CN104520357B - 聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种即使在大批量的生产中也会提高、维持物性(尤其是通液性)的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的制造方法。聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的制造方法依次包括如下工序：将以丙烯酸(盐)作为主成分的单体水溶液进行聚合的聚合工序；将聚合工序中得到的含水凝胶状交联聚合物进行干燥的干燥工序；以及，将干燥工序中得到的聚合物进行分级的分级工序，分级工序中使用揺动式筛分级装置，揺动式筛分级装置的筛网的轨迹和转速为下述的范围：径向倾斜R：5～40mm、切向倾斜T：0.1～25mm、偏心倾斜E：40～80mm、转速F：60～600rpm。
Description
技术领域
本发明涉及聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的制造方法。更详细而言，涉及依次包括单体水溶液的聚合工序、聚合后的干燥工序、分级工序的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的制造方法，其为获得低微粉和高通液性的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的制造方法。
背景技术
吸水性树脂(SAP/Super Absorbent Polymer)是水溶胀性水不溶性的高分子胶凝剂，作为纸尿布、经期用卫生巾等卫生用品、农业园艺用保水剂或工业用止水材料等，主要是大多用于一次性用途。另外，作为吸水性树脂，其原料提出了多种单体、亲水性高分子，将丙烯酸和/或其盐用作单体的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂由于其吸水性能高而在工业上使用得最广泛。
这样的吸水性树脂是经由聚合工序、干燥工序、(根据需要的未干燥物的去除工序)、粉碎工序、分级工序、表面交联工序等而制造的(专利文献1～5)。伴随着作为主要用途的纸尿布的高性能化，对吸水性树脂还要求更多的功能。具体而言，不限于单纯的吸水倍率高，还对吸水性树脂要求凝胶强度、水可溶成分、吸水速度、加压下吸水倍率、通液性、粒度分布、耐尿性、抗菌性、耐冲击性、粉体流动性、消臭性、耐着色性、低粉尘等多种物性。因此，专利文献1～32、除此之外的文献还提出了表面交联技术、添加剂、制造工序的变更等多种改良技术。
上述物性之中，近年来，随着纸尿布中的吸水性树脂用量的增加(例如50重量％以上)，尤其是通液性被视作更重要的因子，提出了多种SFC(Saline Flow Conductivity/专利文献6)、GBP(Gel Bed Permeabilty/专利文献7～9)等载重下通液性、无载重下通液性的改善方法、改良技术。
另外，还提出了多种将包括通液性在内的多个参数组合而成的方案，例如已知的是：规定耐冲击性(FI)的技术(专利文献10)、规定吸水速度(FSR/Vortex)等的技术(专利文献11)、规定液体扩散性能(SFC)和60分钟后的芯吸收量(DA60)之积的技术(专利文献12)。
进而，作为提高SFC、GBP等通液性的方法，已知有在聚合前或聚合中添加石膏的技术(专利文献13)；添加隔离物的技术(专利文献14)；使用具有5～17摩尔/kg的能够质子化的氮原子的含氮聚合物的技术(专利文献15)；使用多胺和多价金属离子或多价阴离子的技术(专利文献16)；用多胺覆盖pH不足6的吸水性树脂的技术(专利文献17)；使用聚碳酸铵的技术(专利文献18)。进而，已知有可溶成分为3重量％以上且使用多胺的技术、规定芯吸指数(WI)或凝胶强度的技术(专利文献19～21)。另外，还已知有为了改善着色、通液性而在控制聚合时的阻聚剂即甲氧基酚的基础上使用多价金属盐的技术(专利文献22、23)。
另外，作为提高粉碎工序、分级工序中的通液性的方法，还已知的是：研磨颗粒而将堆密度控制为高的技术(专利文献24)、将2种以上的分级聚合物统一为1种分级聚合物的技术(专利文献25)、进行除电的技术(专利文献26)。
尤其是，作为吸水性树脂的筛分级方法，已知的是：进行加热或绝热的技术(专利文献27)、进行减压的技术(专利文献28)、使用导引装置的技术(专利文献29)、增大用于分离后交联(二次交联)后的粗大颗粒的筛的网眼的技术(专利文献30)、将不同的多个分级工序进行组合的技术(专利文献31)、使用球清洁装置的技术(专利文献32)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利第6576713号说明书
专利文献2：美国专利第6817557号说明书
专利文献3：美国专利第6291636号说明书
专利文献4：美国专利第6641064号说明书
专利文献5：美国专利申请公开第2008/0287631号说明书
专利文献6：美国专利第5562646号说明书
专利文献7：美国专利申请公开第2005/0256469号说明书
专利文献8：美国专利第7169843号说明书
专利文献9：美国专利第7173086号说明书
专利文献10：美国专利第6414214号说明书
专利文献11：美国专利第6849665号说明书
专利文献12：美国专利申请公开第2008/125533号说明书
专利文献13：美国专利申请公开第2007/293617号说明书
专利文献14：美国专利申请公开第2002/0128618号说明书
专利文献15：美国专利申请公开第2005/0245684号说明书
专利文献16：国际公开第2006/082197号小册子
专利文献17：国际公开第2006/082188号小册子
专利文献18：国际公开第2006/082189号小册子
专利文献19：国际公开第2008/025652号小册子
专利文献20：国际公开第2008/025656号小册子
专利文献21：国际公开第2008/025655号小册子
专利文献22：国际公开第2008/092843号小册子
专利文献23：国际公开第2008/092842号小册子
专利文献24：美国专利第6562879号说明书
专利文献25：国际公开第2008/037675号小册子
专利文献26：国际公开第2010/032694号小册子
专利文献27：美国专利第6164455号说明书
专利文献28：国际公开第2006/074816号小册子
专利文献29：国际公开第2008/037672号小册子
专利文献30：国际公开第2008/037673号小册子
专利文献31：国际公开第2008/123477号小册子
专利文献32：国际公开第2010/094639号小册子
发明内容
发明要解决的问题
如上所述，截止至今以提高吸水性树脂的物性为目标而提出了多种表面交联剂技术、添加剂技术或者制造工序的条件变更等。其中，随着纸尿布的薄型化，通液性被视作非常重要的基本物性，提出了多种改良技术(专利文献6～26)。
然而，表面交联剂、添加剂(例如多胺聚合物、无机微粒、热塑性聚合物等)等、吸水性树脂的原料变更或追加不仅会引起原料的安全性降低、成本上升，有时还会降低通液性之外的物性。另外，用于添加新制剂的设备投资变得昂贵或者工业上还需要复杂的运转，因此有时反而会招致生产率、物性的降低。进而，上述方法在实验室等小批量中显示出一定程度的效果，但在实用机器设备的大批量(例如生产量为1(t/hr)以上)中有时不会充分地显示出效果。
另外，从分级效率和生产率的观点出发，在筛分级中截止至今采用了增加在筛网上的滞留量或者设置导引装置的方法，但时常可见筛网破损这一故障。进而，以提高吸水性树脂的流动性作为目标，还采用了添加改性剂的方法，但有时反而会招致分级效率的降低，其结果，有时吸水性树脂的物性会降低。
因而，本发明的目的在于，为了解决上述课题而提供即使在大批量的生产中也会提高、维持物性(尤其是通液性)的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的制造方法。
用于解决问题的方案
为了解决上述课题，本发明人等针对分级工序中的吸水性树脂的分级方法进行了深入研究，结果发现，通过使筛网的轨迹在一定范围内，即使为大批量也会提高分级效率，作为其结果，达成了所得吸水性树脂的微粉降低和通液性提高，从而完成了本发明。
即，用于解决上述课题的本发明的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的制造方法的特征在于，其依次包括如下工序：将以丙烯酸(盐)作为主成分的单体水溶液进行聚合的聚合工序；将上述聚合工序中得到的含水凝胶状交联聚合物进行干燥的干燥工序；以及，将上述干燥工序中得到的聚合物进行分级的分级工序。并且，上述分级工序中使用揺动式筛分级装置，上述揺动式筛分级装置的筛网的轨迹和转速为下述的范围：径向倾斜R：5～40mm、切向倾斜T：0.1～25mm、偏心倾斜E：40～80mm、转速F：60～600rpm。
另外，用于解决上述课题的本发明的吸水性树脂(聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂)的其它制造方法包括如下工序：将丙烯酸(盐)水溶液进行聚合而得到含水凝胶状交联聚合物的聚合工序；将上述含水凝胶状交联聚合物进行干燥而得到吸水性树脂粉末的干燥工序；将上述吸水性树脂粉末进行分级的分级工序；以及，将上述吸水性树脂粉末进行表面交联的表面交联工序。并且，其特征在于，在上述表面交联工序之前和/或表面交联工序之后进行的分级工序中，该分级工序的揺动式筛分级装置中，被使用的筛网具有多个支承件。
发明的效果
根据本发明，在包括聚合工序、干燥工序和分级工序的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的制造方法中，能够提高所得吸水性树脂的物性(例如通液性)、生产率，并且能够使吸水性树脂的性能稳定化。
附图说明
图1是测定本发明的筛的轨迹的测定装置的概略图。
图2是表示筛的轨迹以及径向倾斜R、切向倾斜T和偏心倾斜E的图。
图3是表示本发明的一个实施方式的筛网与支承件的位置关系的图。
图4是模式性地表示本发明的一个实施方式的揺动式筛分级装置的剖面图。
图5是分割为多个室的冲孔金属上设置有轻敲球的状况的俯视概略剖面图。
具体实施方式
以下，针对本发明的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的制造方法进行详细说明，但本发明的范围不局限于这些说明，在以下的例示以外，也可以在不损害本发明主旨的范围内适当变更、实施。
〔1〕术语的定义
(a)“吸水性树脂”
本说明书中，“吸水性树脂”是指水溶胀性水不溶性的“高分子胶凝剂(gellingagent)”，其具有以下的物性。即，作为水溶胀性，CRC(无加压下吸水倍率)为5(g/g)以上。CRC优选为10～100(g/g)、更优选为20～80(g/g)。另外，作为水不溶性，Ext(水可溶成分)必须为0～50重量％。Ext优选为0～30重量％、更优选为0～20重量％、进一步优选为0～10重量％。
需要说明的是，“吸水性树脂”不限定于总量(100重量％)为聚合物的形态，可以在维持上述性能的范围内包含添加剂等(后述)。即，即使是包含吸水性树脂和添加剂的吸水性树脂组合物，在本发明中也统称为“吸水性树脂”。在吸水性树脂为吸水性树脂组合物的情况下，吸水性树脂(聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂)的含量相对于组合物整体优选为70～99.9重量％、更优选为80～99.7重量％、进一步优选为90～99.5重量％。作为吸水性树脂之外的成分，从吸水速度、粉末(颗粒)的耐冲击性的观点出发，优选为水，根据需要包含后述的添加剂。
(b)“聚丙烯酸(盐)”
本说明书中，“聚丙烯酸(盐)”是指任意包含接枝成分、作为重复单元而以丙烯酸(盐)作为主成分的聚合物。具体而言，是指作为不包括交联剂的单体而必须包含50～100摩尔％、优选包含70～100摩尔％、更优选包含90～100摩尔％、进一步优选实质上包含100摩尔％的丙烯酸(盐)的聚合物。作为聚合物的盐必须包含水溶性盐，优选包含一价盐、更优选包含碱金属盐或铵盐、进一步优选包含碱金属盐、特别优选包含钠盐。
(c)“EDANA”和“ERT”
“EDANA”为欧洲无纺布协会(European Disposables and NonwovensAssociations)的简称，“ERT”为欧洲标准(大致为世界标准)的吸水性树脂的测定方法(ERT/EDANA Recomended Test Method)的简称。本说明书中，在没有特别说明的条件下，根据ERT原文(公知文献：2002年修订)来测定吸水性树脂的物性。
(c-1)“CRC”(ERT441.2-02)
“CRC”为Centrifuge Retention Capacity(离心分离机保持容量)的简称，是指无加压下吸水倍率(以下称为“吸水倍率”。)。具体而言，是将无纺布中的吸水性树脂0.200g用0.9重量％的生理盐水自由溶胀30分钟后，用离心分离机(250G)去除水分后的吸水倍率(单位；(g/g))。
(c-2)“AAP”(ERT442.2-02)
“AAP”为Absorption Against Pressure的简称，是指加压下吸水倍率。具体而言，是使0.900g吸水性树脂在0.9重量％生理盐水中在2.06kPa的载重下溶胀1小时后的吸水倍率(单位；(g/g))。需要说明的是，本发明和实施例中，以4.83kPa进行了测定。
(c-3)“Extractables”(ERT470.2-02)
“Extractables”是指水可溶成分量(可溶成分)。具体而言，是指向0.9重量％的生
理盐水200ml中添加1.000g吸水性树脂并搅拌16小时后，通过pH滴定来测定所溶解的聚合
物量而得到的值(单位；重量％)。
(c-4)“PSD”(ERT420.2-02)
“PSD”为Particle Size Disribution的简称，是指通过筛分级而测定的粒度分布。需要说明的是，重均粒径和粒径分布宽度通过与欧州公告专利第0349240号说明书第7页第25～43行、国际公开第2004/069915号中记载的“(1)Average Particle Diameter andDistribution of Particle Diameter，平均粒径和粒径分布”相同的方法来测定。
(c-5)其它
“pH”(ERT400.2-02)表示吸水性树脂的pH。
“Moisture Content”(ERT430.2-2)是指吸水性树脂的含水率。
“Flow Rate”(ERT450.2-02)是指吸水性树脂的流下速度。
“Density”(ERT460.2-02)是指吸水性树脂的堆密度。
(d)“通液性”
吸水性树脂的“通液性”是指在载重下或无载重下流过溶胀凝胶颗粒间的液体的流通性，作为代表性的测定方法，有SFC(Saline Flow Conductivity/生理盐水导流性)、GBP(Gel Bed Permeability/凝胶床透过性)。
“SFC(生理盐水导流性)”是指0.69重量％氯化钠水溶液相对于2.07kPa载重下的吸水性树脂的通液性，按照美国专利第5669894号中公开的SFC试验方法来测定。
“GBP(凝胶床透过性)”是指0.9重量％氯化钠水溶液相对于载重下或自由溶胀的吸水性树脂的通液性，按照国际公开第2005/016393号中公开的GBP试验方法来测定。
(e)“其它”
本说明书中，表示范围的“X～Y”是指“X以上且Y以下”。另外，作为重量单位的“t(吨)”是指“Metric ton(公吨)”。进而，只要没有特别注释，“ppm”是指“重量ppm”或“质量ppm”。进而，“重量”和“质量”、“重量份”和“质量份”、“重量％”和“质量％”为同义词。另外，“～酸(盐)”是指“～酸和/或其盐”、“(甲基)丙烯酰基”是指“丙烯酰基和/或甲基丙烯酰基”。
〔2〕聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的制造方法
(2-1)聚合工序
本工序是将丙烯酸(盐)系单体水溶液(以丙烯酸(盐)作为主成分的单体水溶液)进行聚合而得到含水凝胶状交联聚合物(以下称为“含水凝胶”。)的工序。
(a)单体(不包括交联剂)
关于本发明的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂，从其吸水性能、残留单体量的观点出发，优选的是，将以丙烯酸的至少一部被中和的丙烯酸(盐)作为主成分的单体用作原料。
作为上述丙烯酸盐，没有特别限定，从吸水性能的观点出发，优选为选自碱金属盐、铵盐和胺盐中的1种以上的一价盐，更优选为碱金属盐，进一步优选为选自钠盐、锂盐和钾盐中的1种以上的丙烯酸盐，特别优选为钠盐。
上述中和可以相对于聚合前的单体和/或聚合后的含水凝胶进行，其中和率优选为10～100摩尔％、更优选为30～95摩尔％、进一步优选为50～90摩尔％、特别优选为60～80摩尔％。
上述以丙烯酸(盐)作为主成分的单体(包括下述交联剂。)通常在水溶液的形态下进行聚合。作为此时的单体浓度，通常为10～70重量％、优选为15～65重量％、更优选为30～55重量％。需要说明的是，即使是超过饱和浓度的浆料液(水分散液)也能够聚合，但从物性的观点出发，优选为饱和浓度以下的单体水溶液。
为了改善本发明的吸水性树脂的各物性，可以相对于丙烯酸(盐)系单体水溶液、聚合后的含水凝胶、干燥聚合物、粉碎聚合物或吸水性树脂粉末添加碳酸盐、偶氮化合物、气泡等的发泡剂、表面活性剂等添加剂；淀粉、聚丙烯酸(盐)、聚乙烯亚胺等水溶性树脂或吸水性树脂作为任意成分。需要说明的是，上述添加剂相对于单体优选添加0～5重量％、更优选添加0～1重量％。另外，水溶性树脂或吸水性树脂相对于单体优选添加0～50重量％、更优选添加0～20重量％、进一步优选添加0～10重量％、特别优选添加0～3重量％。
本发明中，将丙烯酸(盐)用作主成分时，除了丙烯酸(盐)之外，还可以包含例如亲水性或疏水性的不饱和单体。更具体而言，可列举出甲基丙烯酸、(无水)马来酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酰氧基烷烃磺酸、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基乙酰胺、(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸硬脂酯、它们的盐等。这些不饱和单体在不损害所得吸水性树脂物性的范围内、换言之相对于全部单体优选在0～50重量％、更优选在0～20重量％的范围内使用。
(b)交联剂(内部交联剂)
本发明中，从吸水特性的观点出发，优选使用交联剂(内部交联剂)。该内部交联剂可列举出与丙烯酸聚合的聚合性交联剂、与羧基反应的反应性交联剂或者同时具有它们的交联剂。更具体而言，作为聚合性交联剂，可列举出N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚氧乙烯)三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、聚(甲基)烯丙氧基烷烃等分子内至少具有两个聚合性双键的化合物。另外，作为反应性交联剂，可例示出乙二醇二缩水甘油醚等多缩水甘油醚；丙二醇、甘油、山梨醇等多元醇等共价键性交联剂；铝等的多价金属化合物等离子键性交联剂。这些之中，从吸水特性的观点出发，优选为与丙烯酸聚合的聚合性交联剂，特别优选为丙烯酸酯系、烯丙基系和丙烯酰胺系的聚合性交联剂。上述内部交联剂可以仅使用1种，也可以组合使用2种以上。
另外，上述内部交联剂从物性的观点出发相对于不包括交联剂的上述单体优选在0.001～5摩尔％、更优选在0.005～2摩尔％、进一步优选在0.01～1摩尔％、特别优选在0.03～0.5摩尔％的范围内使用。
(c)聚合引发剂
本发明中使用的聚合引发剂没有特别限定，可以从光裂解型聚合引发剂、热裂解型聚合引发剂或氧化还原系聚合引发剂等中根据聚合形态来适当选择。
需要说明的是，作为上述光裂解型聚合引发剂，可列举出苯偶姻衍生物、苯偶酰衍生物、苯乙酮衍生物、二苯甲酮衍生物、偶氮化合物等，作为上述热裂解型聚合引发剂，可列举出过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵等过硫酸盐、过氧化氢、叔丁基过氧化物、甲乙酮过氧化物等过氧化物、2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2,2’-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐等偶氮化合物等。另外，作为上述氧化还原系聚合引发剂，可列举出在上述过硫酸盐、过氧化物中组合使用L-抗坏血酸、亚硫酸氢钠等还原性化合物的体系。
上述光裂解型聚合引发剂也可以与热裂解型聚合引发剂组合使用。上述聚合引发剂可以在相对于上述单体优选为0.0001～1摩尔％、更优选为0.001～0.5摩尔％的范围内使用。
(d)聚合方法
关于本发明中适用的聚合方法，从吸水特性、聚合控制的容易性等观点出发，优选为喷雾聚合、液滴聚合、水溶液聚合或反相悬浮聚合，更优选为水溶液聚合或反相悬浮聚合，进一步优选为水溶液聚合。其中，特别优选为连续水溶液聚合，可以是连续带聚合或连续捏合机聚合中的任一种。
作为上述连续水溶液聚合的适合方式，连续捏合机聚合分别在美国专利第6987151号、美国专利第6710141号等中公开，连续带聚合分别在美国专利第4893999号、美国专利第6241928号、美国专利申请公开第2005/215734号等中公开。通过采用这些连续水溶液聚合，吸水性树脂的生产率提高。
另外，作为上述连续水溶液聚合的优选一例，可列举出高温起始聚合、高浓度聚合。“高温起始聚合”是指以单体水溶液的温度优选为30℃以上、更优选为35℃以上、进一步优选为40℃以上、特别优选为50℃以上(上限为沸点)的温度开始聚合的聚合方法，“高浓度聚合”是指以单体浓度优选为30重量％以上、更优选为35重量％以上、进一步优选为40重量％以上、特别优选为45重量％以上(上限为饱和浓度)进行聚合的聚合方法。也可以设为将这些聚合方法组合使用的高浓度·高温起始连续水溶液聚合。需要说明的是，关于高温起始聚合，在美国专利第6906159号、美国专利第7091253号等中有所公开。
上述聚合可以在空气气氛下实施，从防止着色的观点出发，优选在氮气、氩气等不活性气体气氛下实施。此时，例如优选将氧浓度控制为1体积％以下。另外，优选预先用非活性气体充分地置换单体或单体水溶液中的溶解氧(具体而言，溶解氧不足1(mg/l))。
另外，本发明的方法对于生产量优选为1(t/hr)以上、更优选为2(t/hr)以上、进一步优选为4(t/hr)以上的连续生产来言是有效的。
(2-2)凝胶粉碎工序
本工序是将上述聚合工序中得到的含水凝胶用捏合机、碎肉机或绞磨机等凝胶粉碎装置进行凝胶粉碎而得到颗粒状的含水凝胶(以下称为“颗粒状含水凝胶”。)的工序。需要说明的是，上述聚合工序在捏合机聚合的情况下，聚合工序与凝胶粉碎工序同时实施。另外，也可以将上述含水凝胶直接供给至干燥工序而不经由凝胶粉碎工序。
本工序中，从改善凝胶粉碎性、改良物性的观点出发，相对于上述含水凝胶，也可以添加水、多元醇、水与多元醇的混合液、多价金属(盐)水溶液、或者它们的蒸气等。
本发明中，从残留单体降低、防止凝胶劣化(提高耐尿性)、防止黄变的观点出发，优选将凝胶粉碎时间(是指从聚合结束时至干燥开始时为止的时间。)设为短时间。具体而言，优选为1小时以内，更优选为0.5小时以内，进一步优选为0.1小时以内。另外，凝胶粉碎期间中的含水凝胶的温度优选控制(保温或加温)为40～95℃、更优选控制(保温或加温)为50～80℃、进一步优选控制(保温或加温)为60～70℃。
上述凝胶粉碎后的颗粒状含水凝胶的树脂固体成分优选为10～90重量％、更优选为20～80重量％、进一步优选为30～70重量％、特别优选为35～60重量％。另外，颗粒状含水凝胶的重均粒径(D50)(用筛分级来规定)优选为0.2～10mm、更优选为0.3～5mm、进一步优选为0.5～3mm。进而，粒径为5mm以上的颗粒状含水凝胶的比例优选为整体的0～10重量％，更优选为0～5重量％。需要说明的是，颗粒状含水凝胶的粒径根据日本特开2000-63527号公报的段落〔0091〕中公开的湿式分级方法进行测定。需要说明的是，有时也将凝胶粉碎工序称为凝胶细粒化(解碎)工序。
(2-3)干燥工序
本工序是使上述聚合工序和/或凝胶粉碎工序中得到的含水凝胶和/或颗粒状含水凝胶干燥至期望的树脂固体成分为止而得到干燥聚合物的工序。需要说明的是，该树脂固体成分是由干燥减重(将1g试样以180℃加热3小时时的重量变化)求出的值，优选为80重量％以上、更优选为85～99重量％、进一步优选为90～98重量％、特别优选为92～97重量％。
作为本发明中的干燥方法，只要能够将含水凝胶和/或颗粒状含水凝胶干燥至达到上述树脂固体成分为止即可，例如可以从加热干燥、热风干燥、减压干燥、红外线干燥、微波干燥、转鼓式干燥机干燥、基于与疏水性有机溶剂的共沸而进行的脱水干燥或基于高温水蒸气的高湿干燥等干燥方法中适当选择。其中，优选为热风干燥，更优选为使用露点温度0～100℃的气体的热风干燥，进一步优选为使用露点温度20～90℃的气体的热风干燥。
另外，作为干燥温度，从吸水特性或色调的观点出发，优选控制(加热)为100～300℃、更优选控制(加热)为150～250℃，尤其是从兼顾所得吸水性树脂的物性与白色度的观点出发，优选干燥温度为165～230℃且干燥时间为50分钟以内，更优选干燥时间为20～40分钟。需要说明的是，进行热风干燥时，将热风的温度作为干燥温度。上述干燥温度、干燥时间偏离上述范围时，有可能引起吸水性树脂的无加压下吸水倍率(CRC)的降低、水可溶成分的增加、白色度的降低，故不优选。
(2-4)粉碎工序
本工序是将上述干燥工序中得到的干燥聚合物进行粉碎而得到粉碎聚合物的工序。需要说明的是，聚合工序中得到的含水凝胶的形状为颗粒状(例如，聚合工序为喷雾聚合、液滴聚合、反相悬浮聚合等)时，也有时不进行干燥工序后的粉碎。
作为该粉碎工序中使用的机器，没有特别限定，例如可列举出辊磨机、锤磨机、辊压造粒机、颚式破碎机、回转破碎机、圆锥破碎机、对辊破碎机、绞磨机等。其中，从控制粒度的观点出发，优选多段使用辊磨机或辊压造粒机。
(2-5)分级工序
本工序是将经由上述各工序(聚合工序、凝胶粉碎工序、干燥工序、粉碎工序)得到的粉碎聚合物进行分级而得到吸水性树脂的粉末的工序。
需要说明的是，本发明的制造方法是聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的制造方法，其特征在于，其依次包括如下工序：将以丙烯酸(盐)作为主成分的单体水溶液进行聚合的聚合工序；将上述聚合工序中得到的含水凝胶状交联聚合物进行干燥的干燥工序；以及，将上述干燥工序中得到的聚合物进行分级的分级工序，在聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的制造方法中，上述分级工序中使用揺动式筛分级装置，上述揺动式筛分级装置的筛网的轨迹和转速为下述的范围。此处，上述筛网的轨迹的径向倾斜R为5～40mm、切向倾斜T为0.1～25mm、偏心倾斜E为40～80mm，筛网的转速F为60～600rpm。
以下，针对本发明的特征部分即分级工序进行说明。
(分级装置)
本发明中使用的揺动式筛分级装置(以下也简称为“分级装置”)具有筛网面。筛网面的形状为圆型(圆筛)或角型(角筛)等，可适当决定。其中，从筛网强度的观点出发，优选为圆筛。
另外，本发明中使用的揺动式筛分级装置只要如下述那样地通过轨迹的径向倾斜R、切向倾斜T、偏心倾斜E和转速F的组合来控制三维运动(筛网面呈螺旋状地振动)，就没有特别限定。需要说明的是，分级装置的轨迹中的径向倾斜R、切向倾斜T、偏心倾斜E的具体测定方法在后述实施例中使用图1和图2来说明。
(轨迹和转速)
本发明中，通过将揺动式筛分级装置的椭圆轨道(以下称为“轨迹”。)(参照图2)控制为下述的特定范围，能够实现吸水性树脂的通液性提高、微粉的降低。
上述“径向倾斜R”是指轨迹的宽度(图2的R)，其影响使筛网上的试样从中央部向外周部移动的力。换言之，是指使试样从筛网的中央部向周边分散的筛网的倾斜度(gradient)。
上述“切向倾斜T”是指轨迹的倾斜度(图2的T1-T2(＝T))，其影响使筛网上的试样进行圆周运动的力。换言之，是指控制将试样从筛网中排出时的速度的筛网的倾斜度。
上述“偏心倾斜E”是指相当于图2的E的轨迹的横向宽度。与“转速F”共同影响施加在筛网上的试样的激振力(exciting force)。
上述之中，主要通过径向倾斜R与切向倾斜T进行共振，筛网上的试样呈螺旋状运动、进而通过将它们控制在特定的范围内，能够高效地分级。
本发明中，通过将用于控制揺动式筛分级装置的动作的上述四个参数分别单独地或组合地控制在下述特定范围，分级效率提高。其结果，作为最终制品的颗粒状吸水剂的物性(尤其是通液性)会提高。
具体而言，径向倾斜R为5～40mm、优选为5～20mm、更优选为5～15mm。上述径向倾斜R不足5mm时，试样在筛网上的滞留时间延长、对筛网的负担变大，因此筛网的寿命有可能变短。另一方面，径向倾斜R超过40mm时，试样容易向筛网的周边部移动、排出速度过度上升，因此分级效率有可能降低。需要说明的是，该径向倾斜R能够通过使分级装置产生振动的铅锤来调整。
切向倾斜T为0.1～25mm、优选为2～20mm、更优选为4～15mm。上述切向倾斜T不足0.1mm时，试样在筛网上的“跳动”小，因此分级效率有可能降低。另一方面，切向倾斜T超过25mm时，有可能试样容易聚积于筛网的中央部、排出变得困难。需要说明的是，该切向倾斜T可通过分级装置的调整螺栓等来调整。
偏心倾斜E为40～80mm、优选为50～80mm、更优选为50～70mm。上述偏心倾斜E不足40mm时，分级效率有可能降低。另一方面，偏心倾斜E超过80mm时，有可能残留在筛网上的试样会通过筛网或者分级装置产生故障。需要说明的是，该偏心倾斜E可以通过在分级装置内引起偏心的铅锤来调整。
转速F为60～600rpm、优选为100～500rpm、更优选为150～400rpm。上述转速F不足60rpm时，有可能招致分级效率的降低。另一方面，转速F超过600rpm时，有可能筛网上的试样受到损害或者筛网容易破损。
作为上述4个轨迹参数的组合，必须的是，R：5～40mm、T：0.1～25mm、E：40～80mm、F：60～600rpm；优选的是，R：5～20mm、T：2～20mm、E：50～80mm、F：100～500rpm；更优选的是，R：5～15mm、T：4～15mm、E：50～70mm、F：150～400rpm。
(双层筛(double screen))
需要说明的是，揺动式筛分级装置的上述轨迹也可以适用于使用单个筛网的形态，但更优选适用于连续使用具有实质相同的网眼的多个筛网的形态。通过制成这样的形态，使筛面积相同时，单个筛网的平均1个的面积大，因此容易在短时间内产生筛网的劣化(网破损、网眼偏移等)，作为其结果，成为目标外的粒度或者分级装置产生故障，能够使这种问题难以发生。
上述“实质相同的网眼”是指JIS、ASTM、TYLER等各种标准筛中的允许误差范围内的网眼。换言之，是指相对于目标网眼在±2％的范围的网眼。即，本发明的一个优选方式的特征在于，在上述揺动式筛分级装置中，使用两个以上具有相对于目标网眼在±2％的范围的网眼的筛网。需要说明的是，“目标网眼”是指标准筛的网眼的基准尺寸。
本方式中，只要使用两个以上具有实质相同的网眼的筛网，则即使进一步组合使用具有与该网眼不同的网眼的筛网也可。例如使用网眼850μm和150μm的筛网时，可列举出：(1)2张850μm的筛网与1张150μm的筛网的组合、(2)1张850μm的筛网与2张150μm的筛网的组合、(3)2张850μm的筛网与2张150μm的筛网的组合等。
通过制成以上述(1)的组合同时多段地使用合计3张的筛网的分级装置，尤其是能够高效地对粗大颗粒进行分级。另外，通过制成以上述(2)的组合同时多段地使用合计3张的筛网的分级装置，尤其是能够高效地对微粒进行分级。进而，通过制成以上述(3)的组合同时多段地使用合计4张的筛网的分级装置，能够高效地对粗大颗粒和微粒进行分级，能够制成更集中(sharp)的粒度分布。
需要说明的是，在多段地使用多个筛网时，对筛网的构成没有特别限定，例如也可以在上段配置微粒用筛网、在下段配置粗大颗粒用筛网。但是，从分级效率的观点出发，优选的是，在上段配置粗大颗粒用筛网、在下段配置微粒用筛网。
本发明中，能够使用的筛没有特别限定，可以是板筛也可以是筛网，筛网的形状可以参照JIS Z8801-1(2000)、JIS Z8801-2(2000)等来适当选择。另外，筛网的网眼优选在10μm～100mm、更优选在50μm～50mm、进一步优选在100μm～15mm的范围内适当选择。另外，优选使用金属筛网。
上述“粗大颗粒用的筛网”是指用于分级出粒径大的粗大颗粒的筛网。作为其网眼(目标网眼)，优选为600～1000μm，具体而言，可列举出600μm、710μm、850μm或1000μm。将这些网眼用作上限。
上述“微粒用的筛网”是指用于分级出粒径小的微粒的筛网。作为其网眼(目标网眼)，优选为106～212μm，具体而言，可列举出106μm、150μm、180μm或212μm。将这些网眼用作下限。
从这些粗大颗粒用筛网和微粒用筛网之中，根据分级效率等适当选择来作为上下限。另外，也可以追加具有它们之间的网眼的筛网而制成具有三种不同网眼的筛网。需要说明的是，具有相对于上述目标网眼在±2％的范围的网眼的两个以上筛网优选为粗大颗粒用筛网或微粒用筛网。即，使用两个以上具有相对于目标网眼在±2％的范围的网眼的筛网时，该目标网眼优选为600～1000μm或106～212μm。
(筛网的直径)
本发明中，使用筛分级装置时，对于其筛网的直径(不是圆形时，换算成相同面积的圆的直径。)而言，作为下限，优选为1m以上、更优选为1.5m以上、进一步优选为2m以上、特别优选为3m以上。另外，作为上限，优选为10m以下、更优选为8m以下、进一步优选为6m以下。因而，筛网的直径优选为1～10m、更优选为1.5～8m、进一步优选为2～6m。通过使筛网的直径在上述范围内，分级效率提高、进一步发挥出本发明的效果。
本发明中，在具有上述范围内的直径的筛网中，与使用单个该筛网相比，将相同网眼的筛网多个重叠使用时，吸水性树脂的通液性更加提高、微粉也会降低，故而优选。
(支承件)
本发明中，从防止上述筛网劣化(网破损、网眼偏移等)的观点出发，优选设置用于抑制分级时的筛网弯曲等的支承件。即，本发明的一个优选方式的特征在于，在筛网的下方，在比筛网的边框更靠内的内侧配置支承件。
需要说明的是，上述“支承件”是指从下方对筛网进行支承的部件，在分级期间中，至少暂时地接触筛网。利用作为代表图的图3进行详细说明。图3是表示本发明的一个实施方式的筛网与支承件的位置关系的图。
在图3的形态中，支承件具有环形形状，只要能够抑制筛网的弯曲则其形状没有特别限定，可呈现直线、曲线、环、螺旋、多角形等各种形状。其中，从维持分级效率、有效地防止筛网劣化(网破损、网眼偏移等)的观点出发，优选制成环形形状。
支承件的数量也没有特别限定，例如在具有上述范围的直径的筛网中使用环形形状的支承件时，从有效地防止筛网劣化(网破损、网眼偏移等)的观点出发，该支承件的数量优选为2个以上，从维持分级效率的观点出发，更优选为2。
另外，图3中，对圆形筛网配置有环形形状的支承件，该支承件被设置在筛网的同心圆上。像这样，筛网为圆形(圆筛)时，将自筛网的中心起至外周为止的距离(筛网半径)设为1时，优选的是，将至少一个支承件配置在距离中心为0.20～0.60的位置、优选配置在0.45～0.55的位置。另外，使用两个支承件时，将一个配置在上述位置、并将另一个配置在距离中心为0.61～0.85、优选为0.70～0.80的位置。通过这样地配置，可有效地防止筛网的劣化(网破损、网眼偏移等)。
支承件的高度优选为20mm～35mm，宽度优选为2mm～6mm。另外，支承件优选为橡胶制或表面用橡胶进行了覆盖。另外，筛网与支承件的间隔在筛网没有弯曲的状态下优选为0mm(无间隙)以上且5mm以下、更优选为0mm(无间隙)以上且3mm以下。通过制成这样的形态，能够有效地抑制筛网的劣化(网破损、网眼偏移等)。
(轻敲材料)
本发明的分级工序中，从提高吸水性树脂粉末的分级效率、所得吸水性树脂的物性(尤其是表面交联后的吸水性树脂的物性、其中加压下吸水倍率(例如AAP)、通液性(例如SFC))的观点出发，优选使用轻敲材料。轻敲材料是指为了防止筛堵塞而使用的弹性材料，只要轻敲材料的形状为球形、旋转椭圆体、多面体等会转动的形状，则任意材料均可利用。优选使用从轻敲球(球状)、轻敲块(球状)、轻敲刷中选择的至少一个，更优选使用轻敲球或轻敲块，进一步优选使用轻敲球。
本发明所使用的揺动式筛分级装置中，在使用多个筛网的情况下，轻敲材料可以仅用于一部分筛网，也可以用于全部筛网。优选用于目标网眼为300μm以下的筛网中的至少一个，进一步优选将轻敲材料用于相对于筛网数整体为30％以上、以下依次50％以上、70％以上、90％以上、100％的筛网。
作为使用轻敲材料的方法，没有特别限定，例如可列举出如下方法：在筛网的下方进一步配置具有该筛网的网眼以上的网眼的筛网或者具有该筛网的网眼以上的孔径的冲孔金属，在这些筛网或冲孔金属上填充轻敲材料(优选为轻敲球或轻敲块)的方法。从分级效率的观点出发，优选在冲孔金属上使用轻敲材料。
尤其是，如上所述，在筛网的下方在比该筛网的边框更靠内的内侧配置支承件时，该支承件优选安装在冲孔金属的上部。即，本发明的一个优选方式的特征在于，在上述揺动式筛分级装置中，筛网的下方配置有冲孔金属，上述支承件安装于上述冲孔金属的上部，上述筛网配置在上述支承件的上方。此时，上述轻敲材料可配置在筛网与冲孔金属之间。
上述轻敲材料的材料没有特别限定，优选为树脂制，例如可列举出天然橡胶、聚氨酯、氯丁二烯橡胶、有机硅树脂等。这些之中，考虑到对白色吸水性树脂的附着、混入等，优选使用白色或乳白色的轻敲材料、尤其是天然白色橡胶、白色聚氨酯等。需要说明的是，这些树脂的压缩弹性模量(杨氏模量)优选为0.05～1.0GPa、更优选为0.06～0.5GPa。
另外，轻敲材料的大小、形状根据期望的吸水性树脂的物性来适当决定，优选为块状、球状，其径(直径)优选为5～200mm、进一步优选为10～100mm、特别优选为20～60mm。进而在上述范围内时，也可以组合使用直径不同的轻敲球或轻敲块。需要说明的是，使用轻敲块时，将其体积换算成球而作为直径。
本发明中，优选使用多个轻敲材料(轻敲球或轻敲块等)。本发明的轻敲材料的用量通过相对于金属筛网面积的轻敲球截面积来规定，优选为1％以上，以下依次优选为5％以上、10％以上、15％以上、20％以上，考虑到轻敲球间的间隙，上限优选不足最密填充，更优选为70％以下。在这些范围内适当决定。
使用轻敲材料进行了分级的吸水性树脂粉末穿过填充有(载置有)轻敲材料的筛网或冲孔金属、优选穿过冲孔金属而被供给至下一工序即可(参照图4)。
图4所示的揺动式筛分级装置20中，在网眼不同的3个筛网21～23的下方分别配置有冲孔金属24，在冲孔金属24的上部安装有支承件26。筛网21～23分别配置在支承件26的上方。并且，在冲孔金属24上填充有轻敲球25(即，分别在筛网21～23与冲孔金属24之间配置有轻敲球25)。3个筛网21～23的网眼从上至下依次阶段性地变小，若列举出一例，则3个金属筛网21、22、23的网眼分别为1000μm、850μm、100μm。
此处，填充有(载置有)轻敲材料的筛网或冲孔金属配置于在吸水性树脂的分级中使用的筛网(以下也称为“分级用筛网”)的下方，因此其形状优选实质上与该分级用筛网相同。例如，分级用筛网为圆形时，填充有(载置有)轻敲材料的筛网或冲孔金属也同样地优选为圆形。
上述冲孔金属的孔径小于轻敲材料即可，优选为5mm以上，进一步优选为10mm以上。需要说明的是，冲孔金属的孔径上限没有特别限定，优选为30mm以下。另外，从分级效率的观点出发，冲孔金属优选具有相对于分级用筛网的网眼为5倍以上的孔径，更优选具有6倍以上且20倍以下的孔径。
另外，冲孔金属的开孔率优选为15～50％、更优选为20～45％、进一步优选为25～40％。需要说明的是，上述开孔率由孔、间隔(P)等决定，在一定区域内没有孔时，例如冲孔金属存在边缘时，用包含该部分的面积进行规定。开孔率为上述范围时，吸水性树脂的物性、分级效率能够提高。
另外，上方的分级用筛网与设置于下方的筛网或冲孔金属的距离(间隔)可以适当决定，从提高分级效率、所得吸水性树脂的物性的观点出发，相对于轻敲材料直径通常优选为1.1～5倍、更优选为1.2～3倍、进一步优选为1.3～2倍。
另外，本发明中，轻敲材料设置在分级用筛网的下方所配置的冲孔金属等上，优选在平面方向上设置在冲孔金属整体上或被分割为多个室的冲孔金属上(参照图4)。
如图5所示那样，使用被分割为多个室的冲孔金属(segmented screens)时，其分割方法可适当决定，没有特别限定，例如为圆形的冲孔金属时，可以分割为2部分、4部分、8部分或者将中央部进一步分割成圆形。进而，还可以将这些组合使用，分割为2～100部分、优选为4～50部分、更优选为8～40部分。需要说明的是，各个室的大小、形状、进而各室内设置的轻敲材料可以全部相同，也可以不同。
本发明中，筛网具有上述支承件时，也可以将该支承件用作轻敲球的分隔物。另一方面，将上述支承件之外的材料作为分隔物时，担心其与筛网的接触会导致筛网破损(破坏)。因此，需要以分级期间中不使其接触筛网的方式设置分隔物。
本发明中，从提高所得吸水性树脂的物性、提高生产率的观点出发，分级时的轻敲材料优选进行了加热。作为加热温度，优选为40℃以上、更优选为50℃以上、进一步优选为60℃以上。加热温度的上限可适当设定，但由于担心过度的加热会降低轻敲材料的效果、进而缩短轻敲材料的寿命，因此通常优选为150℃以下、更优选为120℃以下、进一步优选为100℃以下、特别优选为90℃以下、最优选为80℃以下。因此，作为轻敲材料的温度，例如可以选择40～100℃、50～100℃、60～100℃等，但不限定于这些范围，可以规定为从上述加热温度的上限值与下限值中选择的任意范围。
为了将本发明的轻敲材料加热至上述温度范围，将轻敲材料从外部加热即可，作为其热源，将筛网内部、筛网表面、吸水性树脂加热至规定温度，控制其与轻敲材料的接触时间、接触量(例如向筛网流动的热风流量、筛网上的吸水性树脂的流量、滞留量等)即可。
本发明中，轻敲材料随使用时间的推移而磨耗，因而优选根据轻敲材料的磨耗而定期地进行轻敲材料的交换。例如在球形的情况下，轻敲材料的磨耗可以根据直径的减少量来把握，在该直径的减少量达到3％以上、优选达到5％以上、更优选达到10％以上、进一步优选达到20％以上的时间点进行更换即可。没有定期更换轻敲材料时，有时吸水性树脂的物性会随着运转时间的推移而渐渐降低。另外，更换的时期(周期)可适当决定，优选进行30天～2年、更优选进行60天～1年的实质连续运转而更换即可。需要说明的是，“实质连续运转”是指即使包括若干休整、切换，也连续运转至其运转期间的80％以上、90％以上、95％以上的状态。
(导引件(guide))
本发明中，揺动式筛分级装置的筛网上也可以设置有导引件。
上述“导引件”是指对筛网上的试样进行导流以使其进行筛分的距离变长的装置。通过该导引件，能够更有效地分级。另一方面，还存在筛网与导引件接触而招致筛网破损的可能。因此，优选的是，不设置导引件或者使导引件长度为筛网直径的1～40％。
(材质和表面粗糙度)
本发明中，揺动式筛分级装置(尤其是筛网)的材质没有特别限定，从树脂制或金属制等中适当选择，从吸水性树脂的物性的观点出发，包括其与吸水性树脂的接触面在内，优选为金属制、更优选为不锈钢制。进而，通过对不锈钢进行镜面精加工，吸水性树脂的物性会进一步提高。需要说明的是，作为不锈钢，可列举出SUS304、SUS316、SUS316L等。
另外，优选控制上述揺动式筛分级装置(尤其是筛网)的内表面的表面粗糙度(Rz)(用JIS B 0601-2001进行规定)，作为具体数值，平滑至优选为800nm以下、更优选为150nm以下、进一步优选为100nm以下、特别优选为50nm以下即可。另一方面，作为下限值，优选为0nm，即使为10nm或20nm也没有显著差异，实质上为20nm左右即是充分的。
需要说明的是，上述“表面粗糙度(Rz)”是指表面凹凸中的最大高度(μm)的最大值，使用触针式表面粗糙度测定器进行测定。
(装置的温度)
本发明中，使用揺动式筛分级装置时，优选的是，在对该分级装置进行了加热的状态和/或进行了保温的状态下使用。
上述“进行了加热的状态”是指积极地对分级装置施加热。因而，是包括对分级装置施加热而升温至一定温度后不再施加热的情况、对分级装置持续施加热的情况等的概念。
上述“进行了保温的状态”是指难以放热、换言之尽量抑制温度降低。
为了设为对上述分级装置进行了加热的状态和/或进行了保温的状态，使分级装置的设置部位的气氛温度上升或者将分级装置用绝热材料等进行覆盖等即可。需要说明的是，作为此时的分级装置的温度(筛网温度)，优选为40～80℃、更优选为45～60℃。该温度为40℃以上时，吸水性树脂的物性难以降低。另一方面，为80℃以下时，分级效率不会恶化，另外，超过80℃时，经济上是不利的。
供给至上述分级装置的粉碎聚合物(吸水性树脂)的温度与分级装置的温度的温度差(ΔT)优选为20℃以下、更优选为10℃以下。需要说明的是，以工业规模制造吸水性树脂时，从吸水性树脂的流动性的观点出发，期望将粉碎聚合物(吸水性树脂)加热至优选为室温以上、更优选为40～100℃、进一步优选为50～80℃。
(减压)
本发明中，从提高表面交联后的吸水性树脂的物性的观点出发，优选在减压下实施分级工序。
上述“减压下”是指气氛压力低于大气压的状态，以正(plus)值的形式用“减压度”进行表现。例如，大气压为标准大气压(101.3kPa)时，“减压度：10kPa”是指大气压为91.3kPa。
上述减压度的下限值优选超过0kPa、更优选为0.01kPa以上、进一步优选为0.05kPa以上。另一方面，从防止分级装置内的吸水性树脂的悬吊和削减排气装置的成本等观点出发，优选为10kPa以下、更优选为5kPa以下、进一步优选为2kPa以下。因此，减压度的优选范围可以从上述的上限值下限值中选择任意的范围。
(气流)
本发明中，使用筛分级装置时，从分级效率和微粉降低的观点出发，期望的是，优选使气体(尤其是空气)通过分级装置内、更优选使其通过分级装置内的吸水性树脂上。
此时，要通过的气体(以下称为“气流”。)的量没有特别限定，相对于筛网面积1m2，优选为0.1～10(m3/hr)、更优选为0.5～5(m3/hr)、进一步优选为1～3(m3/hr)。需要说明的是，气体的体积在标准条件下(例如气温25℃、1个大气压)进行测定。
上述气流的温度没有特别限定，在导入至分级装置之前，优选为40～120℃、更优选为50～110℃、进一步优选为60～100℃、特别优选为65～90℃、最优选为70～80℃。
上述气流的含水量没有特别限定，在导入至分级装置之前，优选为5(g/kg)以下、更优选为4.5(g/kg)以下、进一步优选为4(g/kg)以下、特别优选为3.5(g/kg)以下、最优选为3(g/kg)以下。
需要说明的是，含水量低的气体通过冷却该气体而凝缩相当量的水分来制造。具体而言，将气体干燥即可，作为其方法，可列举出膜片干燥机、吸附式干燥机、隔膜干燥机、将它们组合使用的方法。使用上述吸附式干燥机时，加热再生式、非加热再生式或者非再生式中的任一种均可以采用。
上述气流的露点没有特别限定，优选为20℃以下、更优选为15℃以下、进一步优选为10℃以下、特别优选为0℃以下。露点的下限值没有特别限定，从成本的观点出发，优选为-5℃左右。需要说明的是，上述露点可以通过根据目的适当调整要导入至分级装置中的气流的气流量、含水量来控制。
(除电)
本发明中，优选在分级工序中进行除电，进而在粉碎工序中进行除电。分级工序中的除电可以相对于分级装置、吸水性树脂或筛网进行，由于它们彼此接触，因此对任意一个进行除电即可，优选对分级装置或筛网进行除电。
作为上述除电的方法，可适用以下的方法(A)～(C)，但不限定于这些。另外，方法(A)～(C)可以仅使用任一个，也可以组合使用两个以上。需要说明的是，通过该除电而取出的泄露电流通过用下述接地电阻值表示的接地(earth)而流至大地。
方法(A)基于除电刷的除电
方法(A)是使用除电刷从产生静电的筛面进行除电的方法，可列举出如下方法：在除电刷与带电物之间制作间隙的自放电法、使进行了接地的除电刷接触带电物从而将滞留的静电以泄露电流的方式取出并除电的接地泄露法。
该除电刷用不锈钢纤维、碳纤维、非晶纤维、化学纤维、植物纤维或者动物毛等来制造。其线径优选为1～100μm、更优选为5～20μm。另外，其线长优选为1～100mm、特别优选进行了不锈钢极细加工。
方法(B)基于离子发生刷的除电
方法(B)是通过施加高电压来产生离子并除电的方法，是对带电电荷进行电中和的方法。即，是测定分级装置、吸水性树脂或筛网的带电量、带电电荷并对+带电或-带电赋予其相反的电荷从而制成电中和状态的方法。因此，根据对象物的带电状况兼顾最佳除电和离子平衡的控制即可。
需要说明的是，就对象物的带电量而言，可以通过控制器中内置的离子电流检测电路来测定离子电流。该方法(B)用相反极性的电荷进行中和、使静电完全失效，因此优选适用于吸水性树脂。这种除电可以用除电器(电离器)来实施。
方法(C)基于接地(earth)的除电
方法(C)是通过接地(earth)对装置(旋转物、旋转轴、旋转体等)中产生的静电进行除电的方法。换言之，是通过将设置有装置的建筑物或架台与具有下述所示接地电阻值的大地进行接地(earth)而进行电连接，从而将滞留于装置等的静电以泄露电流的形式取出并除电的方法。该方法(C)是简便的，装置整体作为除电装置而起作用，因此是除电效果高、优选方法之一。
需要说明的是，上述“接地电阻值”是指相对于从埋设在土壤中的接地电极流通至大地的电流的电阻值。该接地电阻值优选为100Ω以下、更优选为10Ω以下、进一步优选为5Ω以下。接地电阻值可以利用市售的接地电阻计来测定。
通过进行上述除电，进行了表面交联的吸水性树脂的物性(尤其是通液性)会提高。与实验室水平的小批量相比，这样的效果在工业连续生产(例如平均1小时的生产量为1t以上且24小时以上的连续生产)的大批量情况下更会显著的发挥。
(分级助剂)
本发明中，从提高分级效率、生产率的观点出发，为了提高吸水性树脂的流动性，作为分级助剂，也可以添加改性剂(例如表面活性剂或粉体的润滑剂等)。
上述分级助剂会提高吸水性树脂的流动性，但在筛网为单数的情况下，有时招致在筛网上的移动速度变快、滞留时间变短、分级效率降低。然而，通过本发明的更优选方式即使用多个实质相同网眼的筛网，滞留时间变长，因此上述现象得以缓和，对提高由添加分级助剂带来的分级效率也会有利地起作用。
(分级工序的次数)
本发明中的分级工序可以在吸水性树脂的全部制造工序中具有至少1次(1处)，优选具有2次(2处)以上、更优选在表面交联工序前后具有至少1次(1处)以上即可，根据需要也可以进一步设置3～6次(3～6处)的分级工序。
通过在表面交联工序前进行分级工序，能够将最终制品的粒度调整至期望范围内，故而优选。另外，表面交联后的分级工序可以分级去除在混合表面交联剂时或加热处理时产生的规定外粒度的聚集颗粒、因物理性机械性破坏而产生的规定外的微细颗粒，能够获得具有优异性能的吸水性树脂，故而优选。
(目标粒度)
通过上述一系列操作(聚合工序～分级工序)而得到的吸水性树脂粉末优选具有以下粒度。
换言之，作为重均粒径(D50)，优选为200～600μm、更优选为200～550μm、进一步优选为250～500μm、特别优选为350～450μm。另外，粒径不足150μm的微粒含量少较佳，优选为0～1重量％、更优选为0～0.8重量％、进一步优选为0～0.6重量％。另一方面，粒径超过850μm的粗大颗粒含量也是少较佳，优选为0～10重量％、更优选为0～5重量％、进一步优选为0～3重量％、特别优选为0～1重量％。进而，粒度分布的对数标准偏差(σζ)优选为0.25～0.45、更优选为0.30～0.40。
需要说明的是，上述粒度可以基于国际公开第2004/069915号、EDANA-ERT420.2-02(“PSD”)，使用标准筛(JIS Z8801-1(2000))来测定。
(清洗)
本发明的分级工序中，如上所述地使用筛网对吸水性树脂进行分级，作为更优选的实施方式，期望每隔一定时间对该筛网(分级装置)进行清洗、尤其是水洗。即，本发明的一个优选方式的特征在于，每隔一定时间对上述筛网进行清洗。以下，针对分级装置的清洗进行详细记载，但不限定于分级装置，除此之外的装置也可适当适用。
需要说明的是，通过该清洗而去除的物质是粉末状的吸水性树脂(代表而言，网眼1000μm的JIS标准筛通过物)、尤其是微粒状的吸水性树脂(代表而言，网眼150μm的JIS标准筛通过物)或它们的聚集物、或者包含粉末状的吸水性树脂或微粒状的吸水性树脂与水的混合物的聚集物附着于吸水性树脂的制造装置而成的物质。上述聚集物是通过向吸水性树脂中添加水、水溶液的工序、装置内的结露水等而产生的。
(A)清洗方法
本发明中的分级装置的清洗方法没有特别限定，可以边持续制造吸水性树脂边清洗，也可以暂时或周期性地停止吸水性树脂的制造来清洗。需要说明的是，可以准备多个系列的分级装置，在对一个进行清洗时，与另一个(预备机器)进行交替，从而实质上边持续制造吸水性树脂边清洗。
作为边持续制造上述吸水性树脂边清洗的方法，可列举出对该分级装置连续地喷射下述清洗水的方法、边连续地干燥边喷射下述清洗水的方法等。另外，作为暂时或周期性地停止上述吸水性树脂的制造来清洗的方法，可列举出定期地停止分级装置并清洗装置的一部分或全部的方法等。另外，进行上述清洗时，也可以直接对对象装置进行清洗，或者在大修时等拆卸对象装置的一部分或全部并清洗。需要说明的是，在连续生产中，可以在实质相同的制造条件下生产相同的吸水性树脂，也可以变更制造条件来生产不同的吸水性树脂。
另外，关于上述清洗，可以直接对分级装置喷射或喷淋下述清洗水，也可以将该装置浸渍在清洗水中，还可以用水擦拭、水刷等进行清洗，还可以组合使用这些方法。其中，从清洗效率的观点出发，优选为浸渍在清洗水中的方法或者基于清洗水喷射的方法。需要说明的是，上述清洗可以重复实施多次。另外，清洗部位不仅是1处，优选清洗多处，更优选清洗包含分级工序中的分级装置(尤其是筛网)在内的其它制造装置。
另外，上述清洗可以在常压下、加压下、减压下实施，没有特别限定。使用液体水时，根据气氛压力、下述添加剂等，可以是水的沸点从100℃(常压下的沸点)上下变化数℃，从成本效益的观点出发，优选在常压下或其前后±5％、更优选为其前后±1％(通常的气压变化范围内)的压力下进行清洗。
(B)清洗水
本发明中，清洗中使用的水(以下，有时也称为“清洗水”。)不限定于水单独(水100重量％)，为了提高清洗效果，也可以添加少量的溶剂、添加剂。因此，作为水的含有率，优选为90重量％以上、更优选为95重量％以上、进一步优选为99重量％以上、特别优选为99.9重量％以上、最优选为实质100重量％。另外，上述水没有特别限定，可以从工业用纯水、自来水、地下水、蒸馏水、离子更换水、雨水等中适当选择。
另外，作为上述溶剂，没有特别限定，可列举出甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮等水溶性有机溶剂等，可优选地列举出沸点为30～100℃的低沸点水溶性有机溶剂等。进而，作为上述添加剂，没有特别限定，可列举出氯化钠、硫酸钠等碱金属盐；氯化钾、氯化镁等碱土金属盐；硫酸铝等3价以上的多价金属盐；碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠等碱；各种表面活性剂；助洗剂(builder)等。从清洗效果的观点出发，可以组合使用这些无机盐和/或碱性水溶液，从成本效益和对吸水性树脂的污染等观点出发，可使用上述范围内的水。
作为上述清洗水的形态，没有特别限定，可以使用气体或液体的水，从处理性、安全性的观点出发，优选使用液体的水(尤其是温水)。该清洗水的温度可以在超过凝固点且至沸点为止的范围内适当决定，从清洗效果的观点出发，优选超过室温(20～25℃)且至沸点为止、更优选为30～100℃、进一步优选为35～100℃、特别优选为40～95℃、最优选为45～90℃。另外，作为气体的水而使用水蒸气时，是其温度优选为500℃以下、更优选为300℃以下、进一步优选为200℃以下的常压加热水蒸气。清洗水的温度低于上述范围时，清洗效果降低，故不优选。另一方面，清洗水的温度高于上述范围时，无法获得与使用添加剂等带来的沸点上升等手段相应的效果，作业性恶化或烫伤等危险性增大，故不优选。
进而，也可以对上述清洗水进行加压并使用(以下，称为“加压水流”。)。作为此时的加压度，可以是超高压(表压500(kg/cm2))的加压水流，从清洗效果的观点出发，优选为表压1～400(kg/cm2)的加压水流，更优选为表压5～200(kg/cm2)的加压水流。因此，无需用于获得超高压水流的设备。
另外，上述加压水流可使用平喷嘴、旋转喷嘴或挤入式喷嘴来喷射。需要说明的是，作为加压水流的发生装置，没有特别限定，可列举出Sugino Machine Ltd.,制造的高压清洗装置、Tokyo Isuzu Motor Co.,Ltd.,制造的定置型超高压清洗单元、KIT公司制造的自动高压清洗系统、URACA公司制造的清洁系统、公司的温水高压清洗机等市售的装置。相对于作为水洗对象的制造装置适当选择适当设备即可。
(C)浸渍
本发明中，“浸渍”是指将制造装置的全部或其一部分、分解物浸渍在大量过剩的水(清洗水)中，使附着于死角等难以物理去除的场所的吸水性树脂溶胀而容易去除的方法。
作为浸渍时间，没有特别限定，优选为1分钟～10天，更优选为1小时～5天，进一步优选为2小时～3天。可在上述范围内适当决定。
另外，浸渍中的清洗水可以是静态(无搅拌)也可以是动态(包含水流等的搅拌)。浸渍后的清洗水可以适当更换或者部分更换(溢出)，也可以多次再利用。
(D)清洗的周期
每隔一定期间清洗装置时，作为其周期，没有特别限定，例如可以适当选择每隔12小时、每隔1天、每隔10天、每隔30天、每隔60天、每隔120天、每隔150天等。另外，作为清洗周期的上限，1年进行1次大规模的保养是适当的，可以按照生产量、制造品种等适当选择每隔300天或每隔200天等。
因此，本发明中的清洗周期预先通过上述周期来决定，优选的是，优选确认所得吸水性树脂的物性并通过该物性的降低或变化来决定清洗的周期。此时，要确认的吸水性树脂的物性可列举出后述的各物性，尤其可列举出加压下吸水倍率(例如AAP)、通液性(例如SFC、GBP)、粒度分布(尤其是微粉量、进而网眼150μm的JIS标准筛通过物)等。其中，可通过粒度分布或通液性的降低或变化来决定清洗的周期。换言之，通过分级工序后的粒度变化或通液性变化来决定分级工序中的清洗周期。
(E)清洗后的分级装置
本发明中，清洗后的分级装置优选在去除水分后使用，特别优选在干燥后使用。作为该水分的去除方法，没有特别限定，可以用布等吸水性原材料进行擦拭，也可以在室温(20～25℃)、阳光下放置而自然干燥，优选使用热风干燥机、气流(例如高压气体)来去除水分即可。
(F)现有技术
上述专利文献24～32作为改善吸水性树脂通液性的方法之一，针对分级工序中的改良技术进行公开，但任意文献均未公开筛网、其附属品(例如，轻敲球)的清洗(水洗)。
另一方面，下述的专利文献33～35中公开了为了防止由单体在输送配管中的聚合而导致的堵塞从而清洗配管等，专利文献36中公开了聚合带的清洗。另外，专利文献37中公开了聚合带、碎肉机的清洗，专利文献38中公开了用高压水流对反相悬浮聚合中的附着于聚合装置内壁面、搅拌机表面或输送配管内壁面等的吸水性树脂进行清洗的方法，专利文献39中公开了用无机盐水溶液和/或碱性水溶液对水溶性聚合物和/或水溶胀性聚合物附着物进行处理的附着聚合物的去除方法，专利文献40中公开了表面交联剂溶液的投入喷嘴的清洗。
(专利文献33)日本特开2006-160846号公报
(专利文献34)美国专利第6667372号说明书
(专利文献35)日本特表2010-515815号公报
(专利文献36)国际公开第2009/001954号小册子
(专利文献37)欧州专利申请公开第2066737号说明书
(专利文献38)日本特开平6-328044号公报
(专利文献39)日本特开平1-242602号公报
(专利文献40)美国专利申请公开第2011/0098416号说明书
上述专利文献33～40如上所述，针对单体、含水凝胶或表面交联剂、聚合装置等的清洗进行了公开，但针对干燥工序及之后、尤其是粉碎工序及之后的制造装置，针对装置的清洗、尤其是分级工序中的清洗并未公开。
以往，干燥后的吸水性树脂是厌水的，因此在低湿气的气氛下进行操作，针对清洗(附着物的去除)，通常也大多利用基于真空的吸引去除。然而，本发明中，针对干燥工序及之后、尤其是粉碎工序及之后的制造装置，能够进行装置的清洗、尤其是分级工序中的清洗(水洗)，故而优选。通过该水洗，吸水性树脂的通液性提高。
需要说明的是，上述专利文献33～40中公开的单体、含水凝胶或表面交联剂、聚合装置等的清洗也可以适用于本发明。
(2-6)微粉回收工序
本工序是将上述分级工序(包括后述表面交联工序后的第2分级工序。以下，该项也相同。)中产生的微粒再利用于干燥工序之前的工序的工序。即是指如下工序：将上述分级工序中通过了网眼45～250μm的筛网(例如150μm等的标准筛)的微粒进行分离并回收后，将该微粒或其水添加物再利用于干燥工序之前的工序的工序。
更具体而言，是指如下工序：将分级工序、有时为干燥工序或粉碎工序中产生的微粒(尤其是指包含70重量％以上的粒径不足150μm的吸水性树脂的微粒。)分离后，直接在该状态下或者进行水合或造粒，并添加至干燥工序之前的工序，优选添加至聚合工序、凝胶粉碎工序或干燥工序的工序。
需要说明的是，上述微粒可以是后述表面交联工序前的分级工序中产生的微粒，也可以是该表面交联工序后的第2分级工序中产生的微粒。另外，微粒的添加量、换言之微粒的分离·回收量相对于作为回收源的吸水性树脂整体优选为1～40重量％，更优选为5～30重量％。进而，也可以将上述微粒直接在该状态下或者进行水合或造粒，并添加至聚合前的单体水溶液和/或聚合中的含水凝胶时，根据需要混合无机微粒等。
作为微粉回收工序，回收至聚合前的单体水溶液中的方法公开在国际公开第92/001008号、国际公开第92/020723号等中，回收至聚合中的含水凝胶的方法公开在国际公开第2007/074167号、国际公开第2009/109563号、国际公开第2009/153196号、国际公开第2010/006937号中，干燥工序(干燥机)中的回收方法公开在美国专利第6228930号等中，在本发明中优选适用这些微粉回收方法。
该微粉回收工序通过将微粒从吸水性树脂中去除而能够控制吸水性树脂的粒度，并且在吸水性树脂的颗粒间产生空隙，因此通液性(例如SFC)提高。另外，通过将该微粒造粒后添加至吸水性树脂中，表面积会增加，因此吸水速度(例如FSR)提高。进而，通过回收至聚合时的单体水溶液中，单体水溶液的粘度增加而促进发泡聚合，换言之，结果能够获得表面积大的吸水性树脂，因此会带来能够获得吸水速度高的吸水性树脂这一效果。
(2-7)表面交联工序
本工序是在经由上述工序得到的吸水性树脂粉末的表面层(距离吸水性树脂粉末的表面为数10μm的部分)上进一步设置交联密度高的部分的工序，其由将吸水性树脂粉末与表面交联剂溶液混合的混合工序、对该混合物进行加热处理的加热处理工序、根据需要进行冷却的冷却工序构成。
作为该表面交联方法，可列举出吸水性树脂粉末表面的基于过硫酸盐、光聚合引发剂等的自由基交联；添加单体进行聚合的聚合交联；添加水溶性高分子和交联剂的覆盖交联等，本发明中，优选适用与聚丙烯酸的羧基发生反应的共价键性表面交联剂、离子键性表面交联剂、或者它们的组合使用。通过这些方法，可以得到进行了表面交联的吸水性树脂(吸水性树脂颗粒)。需要说明的是，该表面交联工序是任意工序，可以根据期望的吸水性树脂的物性来适当选择。
(共价键性表面交联剂)
作为本发明中能够使用的共价键性表面交联剂(有机表面交联剂)，如上所述，从所得吸水性树脂的物性、表面交联剂的处理性的观点出发，优选适用能够与羧基反应的表面交联剂。
具体而言，可列举出单丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、四丙二醇或者丙二醇、1,3-丙二醇、甘油、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、山梨糖醇等多元醇化合物；乙二醇二缩水甘油醚、环氧丙醇等环氧化合物；多元胺化合物或其与卤代环氧化合物的缩合物；噁唑啉化合物；(单、二或聚)噁唑烷酮化合物；碳酸亚乙酯等亚烷基碳酸酯化合物；氧杂环丁烷化合物；2-咪唑啉酮等环脲化合物等。这些之中，优选的是，包含需要在高温下反应的多元醇化合物、亚烷基碳酸酯化合物、噁唑烷酮化合物的脱水反应性表面交联剂，更优选为多个脱水反应性表面交联剂。需要说明的是，不使用脱水反应性表面交联剂时，可以使用美国专利第6228930号、美国专利第6071976号、美国专利第6254990号等中公开的化合物。
(离子键性表面交联剂)
本发明中，代替上述共价键性表面交联剂(有机表面交联剂)或者在其基础上使用离子键性表面交联剂(无机表面交联剂)，还能够提高吸水性树脂的通液性等。需要说明的是，组合使用共价键性表面交联剂与离子键性表面交联剂时，同时添加或另行添加吸水性树脂即可。
作为要使用的离子键性表面交联剂，没有特别限定，可列举出优选为2价以上的多价金属盐、更优选为3价或4价的多价金属盐(有机盐或无机盐)或氢氧化物。作为该多价金属，可列举出铝、锆等，具体而言，可列举出乳酸铝、硫酸铝等。需要说明的是，基于多价金属的表面交联公开在国际公开第2007/121037号、国际公开第2008/09843号、国际公开第2008/09842号、美国专利第7157141号、美国专利第6605673号、美国专利第6620889号、美国专利申请公开第2005/0288182号、美国专利申请公开第2005/0070671号、美国专利申请公开第2007/0106013号、美国专利申请公开第2006/0073969号等中。
另外，通过在上述共价键性表面交联剂中同时或另行使用多胺聚合物、尤其是重均分子量为5000～100万左右的多胺聚合物，还能够提高所得吸水性树脂的通液性等。此时，作为要使用的多胺聚合物，可列举出美国专利第7098284号、国际公开2006/082188号、国际公开第2006/082189号、国际公开第2006/082197号、国际公开第2006/111402号、国际公开第2006/111403号、国际公开第2006/111404号等中公开的多胺聚合物。
(溶剂等)
本发明中的表面交联剂的用量(使用多个表面交联剂时为其合计量)因要使用的表面交联剂、它们的组合等而异，相对于吸水性树脂粉末100重量份，优选为0.001～10重量份，更优选为0.01～5重量份。另外，组合使用上述共价键性表面交联剂(有机表面交联剂)和离子键性表面交联剂(无机表面交联剂)时，相对于吸水性树脂粉末100重量份，分别优选为0.001～10重量份，更优选为0.01～5重量份。
另外，优选与该表面交联剂一并使用水。此时，作为水的用量，相对于吸水性树脂粉末100重量份，优选为0.5～20重量份，更优选为0.5～10重量份。
进而，也可以使用亲水性有机溶剂，作为其用量，相对于吸水性树脂粉末100重量份，优选为0～10重量份，更优选为0～5重量份。另外，在向吸水性树脂粉末中添加·混合表面交联剂溶液时，在不妨碍本发明效果的范围内，也可以共存有水不溶性微粒粉体、表面活性剂。作为此时的用量，相对于吸水性树脂粉末100重量份，优选为0～10重量份，更优选为0～5重量份，进一步优选为0～1重量份。需要说明的是，具体的表面活性剂等公开在美国专利第7473739号等中。
(混合工序)
本发明的表面交联工序中的表面交联剂的添加·混合方法没有特别限定，优选的是，预先准备作为溶剂的水、亲水性有机溶剂或它们的混合物后，相对于吸水性树脂粉末进行喷雾或滴加并混合，优选进行喷雾并混合。
作为表面交联剂与吸水性树脂粉末的混合中使用的混合装置，没有特别限定，优选为高速搅拌型混合装置，更优选为高速搅拌型连续混合装置，进一步优选为卧型或立型的高速搅拌型连续混合装置。更具体而言，可列举出TURBOLIZER(Hosokawa MicronCorporation制)、Loedige mixer(Loedige公司制)等。
作为混合条件，转速优选为100～10000rpm、更优选为300～2000rpm。另外，滞留时间优选为180秒以内、更优选为0.1～60秒、进一步优选为1～30秒。
(加热处理工序)
在上述混合装置中，添加·混合有表面交联剂的吸水性树脂粉末进行加热处理。作为此时的加热处理装置，没有特别限定，优选为卧型的连续搅拌装置，具体而言，列举出桨叶干燥机。作为上述加热处理时的温度(加热温度)，优选为70～300℃，更优选为120～250℃，进一步优选为150～250℃。另外，作为加热时间，优选为1分钟～2小时。
(冷却工序)
本发明中，冷却工序是任意的工序，可根据需要在上述加热处理工序后实施。作为此时的冷却装置，没有特别限定，优选与加热处理工序为相同规格的卧型连续搅拌装置，具体而言，可列举出桨叶干燥机。作为上述冷却时的温度(冷却温度)，优选为100℃以下、更优选为30～95℃、进一步优选为40～90℃。
本发明中，供给至表面交联工序、输送管的吸水性树脂粉体(颗粒状吸水剂)的温度优选为30℃以上、更优选为40℃以上、进一步优选为50℃以上。通过将供给至输送管的吸水性树脂粉体(颗粒状吸水剂)的温度保持在规定温度以上，颗粒状吸水剂的物性降低受到抑制。具体而言，对维持生理盐水导流性(SFC)等物性具有显著的效果。
(2-8)其它工序
除了上述工序之外，可以根据需要设置蒸发单体的再利用工序、造粒工序、微粉再利用工序等，在设置表面交联工序的情况下，可以在表面交联后设置第2分级工序。
进而，为了经时色调稳定性效果、防止凝胶劣化的效果等，可以设置相对于吸水性树脂100重量份添加优选0～3重量份、更优选0～1重量份的氧化剂、螯合剂、抗氧化剂、水、多价金属化合物、二氧化硅、金属皂等水不溶性无机或有机粉末、消臭剂、抗菌剂、高分子多胺、纸浆、热塑性纤维等的工序。
本发明的吸水性树脂的制造方法优选长期进行连续制造。具体而言，本发明的制造方法可适用于通常24小时以上、优选为10天以上、更优选为30天以上、进一步优选为50天以上、特别优选为100天以上的连续制造。通过进行这样的长期连续制造，能够降低生产开始时、停止时的吸水性树脂的物性偏差，能够高效地生产。需要说明的是，连续制造期间的上限没有特别限定，从机器保养的观点出发，优选设为1年左右以下。
〔3〕聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的物性
利用本发明的制造方法得到的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的生理盐水导流性(SFC)优选为20(×10-7·s·cm3·g-1)以上，将该吸水性树脂用于卫生用品、尤其是用于纸尿布时，除了上述物性之外，期望的是，将下述(a)～(d)中的至少一个以上、优选包含生理盐水导流性(SFC)在内的2个以上、更优选为3个以上的物性控制在期望的范围。这些物性不满足下述范围时，无法充分地获得本发明的效果，在高浓度纸尿布中不会发挥出充分的性能，进而使用本发明的制造方法的效果有可能变小。
需要说明的是，本申请发明优选适用于通液性(SFC)高的吸水性树脂或微粒少的吸水性树脂的制造方法。换言之，本申请发明的制造方法优选是所得吸水性树脂的通液性(SFC)为20(×10-7·s·cm3·g-1)以上的制造方法，更优选是具有下述范围的SFC值的吸水性树脂的制造方法。进而优选是所得吸水性树脂的微粒(网眼150μm的筛通过物)量为1重量％以下的制造方法，更优选是具有下述范围的粒度的吸水性树脂的制造方法。
(a)CRC(无加压下吸水倍率)
本发明的吸水性树脂的CRC(无加压下吸水倍率)优选为10(g/g)以上，更优选为20(g/g)以上，进一步优选为25(g/g)以上，特别优选为30(g/g)以上。上限值没有特别限定，从与其它物性的平衡出发，优选为50(g/g)以下，更优选为45(g/g)以下，进一步优选为40(g/g)以下。
(b)AAP(加压下吸水倍率)
本发明的吸水性树脂的AAP(加压下吸水倍率)优选为20(g/g)以上，更优选为22(g/g)以上，进一步优选为24(g/g)以上。上限值没有特别限定，优选为35(g/g)以下。需要说明的是，对于该AAP(加压下吸水倍率)而言，为了防止在纸尿布中的泄露，作为实现手段的一例可列举出上述聚合。
(c)SFC(生理盐水导流性)
本发明的吸水性树脂的SFC(生理盐水导流性)优选为20(×10-7·s·cm3·g-1)以上，更优选为50(×10-7·s·cm3·g-1)以上，进一步优选为70(×10-7·s·cm3·g-1)以上，特别优选为100(×10-7·s·cm3·g-1)以上。需要说明的是，对于该SFC(生理盐水导流性)而言，为了防止在纸尿布中的泄露，作为实现手段的一例可列举出上述聚合、表面交联。
(d)含水率
本发明的吸水性树脂的含水率优选超过0重量％且15重量％以下，更优选为1～13重量％，进一步优选为2～10重量％，特别优选为2～9重量％。通过将上述含水率控制在上述范围内，能够获得粉体特性(例如流动性、搬运性、耐损伤性等)优异的吸水性树脂。
(e)粒度
以本发明的吸水性树脂的粒度(重均粒径(D50)、粒径不足150μm的微粒量、粒径超过850μm的粗大颗粒量和粒度分布的对数标准偏差(σζ))与表面交联前的吸水性树脂粉末相同的方式进行控制。
〔4〕聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的用途
作为本发明的吸水性树脂的用途，没有特别限定，可优选地用于纸尿布、经期用卫生巾、失禁垫等卫生用品的吸收体。尤其是，可以用作源自原料的臭味、着色等成为问题的高浓度纸尿布(平均1片纸尿布的吸水性树脂的用量多)的吸收体。进而，用于上述吸收体的上层部时，能够期待显著的效果。
另外，作为上述吸收体，除了吸水性树脂以外还可以使用纸浆纤维等吸收性材料。此时，作为吸收体中的吸水性树脂的含量(芯浓度)，优选为30～100重量％，更优选为40～100重量％，进一步优选为50～100重量％，更进一步优选为60～100重量％，特别优选为70～100重量％，最优选为75～95重量％。
通过使上述芯浓度为上述范围，将该吸收体用于吸收性物品的上层部时，吸收性物品能够保持具有洁净感的白色状态。进而，尿、血液等体液等的扩散性优异，因此通过有效地液体分配而预期吸收量的提高。
〔实施例〕
按照以下的实施例来更具体地说明本发明，但本发明不受它们的限定性解释，将各实施例中公开的技术手段适当组合而得到的实施例也包括在本发明的范围内。
本实施例中，为了方便，有时将“升”记作“l”或“L”、将“重量％”记作“wt％”。另外，在微量成分的测定中，将检测限以下标记为N.D(Non Detected，未检出)。
需要说明的是，制造例、实施例和比较例中使用的电气机器(还包括吸水性树脂的物性测定)在没有特别注释的情况下，使用了200V或100V的电源。另外，本发明的吸水性树脂的各物性在没有特别注释的情况下，在室温(20～25℃)、相对湿度50％RH的条件下进行测定。
[吸水性树脂的物性测定]
(a)CRC(无加压下吸水倍率)
本发明的吸水性树脂的CRC(无加压下吸水倍率)根据EDANA法(ERT441.2-02)来测定。
(b)AAP(加压下吸水倍率)
本发明的吸水性树脂的AAP(加压下吸水倍率)根据EDANA法(ERT442.2-02)来测定。需要说明的是，有时也将载重条件变更为4.83kPa(0.7psi)来测定。此时，标记为AAP0.7。另外，载重条件在EDANA法的2.07kPa(0.3psi)的情况下，标记为AAP0.3。
(c)SFC(生理盐水导流性)
本发明的吸水性树脂的SFC(生理盐水导流性)根据美国专利第5669894号中公开的测定方法来测定。
(d)含水率
本发明的吸水性树脂的含水率根据EDANA法(ERT430.2-02)来测定。需要说明的是，在本发明中，将干燥温度变更为180℃来测定。
(e)粒度
本发明的吸水性树脂的粒度(重均粒径(D50)、粒径不足150μm或不足180μm的微粒量、粒径超过850μm的粗大颗粒量和粒度分布的对数标准偏差(σζ))根据美国专利申请公开第2006/204755号中公开的测定方法来测定。需要说明的是，微粒量和粗大颗粒量根据所使用的JIS标准筛的网眼来决定。
[揺动式筛的轨迹(R、T、E)的测定]
如图1所示那样，将轨迹记录用纸17贴附在揺动式筛分级装置10的侧面。接着，将附带环的专用圆珠笔18设置在专用台上。需要说明的是，由于揺动式筛分级装置10呈三维运动，因此该专用圆珠笔18以笔尖不会脱离轨迹记录用纸的方式具有进行伸缩的特殊结构。需要说明的是，轨迹记录用纸17能够贴附于揺动式筛分级装置10的任意位置，在揺动条件相同的情况下，在任意位置测定均能够获得相同的轨迹。
接着，用手将揺动式筛分级装置10左右活动而描绘水平参考线后，使该分级装置运作，将轨迹描绘在记录用纸上。将结果示于图2。
图2所示各处的长度相当于径向倾斜R、切向倾斜T、偏心倾斜E。
[实施例1]
作为生产能力为3500(kg/hr)的吸水性树脂的连续制造装置，使用由聚合工序、凝胶粉碎工序、干燥工序、粉碎工序、分级工序(第1分级工序)、表面交联工序(表面交联剂的混合工序、热处理工序、冷却工序)、整粒工序(第2分级工序)和用于连结各工序间的输送工序构成的装置，制造颗粒状吸水剂。需要说明的是，各工序可以分别为1系列或2系列以上(并列分枝)，在2系列以上的情况下记载为全部系列的合计量。在以下所述的各工序的运转条件下运行该连续制造装置，开始吸水性树脂(1)的连续生产。
(聚合工序)
首先，将丙烯酸193.3重量份、48重量％的氢氧化钠水溶液64.4重量份、聚乙二醇二丙烯酸酯(平均n数为9)1.26重量份、0.1重量％的乙二胺四(亚甲基膦酸)五钠水溶液52重量份和脱离子水134重量份混合而制作单体水溶液(1’)，将液体温度调整至40℃。
接着，使用定量泵将上述单体水溶液(1’)连续地供给至聚合装置。此时，进一步供给48重量％的氢氧化钠水溶液97.1重量份，用管线混合进行连续混合。需要说明的是，此时的液体温度通过中和热而成为85℃。其后，进一步供给4重量％的过硫酸钠水溶液8.05重量份，用管线混合进行连续混合，得到单体水溶液(1)。
将上述操作中得到的单体水溶液(1)以在两端具有堰部的平面钢带(聚合装置)上的厚度达到约7.5mm的方式连续供给，进行静置水溶液聚合。需要说明的是，该聚合的聚合时间为3分钟。通过该操作，得到带状的含水凝胶状交联聚合物(含水凝胶)(1)。
(凝胶粉碎工序)
接着，将上述聚合工序中得到的带状的含水凝胶(1)向垂直于带的前进方向的方向等间隔地切断后，供给至孔径22mm的碎肉机中，凝胶粉碎至约1.5mm的颗粒状，得到颗粒状含水凝胶(1)。
(干燥工序)
接着，将上述颗粒状含水凝胶(1)以厚度达到50mm的方式铺开载置在连续通气带型干燥机的移动的多孔板上，以185℃干燥30分钟。在该干燥机的出口能够获得成为块状的干燥聚合物(1)。该干燥聚合物(1)的总排出量为246重量份。
(粉碎工序)
接着，将上述干燥聚合物(1)(约60℃)的总量连续供给至3段辊磨机(辊缝；从上起为0.83mm/0.45mm/0.24mm)并粉碎，得到粉碎聚合物(1)。需要说明的是，将粉碎工序中的减压度调整至0.29kPa。另外，所得粉碎聚合物(1)的粒度如下：重均粒径(D50)：330μm、850μm以上的颗粒(粗大颗粒)的比例：1重量％、150μm以上且不足850μm的颗粒的比例：86重量％、不足150μm的颗粒(微粒)的比例：13重量％。
(分级工序(第1分级工序))
接着，将上述粉碎聚合物(1)(粉体温度：约60℃)的总量连续供给至揺动式圆形筛分级装置(具有网眼从上起依次为850μm/180μm/180μm的合计3张的金属筛网(平均1张的面积为2.65m2)的筛分装置)(参照图1)并分级，从而得到吸水性树脂粉末(1)。即，使用该分级装置，将上述粉碎聚合物(1)连续分级成残留在网眼850μm的金属筛网上的颗粒(A)、通过从上起第2张网眼180μm的金属筛网的颗粒(C1)、残留在从上起第3张网眼180μm的金属筛网上的颗粒(B)以及通过所有金属筛网的颗粒(C2)，得到上述颗粒(B)作为吸水性树脂粉末(1)。需要说明的是，上述颗粒(A)再次供给至粉碎工序并粉碎。
该分级装置以径向倾斜R：8mm、切向倾斜T：13mm、偏心倾斜E：67mm、转速F：230rpm、装置的温度：55℃进行运作。另外，将分级工序的减压度设为0.11kPa、将干燥空气(温度75℃、露点10℃)设为2(m3/hr)，使分级装置内通风。需要说明的是，安装有该分级装置的架台进行了接地电阻值为5Ω的接地(除电)。
上述一系列操作中得到的吸水性树脂粉末(1)的粒度如下：重均粒径(D50)：364μm、850μm以上的颗粒(粗大颗粒)的比例：0重量％、180μm以上且不足850μm的颗粒的比例：99.7重量％、不足180μm的颗粒(微粒)的比例：0.3重量％。
(表面交联工序)
接着，将上述吸水性树脂粉末(1)以1500(kg/hr)连续地供给至高速混合机(TURBOLIZER/1000rpm)，用喷雾器对相对于吸水性树脂粉末(1)100重量份包含1,4-丁二醇0.3重量份、丙二醇0.6重量份和脱离子水3.0重量份的表面交联剂溶液(含有共价键性表面交联剂)进行喷雾并均匀混合(混合工序)。接着，将所得混合物输送至桨叶干燥机中，以208℃进行40分钟的加热处理(热处理工序)。
其后，使用与热处理工序相同规格的桨叶干燥机，进行强制冷却直至达到60℃(冷却工序)。该冷却工序时，用喷雾器对相对于吸水性树脂粉末(1)100重量份包含27.5重量％的硫酸铝水溶液(以氧化铝换算计为8重量％)1.17重量份、60重量％的乳酸钠水溶液0.196重量份和丙二醇0.029重量份的混合液(离子键性表面交联剂溶液)进行喷雾并均匀混合，得到吸水性树脂颗粒(1)。
(整粒工序(第2分级工序)
接着，针对上述吸水性树脂颗粒(1)，进行解碎直至其总量通过网眼710μm的JIS标准筛。需要说明的是，上述的“解碎”是指：针对在表面交联时聚集的吸水性树脂颗粒，破开至通过网眼710μm的筛网为止的操作。通过以上的操作，能够得到进行了表面交联的吸水性树脂(1)。将第1分级工序后的吸水性树脂粉末(1)的粒度以及微粉量和吸水性树脂(1)的物性示于表1。
[实施例2]
在实施例1的揺动式圆形筛分级装置(第1分级工序)中，将金属筛网的网眼从上起依次变更为850μm/150μm/150μm的合计3张金属筛网(平均一张的面积为2.65m2)，除此之外，进行与实施例1相同的操作，得到吸水性树脂(2)。将第1分级工序后的吸水性树脂粉末(2)的粒度以及微粉量和吸水性树脂(2)的物性示于表1。
[实施例3]
在实施例2中，将揺动式圆形筛分级装置(第1分级工序)的切向倾斜T变更为3mm，除此之外，进行与实施例2相同的操作，得到吸水性树脂(3)。将第1分级工序后的吸水性树脂粉末(3)的粒度以及微粉量和吸水性树脂(3)的物性示于表1。
[实施例4]
在实施例2中，将揺动式圆形筛分级装置(第1分级工序)的径向倾斜R变更为16mm，除此之外，进行与实施例2相同的操作，得到吸水性树脂(4)。将第1分级工序后的吸水性树脂粉末(4)的粒度以及微粉量和吸水性树脂(4)的物性示于表1。
[实施例5]
在实施例1的第1分级工序中，用具有面积为5.3m2的网眼850μm的金属筛网的分级装置进行分级后，使用在实施例1中使用的揺动式圆形筛分级装置(其中，取下网眼850μm的金属筛网，仅配置了网眼180μm/180μm的合计2张金属筛网(平均一张的面积为2.65m2)。)进行分级，除此之外，进行与实施例1相同的操作，得到吸水性树脂(5)。将第1分级工序后的吸水性树脂粉末(5)的粒度以及微粉量和吸水性树脂(5)的物性示于表1。
[实施例6]
在实施例1中，将揺动式圆形筛分级装置(第1分级工序)的径向倾斜R变更为23mm，除此之外，进行与实施例1相同的操作，得到吸水性树脂(6)。将第1分级工序后的吸水性树脂粉末(6)的粒度以及微粉量和吸水性树脂(6)的物性示于表1。
[实施例7]
在实施例1中，将揺动式圆形筛分级装置(第1分级工序)的切向倾斜T变更为21mm，除此之外，进行与实施例1相同的操作，得到吸水性树脂(7)。将第1分级工序后的吸水性树脂粉末(7)的粒度以及微粉量和吸水性树脂(7)的物性示于表1。
[比较例1]
在实施例1中，将揺动式圆形筛分级装置(第1分级工序)的径向倾斜R变更为2mm，除此之外，进行与实施例1相同的操作，得到比较吸水性树脂(1)。将第1分级工序后的比较吸水性树脂粉末(1)的粒度以及微粉量和比较吸水性树脂(1)的物性示于表1。
[比较例2]
在实施例2中，将揺动式圆形筛分级装置(第1分级工序)的切向倾斜T变更为30mm，除此之外，进行与实施例2相同的操作，得到比较吸水性树脂(2)。将第1分级工序后的比较吸水性树脂粉末(2)的粒度以及微粉量和比较吸水性树脂(2)的物性示于表1。
[实施例8]
将实施例1的揺动式圆形筛分级装置(第1分级工序)变更为具有网眼从上起依次为850μm/180μm的合计2张金属筛网(平均一张的面积为5.3m2)的揺动式圆形筛分级装置，除此之外，进行与实施例1相同的操作，得到吸水性树脂(8)。将第1分级工序后的吸水性树脂粉末(8)的粒度以及微粉量和吸水性树脂(8)的物性示于表1。
[实施例9]
将实施例2的揺动式圆形筛分级装置(第1分级工序)变更为具有网眼从上起依次为850μm/150μm的合计2张金属筛网(平均一张的面积为5.3m2)的揺动式圆形筛分级装置，除此之外，进行与实施例2相同的操作，得到吸水性树脂(9)。将第1分级工序后的吸水性树脂粉末(9)的粒度以及微粉量和吸水性树脂(9)的物性示于表1。
[比较例3]
在实施例8中，将揺动式圆形筛分级装置(第1分级工序)的径向倾斜R变更为2mm，除此之外，进行与实施例8相同的操作，得到比较吸水性树脂(3)。将第1分级工序后的比较吸水性树脂粉末(3)的粒度以及微粉量和比较吸水性树脂(3)的物性示于表1。
[比较例4]
在实施例9中，将揺动式圆形筛分级装置(第1分级工序)的切向倾斜T变更为30mm，除此之外，进行与实施例9相同的操作，得到比较吸水性树脂(4)。将第1分级工序后的比较吸水性树脂粉末(4)的粒度以及微粉量和比较吸水性树脂(4)的物性示于表1。
[比较例5]
在实施例2中，将揺动式圆形筛分级装置(第1分级工序)的偏心倾斜E变更为30mm，除此之外，进行与实施例2相同的操作，得到比较吸水性树脂(5)。将第1分级工序后的比较吸水性树脂粉末(5)的粒度以及微粉量和比较吸水性树脂(5)的物性示于表1。
[比较例6]
在实施例9中，将揺动式圆形筛分级装置(第1分级工序)的偏心倾斜E变更为30mm，除此之外，进行与实施例9相同的操作，得到比较吸水性树脂(6)。将第1分级工序后的比较吸水性树脂粉末(6)的粒度以及微粉量和比较吸水性树脂(6)的物性示于表1。
[表1]
(1)；SFC的单位[×10-7·cm3·s·g-1]
(总结)
上述实施例1～7和比较例1～2、5是组合使用两张网眼相同(例如180μm、150μm)的金属筛网的分级例，实施例8～9和比较例3～4、6是未组合使用的分级例。
由实施例1(径向倾斜R：8mm)与比较例1(径向倾斜R：2mm)的对比明确可知：增加揺动式圆形筛分级装置的径向倾斜R时，第1分级工序后的吸水性树脂粉末中的微粉量减少(1.9重量％→0.3重量％)，吸水性树脂的通液性(SFC)提高(40→50)。即使变更金属筛网的张数(3→2张/实施例8和比较例3)也同样地确认该倾向。
由实施例1与实施例6的对比以及实施例2与实施例4的对比可确认到如下倾向：径向倾斜R为更优选范围5～15mm内时，第1分级工序后的吸水性树脂粉末中的微粉量进一步减少，吸水性树脂的通液性(SFC)进一步提高。
由实施例2(切向倾斜T：13mm)与比较例2(切向倾斜T：30mm)的对比明确可知：减小揺动式圆形筛分级装置的切向倾斜T时，第1分级工序后的吸水性树脂粉末中的微粉量减少(2.1重量％→0.6重量％)，吸水性树脂的通液性(SFC)提高(40→48)。即使变更金属筛网的张数(3→2张/实施例9和比较例4)也同样地确认该倾向。
本发明中，切向倾斜T的更优选范围为4～15mm，从实施例1与实施例7的对比以及实施例2与实施例3的对比可确认到如下倾向：切向倾斜T为更优选范围4～15mm内时，第1分级工序后的吸水性树脂粉末中的微粉量进一步减少，吸水性树脂的通液性(SFC)进一步提高。
由实施例2(偏心倾斜E：13mm)与比较例5(偏心倾斜E：30mm)的对比明确可知：增加揺动式圆形筛分级装置的偏心倾斜E时，第1分级工序后的吸水性树脂粉末中的微粉量减少(1.8重量％→0.6重量％)，吸水性树脂的通液性(SFC)提高(41→48)。即使变更金属筛网的张数(3→2张/实施例9和比较例6)也同样地确认到该倾向。
由实施例5(使用两张网眼180μm的筛网)与实施例8(使用一张网眼180μm的筛网/延展面积相同)的对比可知：通过设置多个具有实质相同的网眼的筛网，第1分级工序后的吸水性树脂粉末中的微粉量减少(1.1重量％→0.3重量％)，吸水性树脂的通液性(SFC)提高(39→50)。
换言之，通过将揺动式筛分级装置中使用的筛网的至少2张以上设为实质相同的网眼，无需增大装置尺寸即可确保用于制成目标粒度而充分的筛面积。另外，由于装置的小型化而可实现设备方面的成本降低。进而，通过减小筛的直径，还具有筛网的耐久性提高的效果。
需要说明的是，表1中虽然没有记载，但实施例1～9和比较例1～4中的吸水性树脂的无加压下吸水倍率(CRC)为30(g/g)前后、加压下吸水倍率(AAP0.7)为24(g/g)前后。换言之，本发明中，不是吸水倍率，而是在通液性(尤其是SFC)和微粉量方面发挥显著的效果。
[实施例10]
上述实施例1中，使连续制造装置不停止地运行，从而连续生产吸水性树脂(1)。
为了调查上述吸水性树脂(1)的性能的经时变化，从连续运转开始第30天起对每1吨制品进行取样，针对合计20吨的部分，测定其物性(SFC/粒度等)。针对所得20个点的数据，求出其平均值，与运转第一天(实施例1)的吸水性树脂(1)进行比较。需要说明的是，将运转第一天的吸水性树脂(1)标记为吸水性树脂(1-1d)、将运转第30天的吸水性树脂标记为吸水性树脂(1-30d)。
结果，吸水性树脂(1-1d)的SFC为50(×10-7·cm3·s·g-1)，与此相对，吸水性树脂(1-30d)的SFC降低至42(×10-7·cm3·s·g-1)。
究极该SFC降低的原因时明确了：分级工序中得到的吸水性树脂粉末的、粒径180μm以上且不足850μm的颗粒的比例在运转第一天为99.7重量％，与此相对，在运转第30天降低至95重量％。换言之可推测：随着微粉量的增加，吸水性树脂中的空隙率降低，SFC降低。
[实施例11]
为了消除在上述实施例10中确认到的现象(SFC的降低)，暂时停止分级工序，对揺动式圆形筛分级装置进行清洗。需要说明的是，该清洗采用了使用市售吸引机的真空(吸引)清洗，进行至目视无法确认到固体物质等异物的程度。需要说明的是，不停止该分级工序之外的工序，在稍微降低运转率的状态下持续运转。
在上述真空清洗后，使揺动式圆形筛分级装置恢复而重新开始运转。重新开始后，分级工序中得到的吸水性树脂粉末的粒径180μm以上且不足850μm的颗粒的比例为97重量％，SFC为44(×10-7·cm3·s·g-1)。确认到物性略微恢复。
[实施例12]
为了消除在上述实施例10中确认到的现象(SFC的降低)，停止分级工序，对揺动式圆形筛分级装置进行清洗(基于温水的水洗)。
该清洗(基于温水的水洗)如下操作：首先从揺动式圆形筛分级装置中取下金属筛网后，在60℃的温水槽中浸渍1小时，进入筛开口部的多数吸水性树脂发生溶胀而能够目视确认到。
接着，使用Japan公司制的高压清洗机，使50℃的温水以喷出压力(表压)200(kg/cm2)进行喷出，将进入筛开口部的吸水性树脂、分级装置的死角中存在的异物完整地去除至毫无痕迹。
在上述清洗(基于温水的水洗)后，使该分级装置干燥并恢复，重新开始运转时，分级工序中得到的吸水性树脂粉末的、粒径180μm以上且不足850μm的颗粒的比例为99.5重量％、SFC为50[×10-7·cm3·s·g-1]，恢复至与运转第一天相同的水平。
(总结)
如实施例10～12可知那样：长时间的连续运转下有时可观察到物性降低，但通过每隔一定时间进行清洗、尤其是基于温水的水洗，能够没有所述问题地更稳定地连续生产高物性的吸水性树脂。
[实施例13]
按照专利文献26(国际公开第2010/032694号小册子)的实施例1来进行以下的运转。
即，使用包括聚合工序(在带上的静置聚合)、凝胶细粒化(解碎)工序、干燥工序、粉碎工序、分级工序(第1分级工序)、表面交联工序(表面交联剂的混合工序、加热工序(热处理工序)、冷却工序)、整粒工序(第2分级工序)、以及用于连结各工序间的输送工序的吸水性树脂的连续制造装置(生产能力1500[kg/hr])来连续制造。需要说明的是，上述第1分级工序、表面交联工序、第2分级工序之间用空气输送(露点为10℃的干燥空气或60℃的加热空气)来连结。
具体而言，将包含0.06摩尔％(相对于单体)的作为内部交联剂的聚乙二醇二丙烯酸酯(平均n数(平均聚合度)为9)且75摩尔％被中和的丙烯酸部分钠盐水溶液(单体浓度为37重量％)作为单体水溶液(13)，用定量泵进行连续进料，在输送管的中途连续吹入氮气，将氧浓度设为0.5[mg/L]以下。
接着，在单体水溶液(13)中进一步分别用管线混合来连续混合0.14g/0.005g(相对于1mol单体)过硫酸钠/L-抗坏血酸，在两端具有堰部的平面钢带上以厚度约为30mm来供给，以95℃连续地进行30分钟的静置水溶液聚合(连续带聚合)(聚合工序)。
将上述聚合工序中得到的含水凝胶状交联聚合物(13)(固体成分浓度：45重量％)在60℃的气氛下用孔径为7mm的碎肉机细分化至约1mm(凝胶细粒化(解碎)工序)，接着，在连续通气带干燥机(热风的露点：30℃)的移动的多孔板上以厚度达到50mm的方式铺开载置，以185℃干燥30分钟后，暴露于外气而进行冷却，得到干燥聚合物(13)(固体成分：96重量％、温度：60℃)(干燥工序)。
通过将所得干燥聚合物(13)的总量连续供给至3段辊磨机(辊缝从上起为1.0mm/0.70mm/0.50mm)而进行粉碎(粉碎工序)。
其后，在包含具有网眼1000μm、850μm和150μm的金属筛网(材质：SUS304制、筛内表面的表面粗糙度Rz：50nm、表面粗糙度Ra：4.8nm、张力50[N/cm]、筛网的面积为2[m2/张])的筛口径1600mm的揺动式圆形筛分装置(振动数：230rpm、径向倾斜(倾斜)：11mm、切向倾斜(倾斜)：11mm、偏心量：35mm、装置的温度：60℃、装置内的气氛露点：13℃)中，在各金属筛(网眼1000μm、850μm和150μm)的下部设置有直径30mm的白色(乳白色)的轻敲球(聚氨酯树脂制/轻敲球截面积相对于金属筛网面积的比例：16％)和孔径20mm的不锈钢制(材质：SUS304)制冲孔金属(开孔率40％)。使用该筛分装置进行分级，采取850μm和150μm的金属筛网之间的粒分，得到吸水性树脂粉末(13)。需要说明的是，将供给至该筛分装置的粉碎工序后的吸水性树脂粉末的温度保温至60℃。另外，安装有该筛分装置的架台进行了接地电阻值为5Ω的接地(除电)。进而，通过设置有袋式过滤器的排气装置，该筛分装置内的减压度为0.11kPa，使露点10℃、温度60℃的空气以2[m3/hr]在该筛分装置内通气(第1分级工序)。
将上述中得到的吸水性树脂粉末(13)以1500[kg/hr]定量连续供给至高速连续混合机(TURBOLIZER、1000rpm)，用喷雾器将相对于吸水性树脂粉末100重量份包含1,4-丁二醇0.3重量份、丙二醇0.5重量份、纯水2.7重量份的混合液的表面处理剂溶液进行喷雾并混合。接着，将所得混合物利用桨叶干燥机连续地以198℃进行40分钟的加热处理(表面交联工序)。其后，使用相同的桨叶干燥机强制冷却至60℃(冷却工序)。
进而，在与上述第1分级工序中使用的相同的包含筛口径1600mm的揺动式圆形筛分装置(装置的温度：60℃/仅使用网眼850μm的金属筛，装置内的气氛露点：12℃)中，在金属筛(网眼850μm)的下部设置了直径30mm的白色(乳白色)的轻敲球(聚氨酯树脂制/轻敲球截面积相对于金属筛网面积的比例：16％)和孔径20mm的不锈钢制(材质：SUS304)制冲孔金属(开孔率40％)。使用该筛分装置，对850μm通过物进行分级，将网眼850μm的筛网上残留的物质再次粉碎后，与上述850μm通过物混合，得到总量为850μm通过物的经整粒的吸水性树脂(13)(整粒工序(第2分级工序))。需要说明的是，供给至该筛分装置的粉碎工序后的吸水性树脂粉末的温度被保温在60℃。另外，安装有该筛分装置的架台进行了接地电阻值为5Ω的接地(除电)。进而，利用设置有背面过滤器的排气装置，该筛分装置内的减压度为0.11kPa，使露点10℃、温度60℃的空气以2[m3/hr]在该筛分装置内通气。
上述第1分级工序中，如图3所示那样在金属筛网的下方配置有多个的支承件。进行1年的连续运转后，确认该金属筛网时，筛网无破损(破损)。
需要说明的是，基于图3，在半径0.8m的圆形筛网(圆筛)30的下部配置有两个支承件(35、36)。该支承件(35、36)均具有宽度4cm、高度3cm的环形形状，分别在支承件的上部用有机硅橡胶进行了保护。支承件35配置于距离筛网的中心为0.4m的位置(相对于筛网的半径1为0.5的位置)、支承件36配置于距离筛网的中心为0.56m的位置(相对于筛网的半径1为0.7的位置)。这些支承件固定在筛网下方的冲孔金属的上部，筛网与支承件以筛网未弯曲的状态设置2mm的间隙。
[实施例14]
在上述实施例13的第1分级工序中，变更为包含筛口径3000mm的揺动式圆形筛分装置，除此之外，进行与实施例13相同的操作。与实施例13同样地进行1年的连续运转后，确认该金属筛网时，筛网无破损(破裂)。
[比较例7]
在上述实施例13的第1分级工序中，未在金属筛网的下方配置支承件，除此之外，进行与实施例13相同的操作。
其结果，在开始运转后3个月，筛网产生破损。因而，更换筛网并将处理量减至一半，重新开始运转。
产业上的可利用性
本发明的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的制造方法可适用于吸水性树脂的生产、尤其是大量生产。另外，本发明中得到的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂适合于纸尿布等卫生用品的吸收体用途。
需要说明的是，本申请基于2012年8月1日申请的日本专利申请第2012-171042号、2012年8月2日申请的日本专利申请第2012-171554号以及日本专利申请第2012-171555号，将其公开内容通过参照整体援引。
附图标记说明
10、20 揺动式筛分级装置、
121、122、123、21、22、23、30 筛网、
141、143、162、163 排出口、
17 轨迹记录用纸、
18 专用圆珠笔、
24 冲孔金属、
25 轻敲球、
26 支承件、
35、36 支承件、
E 偏心倾斜、
R 径向倾斜。
Claims (28)
1.一种聚丙烯酸系和/或聚丙烯酸盐系吸水性树脂的制造方法，其特征在于，其依次包括如下工序：
将以丙烯酸和/或其盐作为主成分的单体水溶液进行聚合的聚合工序；
将所述聚合工序中得到的含水凝胶状交联聚合物进行干燥的干燥工序；以及
将所述干燥工序中得到的聚合物进行分级的分级工序，
所述分级工序中使用揺动式筛分级装置，
所述揺动式筛分级装置中，使用2个以上具有相对于目标网眼为±2％的范围的网眼的筛网，
所述揺动式筛分级装置的筛网的轨迹和转速为下述的范围：
径向倾斜R：5～40mm、
切向倾斜T：0.1～25mm、
偏心倾斜E：40～80mm、
转速F：60～600rpm。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述揺动式筛分级装置中使用的筛网的直径为2m以上且10m以下。
3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述目标网眼为600～1000μm。
4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述目标网眼为106～212μm。
5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述揺动式筛分级装置中，在筛网的下方，在比所述筛网的边框更靠内的内侧配置有支承件。
6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述揺动式筛分级装置中，在筛网的下方配置有冲孔金属，所述支承件安装于所述冲孔金属的上部，所述筛网配置于所述支承件的上方。
7.根据权利要求5所述的制造方法，其中，所述支承件中的至少一个是橡胶制或表面被橡胶覆盖而成。
8.根据权利要求5所述的制造方法，其中，所述揺动式筛分级装置中，所述筛网为圆筛，所述支承件被配置于自所述筛网的中心起相对于筛网的半径1为0.20～0.60的范围内。
9.根据权利要求8所述的制造方法，其中，所述揺动式筛分级装置中，还将支承件配置于自所述筛网的中心起相对于筛网的半径1为0.61～0.85的范围内。
10.根据权利要求5所述的制造方法，其中，所述揺动式筛分级装置中，所述筛网与支承件的间隔为0mm以上且5mm以下。
11.根据权利要求6所述的制造方法，其中，所述筛网与所述冲孔金属之间配置有轻敲材料。
12.根据权利要求5所述的制造方法，其中，所述支承件为环形形状。
13.根据权利要求5所述的制造方法，其中，所述支承件被设置在所述筛网的同心圆上。
14.根据权利要求13所述的制造方法，其中，所述筛网为圆筛。
15.一种聚丙烯酸系和/或聚丙烯酸盐系吸水性树脂的制造方法，其特征在于，其包括如下工序：
将以丙烯酸和/或其盐作为主成分的单体水溶液进行聚合而得到含水凝胶状交联聚合物的聚合工序；
将所述含水凝胶状交联聚合物进行干燥而得到吸水性树脂粉末的干燥工序；
将所述吸水性树脂粉末进行分级的分级工序；以及
将所述吸水性树脂粉末进行表面交联的表面交联工序，
在所述表面交联工序之前和/或表面交联工序之后进行的分级工序中，该分级工序的揺动式筛分级装置中，被使用的筛网具有多个支承件，
所述多个支承件为环形形状，
所述揺动式筛分级装置的筛网的轨迹和转速为下述的范围：
径向倾斜R：5～40mm、
切向倾斜T：0.1～25mm、
偏心倾斜E：40～80mm、
转速F：60～600rpm。
16.根据权利要求15所述的制造方法，其特征在于，所述揺动式筛分级装置中，在筛网的下方配置有冲孔金属，所述支承件安装于所述冲孔金属的上部，所述筛网配置于所述支承件的上方。
17.根据权利要求15所述的制造方法，其中，所述支承件中的至少一个是橡胶制或表面被橡胶覆盖而成。
18.根据权利要求15所述的制造方法，其中，所述揺动式筛分级装置中，所述筛网为圆筛，所述支承件被配置于自所述筛网的中心起相对于筛网的半径1为0.20～0.60的范围内。
19.根据权利要求18所述的制造方法，其中，所述揺动式筛分级装置中，还将支承件配置于自所述筛网的中心起相对于筛网的半径1为0.61～0.85的范围内。
20.根据权利要求15所述的制造方法，其中，所述揺动式筛分级装置中，所述筛网与支承件的间隔为0mm以上且5mm以下。
21.根据权利要求16所述的制造方法，其中，所述筛网与所述冲孔金属之间配置有轻敲材料。
22.根据权利要求15所述的制造方法，其中，所述支承件被设置在所述筛网的同心圆上。
23.根据权利要求22所述的制造方法，其中，所述筛网为圆筛。
24.根据权利要求1～23中任一项所述的制造方法，其还包括将所述分级工序后生成的吸水性树脂微粉在所述干燥工序之前进行再利用的工序。
25.根据权利要求1～23中任一项所述的制造方法，其中，所得聚丙烯酸系和/或聚丙烯酸盐系吸水性树脂的通液性SFC为20×10-7·cm3·g·s-1以上。
26.根据权利要求1～23中任一项所述的制造方法，其中，进行30天以上的连续制造。
27.根据权利要求1～23中任一项所述的制造方法，其中，每隔一定时间对所述筛网进行清洗。
28.根据权利要求27所述的制造方法，其中，所述清洗用温水进行。
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