥机。干燥聚合物凝胶的水含量约为1-5重量％。
EP 289 338 A1描述了残留单体含量低的吸水性聚合物颗粒的制备方法。在聚合物凝胶的干燥中，使用具有高蒸汽含量的空气。通过部分循环废气在闭环控制下将流入的干燥空气的蒸汽含量调节至所需值。
文献号为PCT/EP2006/061010的在先PCT申请公开了在强制空气带式干燥机上干燥聚合物凝胶的最佳工艺条件。
WO 2005/122075 A1描述了制备吸水性聚合物颗粒的连续方法，该方法由人工神经元网络控制。例如可以利用神经元网络计算计划的改变对产物质量的影响。但是，还可以使用神经元网络进行工艺控制。在公开的方法中，除了其它参数，还可以确定干燥后的残留水含量，随后研磨干燥聚合物凝胶，调整至特定的水含量(第19页第3-8行)。
本发明的目的是提供连续制备吸水性聚合物颗粒的改进方法。特别是，该方法应该具有高工艺稳定性。
该目的通过包括以下步骤的连续制备吸水性聚合物颗粒的方法实现：
i)聚合单体溶液，得到聚合物凝胶，
ii)在强制空气带式干燥机上干燥聚合物凝胶，该强制空气带式干燥机具有至少一个干燥室，
iii)将干燥的聚合物凝胶进行粉碎，得到聚合物颗粒，
iv)将聚合物颗粒进行分类，及
v)将分类的聚合物颗粒进行后交联，
其中连续测定干燥聚合物凝胶ii)期间或之后和后交联v)之前聚合物凝胶的水含量并将其用作强制空气带式干燥机的控制参数，并且当其偏离目标值时，连续调整来自控制程序的控制参数。
在上下文中，“连续”的意思是通常10分钟内至少测定一次水含量，优选一分钟内至少一次，更优选30秒内至少一次，最优选10秒内至少一次。在上下文中，“连续调整”的意思是通常10分钟内至少调整一次控制参数，优选一分钟内至少一次，更优选30秒内至少一次，最优选10秒内至少一次。
强制空气带式干燥机优选具有1-30个，更优选3-20个，最优选5-15个干燥室。干燥室是其中温度和流入的空气量可以彼此独立地调整的区域。
聚合物凝胶在所用强制空气带式干燥机上的停留时间为20-40分钟。因此强制空气带式干燥机对于工艺参数的变化如空气温度、空气速度(空气流率)和传送带速度的变化反应得很慢。
特别是，传送带速度的变化同时改变了传送带的覆盖面积和整个生产能力。均导致了在整个系统中的不当回馈。
因此，调整空气温度、空气速度(空气流率)和传送带速度以适应待干燥的聚合物凝胶的性能，但是在生产期间不再改变。水含量的轻微变化也不会导致干燥聚合物凝胶质量的变化。
但是，已知水含量对机械稳定性有影响并从而影响随后的粉碎。因此看起来连续调整后续的粉碎以适应水含量的变化是足够的。
本发明是基于如下发现：干燥ii)之后和后交联v)之前，干燥聚合物凝胶的水含量对后交联吸水性聚合物颗粒的性能，尤其是负载下的吸收性有关键性影响。即使小的向上或向下的偏离也会导致明显更差的产物。
因此为获得高且均匀的产物质量，在干燥ii)期间或之后和后交联v)之前连续控制水含量是必要的。但是，还可以在干燥期间控制聚合物凝胶的水含量，例如在最后的干燥室或在平均水含量已经低于10重量％的干燥区域内，通过EDANA(欧洲非织布协会)推荐的第430.2-02号测试方法“水含量”测定水含量。
吸水性聚合物颗粒的离心保留容量(CRC)通常至少为15g/g，较佳地至少为20g/g，优选至少为25g/g，更优选至少为30g/g，最优选至少为35g/g。吸水性聚合物颗粒的离心保留容量(CRC)通常小于60g/g，通过EDANA(欧洲非织布协会)推荐的第441.2-02号测试方法“离心保留容量”测定离心保留容量(CRC)。
优选以如下方式控制聚合物凝胶的干燥ii)：经过至少一个小时时聚合物凝胶在测试点的水含量偏离平均值小于1.5重量％，并且在测试点的水含量平均值小于10重量％，通过EDANA(欧洲非织布协会)推荐的第430.2-02号测试方法“水含量”测定水含量。
优选在分类iv)之前，更优选在粉碎iii)之前，最优选在强制空气带式干燥机上测定水含量。
在干燥ii)之后和后交联v)之前，干燥聚合物凝胶的水含量优选为1-10重量％，更优选为2-8重量％，最优选为3-6重量％。
可以使用强制空气带式干燥机的传送带速度作为控制参数。传送带速度优选为0.005-0.05m/s，更优选为0.01-0.03m/s，更优选为0.015-0.025m/s。
有利地将待干燥的聚合物凝胶从缓冲罐计量至传送带上。这使得当通过相应地改变计量速度而改变传送带速度时，传送带覆盖物被吸收。避免了整个过程的不当反馈。
还可以使用空气流入速度作为控制参数。空气流入速度优选为0.5-5m/s，更优选为0.8-3m/s，更优选为1-2m/s。
还可以使用强制空气带式干燥机的气体入口温度作为控制参数。强制空气带式干燥机的气体入口温度优选为50-250℃，更优选为100-200℃，更优选为150-180℃。
在本发明优选的实施方案中，使用闭环控制系统，即一个控制器的校正值是另一个控制器的控制参数。
已发现强制空气带式干燥机的气体入口温度、空气流入速度和传送带速度的变化导致的干燥期间或之后水含量的变化有不同的延迟。当使用强制空气带式干燥机的气体入口温度作为控制参数时的时间延迟最大，而使用传送带速度作为控制参数时最小。
因此有利地通过时间延迟小的校正参数控制干燥聚合物凝胶的水含量。从而该校正参数可以在另一个校正参数时间延迟较大的控制器中用作控制参数。
例如可以通过传送带速度控制干燥后的水含量(第一个控制系统)。同时确定传送带速度的目标值。当第一个控制系统导致传送带速度偏离目标值时，在至少一个干燥室中调整空气流入速度(第二个控制系统)。调整第二个控制系统使其比第一个控制系统的反应慢。第二个控制系统的效果是使传送带速度振荡回目标值。
同样可以确定空气流入速度的目标值。当第二个控制系统导致空气流入速度偏离目标值时，调整所述干燥室中气体入口温度(第三个控制系统)。调整第三个控制系统使其比第二个控制系统的反应慢。第三个控制系统的效果是使空气流入速度振荡回目标值。
有利地，校正参数有上限和下限。这避免了在相应的干燥室中所不允许的高空气速度和空气温度。
在干燥ii)期间或之后和交联v)之前，可以直接或间接测定聚合物的水含量。
直接测量例如为经由介电常数测量水含量。合适的测量单元例如为MMS 2湿度探头(ACO Automation Components；
Figure A20078003561900081
Horheim；德国)。
该探头例如可以直接安装在强制空气带式干燥机下游的缓冲罐中。但是，还可以将该探头安装在滑座上并将滑座放在强制空气带式干燥机下游区域的干燥聚合物凝胶上。
间接测量例如为测定最后的干燥室中干燥空气的蒸汽吸收。在该区域，蒸汽吸收直接与聚合物凝胶的水含量相关。
本发明方法中可用的单体溶液包含例如至少一种烯键式不饱和单体a)、任选地至少一种交联剂b)、至少一种引发剂c)和水d)。
单体a)优选为水溶性的，即23℃下在水中的溶解度通常至少为1g/100g水，优选至少为5g/100g水，更优选至少为25g/100g水，最优选至少为50g/100g水，并优选每种单体具有至少一个酸基。
合适的单体a)例如为烯键式不饱和羧酸如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸和衣康酸。特别优选的单体为丙烯酸和甲基丙烯酸。非常特别优选丙烯酸。
优选的单体a)具有至少一个酸基，酸基优选至少部分中和。
丙烯酸和/或其盐占单体a)总量的比例优选至少为50mol％，更优选至少为90mol％，最优选至少为95mol％。
单体a)，尤其是丙烯酸，优选包含至多0.025重量％的氢醌单醚。优选的氢醌单醚为氢醌单甲醚(MEHQ)和/或生育酚。
生育酚理解为下式化合物：
Figure A20078003561900082
其中R1为氢或甲基，R2为氢或甲基，R3为氢或甲基，R4为氢或具有1-20个碳原子的酰基。
优选基团R4为乙酰基、抗坏血酰基、琥珀酰基、烟酰基及其它生理上相容的羧酸。这些羧酸可以是单羧酸、二羧酸或三羧酸。
优选α-生育酚，其中R1＝R2＝R3＝甲基，特别是外消旋α-生育酚。R1更优选为氢或乙酰基。尤其优选RRR-α-生育酚。
单体溶液优选包含至多130重量ppm，更优选至多70重量ppm，优选至少10重量ppm，更优选至少30重量ppm，特别是约50重量ppm的氢醌单醚，每种情况下基于丙烯酸，丙烯酸盐也被认为是丙烯酸。例如可以通过使用具有合适氢醌单醚含量的丙烯酸制备单体溶液。
交联剂b)为具有至少两个可自由基聚合的基团(其可以通过自由基机理聚合成聚合物网络)的化合物。合适的交联剂b)例如为乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甘醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三烯丙基胺、四烯丙氧基乙烷，如在EP 530 438 A1中所述；二-和三丙烯酸酯，如在EP 547 847 A1、EP 559 476 A1、EP 632 068 A1、WO 93/21237A1、WO 2003/104299 A1、WO 2003/104300 A1、WO 2003/104301 A1和DE 103 31 450 A1中所述；混合的丙烯酸酯，其除了丙烯酸酯基团还包含其它烯键式不饱和基团，如在DE 103 314 56 A1和DE-A 103 55 401 A1中所述；或者交联剂混合物，例如在DE 195 43 368 A1、DE 196 46 484 A1、WO 90/15830 A1和WO 2002/32962 A2中所述。
合适的交联剂b)特别是N，N’-亚甲基二丙烯酰胺和N，N’-亚甲基二甲基丙烯酰胺，多元醇的不饱和单-或多羧酸酯如二丙烯酸酯或三丙烯酸酯如丁二醇二丙烯酸酯、丁二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯或乙二醇二甲基丙烯酸酯以及三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，和烯丙基化合物如(甲基)丙烯酸烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯、马来酸二烯丙酯、聚烯丙基酯、四烯丙氧基乙烷、三烯丙基胺、四烯丙基乙二胺，磷酸烯丙酯和乙烯基膦酸衍生物(如在EP 343 427 A2中所述)。其它合适的交联剂b)为季戊四醇二烯丙基醚、季戊四醇三烯丙基醚和季戊四醇四烯丙基醚、聚乙二醇二烯丙基醚、乙二醇二烯丙基醚、甘油二烯丙基醚和甘油三烯丙基醚、基于山梨醇的聚烯丙基醚及其乙氧基化的变型。在本发明方法中，可以使用聚乙二醇的二(甲基)丙烯酸酯，所用聚乙二醇的分子量为100-1000。
但是，特别有利的交联剂b)为以下各物质的二丙烯酸酯和三丙烯酸酯：3至20重乙氧基化甘油、3至20重乙氧基化三羟甲基丙烷、3至20重乙氧基化三羟甲基乙烷，尤其是以下各物质的二丙烯酸酯和三丙烯酸酯：2至6重乙氧基化甘油或者2至6重乙氧基化三羟甲基丙烷、3重丙氧基化甘油或者3重丙氧基化三羟甲基丙烷，以及3重混合乙氧基化或丙氧基化甘油或者3重混合乙氧基化或丙氧基化三羟甲基丙烷、15重乙氧基化甘油或者15重乙氧基化三羟甲基丙烷，以及40重乙氧基化甘油、40重乙氧基化三羟甲基乙烷或者40重乙氧基化三羟甲基丙烷。
非常特别优选交联剂b)为已用丙烯酸或甲基丙烯酸酯化为二丙烯酸酯或三丙烯酸酯的聚乙氧基化和/或聚丙氧基化甘油(例如在WO2003-104301 A1中所述)。特别有利的是3至10重乙氧基化甘油的二丙烯酸酯和/或三丙烯酸酯。非常特别优选的是1至5重乙氧基化和/或丙氧基化甘油的二丙烯酸酯或三丙烯酸酯。最优选的是3至5重乙氧基化和/或丙氧基化甘油的三丙烯酸酯。
交联剂b)的量优选为0.01-5重量％，更优选为0.05-2重量％，最优选为0.1-1重量％，每种情况下基于单体溶液。
所用引发剂c)可以是在聚合条件下分裂成自由基的所有化合物，例如过氧化物、氢过氧化物、过氧化氢、过硫酸盐、偶氮化合物和氧化还原引发剂。优选使用水溶性引发剂。在某些情况下，有利的是使用各种引发剂的混合物，例如过氧化氢和过氧二硫酸钠或过氧二硫酸钾的混合物。可以以任何比例使用过氧化氢和过氧二硫酸钠的混合物。
特别优选的引发剂c)为偶氮引发剂如2，2’-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐和2，2’-偶氮双[2-(5-甲基-2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐，和光敏引发剂如2-羟基-2-甲基苯基乙基酮和1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙-1-酮，氧化还原引发剂如过硫酸钠/羟基甲基亚磺酸、过氧二硫酸铵/羟基甲基亚磺酸、过氧化氢/羟基甲基亚磺酸、过硫酸钠/抗坏血酸、过氧二硫酸铵/抗坏血酸和过氧化氢/抗坏血酸，光敏引发剂如1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙-1-酮及其混合物。
以常规用量使用引发剂，例如基于单体a)为0.001-5重量％，优选为0.01-1重量％。
为达到最佳效果，优选的聚合引发剂需要溶解氧。因此单体溶液可以在聚合之前通过惰性化(即：使惰性气体，优选氮气流过)去除溶解氧。优选在聚合之前将单体溶液的氧含量降至小于1重量ppm，更优选小于0.5重量ppm。
在DE 199 41 423 A1、EP 686 650 A1、WO 2001/45758 A1和WO2003/104300 A1中描述了合适聚合物的制备以及其它合适的亲水性烯键式不饱和单体a)。
合适的反应器为捏和反应器或带式反应器。在捏和器中，例如通过反向搅拌轴连续粉碎由单体水溶液聚合形成的聚合物凝胶(如在WO2001/38402 A1中所述)。例如在DE 38 25 366 A1和US 6,241,928中描述了在带上的聚合。在带式反应器中聚合形成的聚合物凝胶必须在另一个工艺步骤中粉碎，例如在绞肉机、挤出机或捏和器中。
有利地，水凝胶在离开聚合反应器之后存储在例如高温(优选至少50℃，更优选至少70℃，最优选至少80℃，且优选小于100℃)下的绝热容器中。通常存储2-12小时，进一步增加单体转化率。
在聚合反应器中单体转化率较高的情况下，还可以显著缩短存储时间或者无需存储。
所得聚合物凝胶的酸基通常已部分中和，优选中和至25-95mol％，更优选至50-80mol％，甚至更优选至60-75mol％的程度，为此可以使用常规中和剂，优选碱金属氢氧化物、碱金属氧化物、碱金属碳酸盐或碱金属碳酸氢盐及其混合物。代替碱金属盐，还可以使用铵盐。特别优选的碱金属为钠和钾，但是非常特别优选氢氧化钠、碳酸钠或碳酸氢钠及其混合物。
优选在单体阶段进行中和。通常通过混入水溶液、熔体或优选固体材料形式的中和剂进行中和。例如水含量明显低于50重量％的氢氧化钠可以以熔点高于23℃的蜡块存在。此时，以片状材料或高温下的熔体计量是可能的。
但是，还可以在聚合后在聚合物凝胶阶段进行中和。还可以通过向单体溶液中加入一部分中和剂并只在聚合后在水凝胶阶段设置最终所需的中和度而在聚合前中和至多40mol％，优选10-30mol％，更优选15-25mol％的酸基。当聚合后聚合物凝胶至少部分中和时，优选机械粉碎聚合物凝胶，例如通过绞肉机，此时中和剂可以喷雾、喷洒或倾泻至水凝胶上，然后精细混合。为此，所得到的凝胶块可以在绞肉机中重复研磨以使其均匀化。
用强制空气带式干燥机干燥聚合物凝胶。为得到特别白的产品，在干燥该凝胶的同时保证蒸发水的快速移除是有利的。为此，在每种情况下必须优化干燥机温度，必须控制空气进料和除去，必须保证足够通风。凝胶中固含量越高，根据其性质干燥越简单，且产品越白。因此干燥之前凝胶的固含量优选在30-80重量％之间。特别有利的是用氮气或另一种非氧化性惰性气体为干燥机通风。然而如果需要，也可以简单地只是在干燥期间降低氧气分压以防止氧化变黄过程。
其后对干燥的聚合物凝胶进行研磨并分类，所使用的研磨装置通常可以是单级或多级辊磨机，优选二级或三级辊磨机、销棒粉碎机、锤磨机或振动磨机。
作为产物部分取出的聚合物颗粒的平均粒度优选至少为200μm，更优选为250-600μm，非常特别为300-500μm。可以通过EDANA(欧洲非织布协会)推荐的第420.2-02号测试方法“粒度分布”测定产物部分的平均粒度，其中以累积形式画出筛选部分的质量比例并通过图示确定平均粒度。此时平均粒度是筛目大小(其产生50重量％累积)的值。
为进一步提高性能，聚合物颗粒可以后交联。合适的后交联剂为包含可以与水凝胶的至少两个羧酸酯基团形成共价键的基团的化合物。合适的化合物例如为烷氧基甲硅烷基化合物、聚氮丙啶、聚胺、聚酰胺基胺、二-或聚环氧化物(如在EP 83 022 A2、EP 543 303 A1和EP 937 736 A2中所述)、二-或多官能醇(如在DE 33 14 019 A1、DE 35 23 617 A1和EP 450 922A2中所述)或者β-羟基烷基酰胺(如在DE 102 04 938 A1和US 6,239,230中所述)。
另外所述合适的后交联剂为环状碳酸酯(在DE 40 20 780 C1中所述)、2-噁唑烷酮及其衍生物如2-羟基乙基-2-噁唑烷酮(在DE 198 07 502 A1中所述)、双-和多-2-噁唑烷酮(在DE 198 07 992 C1中所述)、2-氧代四氢-1，3-嗪及其衍生物(在DE 198 54 573 A1中所述)、N-酰基-2-噁唑烷酮(在DE 198 54 574 A1中所述)、环脲(在DE 102 04 937 A1中所述)、双环酰胺缩醛(在DE 103 34 584 A1中所述)、氧杂环丁烷和环脲(在EP 1 199 327 A2中所述)和吗啉-2，3-二酮及其衍生物(在WO 2003/31482 A1中所述)。
另外，还可以使用包含额外可聚合烯键式不饱和基团的后交联剂，如在DE 37 13 601 A1中所述。
后交联剂的量优选为0.01-1重量％，更优选为0.05-0.5重量％，最优选为0.1-0.2重量％，每种情况下基于聚合物。
在本发明优选的实施方案中，除了后交联剂之外，还将多价阳离子应用至颗粒表面。
本发明方法中可用的多价阳离子例如为二价阳离子如阳离子锌、镁、钙和锶，三价阳离子如阳离子铝、铁、铬、稀土元素和锰，四价阳离子如阳离子钛和锆。可能的反离子为氯离子、溴离子、硫酸根、硫酸氢根、碳酸根、碳酸氢根、硝酸根、磷酸根、磷酸氢根、磷酸二氢根和羧酸根如乙酸根和乳酸根。优选硫酸铝。除了金属盐，还可以使用多胺作为多价阳离子。
多价阳离子的用量例如为0.001-0.5重量％，优选为0.005-0.2重量％，更优选为0.02-0.1重量％，每种情况下基于聚合物。
进行后交联的方式通常为将后交联剂溶液喷射到水凝胶上或干燥的聚合物颗粒上。在喷射施用以后进行热干燥，后交联反应可以在干燥前或干燥期间进行。
优选在具有移动混合工具的混合机中进行交联剂溶液的喷射，如螺杆混合机、桨式混合机、碟式混合机、犁头混合机和铲式混合机。特别优选垂直混合机，非常特别优选犁头混合机和铲式混合机。合适的混合机例如是
Figure A20078003561900131
混合机、Bepex混合机、Nauta混合机、Processall混合机和Schugi混合机。
优选在接触式干燥机中进行热干燥，更优选桨式干燥机，最优选碟式干燥机。合适的干燥机例如是Bepex干燥机和Nara干燥机。此外，还可以使用流化床干燥机。
可以通过加热夹套或鼓入暖空气而在混合机自身内进行干燥。同样合适的是下游干燥机，例如多级干燥机、旋转管式炉或可加热螺杆。特别有利的是在流化床干燥机中进行混合和干燥。
较佳的干燥温度在100-250℃，优选120-220℃，更优选130-210℃的范围内。在该温度下在反应混合机或干燥机中较佳的停留时间优选至少为10分钟，更优选至少为20分钟，最优选至少为30分钟。
随后，可以再次将后交联的聚合物分类。
吸水性聚合物颗粒的平均直径优选至少为200μm，更优选为250-600μm，最优选为300-500μm。90％的聚合物颗粒的直径优选为100-800μm，更优选为150-700μm，最优选为200-600μm。
方法：
除非另有规定，测量应当在23±2℃的环境温度和50±10％的相对大气湿度下进行。测量前彻底混合吸水性聚合物。
水含量：
通过EDANA(欧洲非织布协会)推荐的第430.2-02号测试方法“水含量”测定吸水性聚合物颗粒的水含量。
离心保留容量(CRC)：
通过EDANA(欧洲非织布协会)推荐的第441.2-02号测试方法“离心保留容量”测定吸水性聚合物颗粒的离心保留容量。
负载下的吸收性(AUL0.7psi)：
通过EDANA(欧洲非织布协会)推荐的第442.2-02号测试方法“压力下的吸收”，使用0.7psi(49g/cm2)的重量代替0.3psi(21g/cm2)的重量测定吸水性聚合物颗粒的负载下的吸收性。
可提取物：
通过EDANA(欧洲非织布协会)推荐的第470.2-02号测试方法“可提取物”测定吸水性聚合物颗粒的可提取物(可提取部分)的含量。
EDANA测试方法例如可以从欧洲非织布协会，Avenue Eugène Plasky157，B-1030 Brussels，比利时获得。
实施例1-3
通过连续混合水、50重量％的氢氧化钠溶液和丙烯酸而制备38.8重量％的丙烯酸/丙烯酸钠溶液，使得中和度为71.3mol％。这些成分混合后，通过热交换器连续冷却单体溶液。
所用聚烯键式不饱和交联剂为聚乙二醇-400二丙烯酸酯(平均摩尔质量为400g/mol的聚乙二醇的二丙烯酸酯)。用量为2g/吨单体溶液。
为引发自由基聚合，使用以下成分：过氧化氢(1.03kg(0.25重量％浓度)/吨单体溶液)、过氧二硫酸钠(3.10kg(15重量％浓度)/吨单体溶液)和抗坏血酸(1.05kg(1重量％浓度)/吨单体溶液)。
单体溶液的产量为20t/h。
将各成分以下述量连续计量加入容量为6.3m3的List Contikneter连续捏和器(来自List，Arisdorf，瑞士)中：
20t/h      单体溶液
40kg/h     聚乙二醇-400二丙烯酸酯
82.6kg/h   过氧化氢溶液/过氧二硫酸钠溶液
21kg/h     抗坏血酸溶液
在交联剂和引发剂的加入点之间，用氮气使单体溶液惰性化。
在反应器末端，额外计量加入1000kg/h粒度小于150μm的去除的筛底料(细屑)。
在进料处，反应溶液的温度为23.5℃。以38rpm的轴速操作反应器。反应混合物在反应器中的停留时间为15分钟。
聚合和凝胶粉碎之后，将聚合物水凝胶放在强制空气带式干燥机上。在干燥机带上的停留时间约为37分钟。
将干燥的水凝胶进行研磨和筛选。将粒度为150-850μm的部分进行后交联。
在Schugi混合机(来自Hosokawa-Micron B.V.，Doetichem，荷兰)中将后交联剂溶液喷射至聚合物颗粒上。后交联剂溶液为3.3重量％的2-羟基乙基-2-噁唑烷酮在重量比为1∶2.3的丙二醇/水中的溶液。
计量加入以下量：
7.5t/h    吸水性聚合物颗粒(原料聚合物)
232.5kg/h后交联剂溶液，
随后将聚合物颗粒在Nara桨式干燥机(来自GMF Gouda，Waddinxveen，荷兰)中在190℃下干燥并后交联45分钟。
在Nara桨式干燥机(来自GMF Gouda，Waddinxveen，荷兰)中将后交联的聚合物颗粒冷却至60℃。
筛选冷却的聚合物颗粒使粒度为150-850μm。
后交联之前和之后测定吸水性聚合物颗粒的性能。结果如表1和2所示。
表1：后交联前的性能
  实施例   水含量   CRC   AUL0.7psi   可提取物
  1   2.4重量％   38.1g/g   8.4g/g   10.9重量％
  2   4.0重量％   37.6g/g   8.1g/g   10.6重量％
  3   6.3重量％   36.8g/g   8.0g/g   10.5重量％
表2：后交联后的性能
  实施例   CRC   AUL0.7psi
  1   32.7g/g   19.8g/g
  2   32.0g/g   24.6g/g
  3   32.3g/g   21.8g/g
该结果显示出在所研究范围干燥之后的水含量对后交联之前的吸水性聚合物颗粒的质量没有影响。
但是干燥之后的水含量对后交联后的负载下的吸收性有决定性的影响。该结果显示出明显的最大值。

Claims (15)

1.一种连续制备吸水性聚合物颗粒的方法，包括：
i)聚合单体溶液，得到聚合物凝胶，
ii)在强制空气带式干燥机上干燥所述聚合物凝胶，所述强制空气带式干燥机具有至少一个干燥室，
iii)将干燥的聚合物凝胶粉碎，得到聚合物颗粒，
iv)将聚合物颗粒分类，及
v)将分类的聚合物颗粒进行后交联，
其中连续测定干燥聚合物凝胶ii)期间或之后和后交联v)之前所述聚合物凝胶的水含量并将其用作强制空气带式干燥机的控制参数，并且当其偏离目标值时，连续调整来自控制程序的控制参数。
2.如权利要求1所述的方法，其中控制干燥聚合物凝胶ii)的方式是经过至少一个小时时聚合物凝胶在测试点的水含量偏离平均值小于1.5重量％，并且在测试点水含量的平均值小于10重量％。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中干燥聚合物凝胶的水含量为1-10重量％。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中使用强制空气带式干燥机的传送带速度作为控制参数。
5.如权利要求4所述的方法，其中传送带速度为0.005-0.05m/s。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其中使用空气流入速度作为控制参数。
7.如权利要求6所述的方法，其中空气流入速度为0.5-5m/s。
8.如权利要求1-7中任一项所述的方法，其中使用强制空气带式干燥机的气体入口温度作为控制参数。
9.如权利要求8所述的方法，其中气体入口温度为50-250℃。
10.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其中使用闭环控制。
11.如权利要求1-10中任一项所述的方法，其中间接测定聚合物凝胶的水含量。
12.如权利要求1-10中任一项所述的方法，其中直接测定聚合物凝胶的水含量。
13.如权利要求1-12中任一项所述的方法，其中所述吸水性聚合物颗粒包含至少50mol％的至少部分中和的聚合丙烯酸。
14.如权利要求1-13中任一项所述的方法，其中吸水性聚合物颗粒包含0.001-5重量％的共聚交联剂。
15.如权利要求1-14中任一项所述的方法，其中吸水性聚合物颗粒的离心保留容量至少为15g/g。
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