聚丙烯酸(鹽)系吸水性樹脂的制造方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本發(fā)明涉及聚丙烯酸(鹽)系吸水性樹脂的制造方法。進(jìn)而詳細(xì)而言，涉及進(jìn)一步包含吸收從具有聚合工序、干燥工序、表面交聯(lián)工序等的聚丙烯酸(鹽)系吸水性樹脂的制造工序排出的氣體的工序(氣體吸收工序)的聚丙烯酸(鹽)系吸水性樹脂的制造方法?！?br>背景技術(shù)：
】[0002]吸水性樹脂(SAP/SuperAbsorbentpolymer)是水溶脹性的水不溶性高分子膠凝劑，作為紙尿布、生理用衛(wèi)生巾等衛(wèi)生用品，農(nóng)園用保水劑、工業(yè)用止水劑等，主要多用于一次性用途。這樣的吸水性樹脂使用多種單體、親水性高分子化合物作為其原料。其中，從吸水性能的高度出發(fā)，使用了丙烯酸和/或其鹽的聚丙烯酸(鹽)系吸水性樹脂在工業(yè)上被利用得最多。[0003]這樣的吸水性樹脂，經(jīng)過聚合、干燥、粉碎、分級、表面交聯(lián)等，以顆粒狀的制品的形式被制造(非專利文獻(xiàn)I)，但是從環(huán)境保護(hù)的觀點(diǎn)出發(fā)，特別是從聚合、干燥、加熱處理(表面交聯(lián))的各工序排出的氣體(廢氣)在排出至大氣前需要進(jìn)行捕集。即，該廢氣中包含吸水性樹脂的原材料等(單體、交聯(lián)劑、水、有機(jī)溶劑等)，需要捕集這些物質(zhì)。[0004]因此，作為該廢氣的捕集或再循環(huán)技術(shù)，公開了以下技術(shù):從丙烯酸及聚丙烯酸的制造工藝產(chǎn)生的廢物的處理技術(shù)(專利文獻(xiàn)I);將從制造吸水性樹脂及其原料單體水溶液的工序的任意階段去除的廢氣用堿性水溶液進(jìn)行洗滌的技術(shù)(專利文獻(xiàn)2?4);將聚合工序等中產(chǎn)生的水、單體的蒸汽再循環(huán)于單體水溶液、聚合工序的技術(shù)(專利文獻(xiàn)5?11)。[0005]另外，公開了以下技術(shù):在吸水性樹脂的制造工序中，水作為單體、交聯(lián)劑的溶劑而廣泛應(yīng)用，使用蒸餾水作為聚合時的溶劑(專利文獻(xiàn)12?14)。[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)[0007]專利文獻(xiàn)[0008]專利文獻(xiàn)I:歐州專利申請公開第1415977號說明書[0009]專利文獻(xiàn)2:國際公開第2010/040465號小冊子[0010]專利文獻(xiàn)3:國際公開第2010/040466號小冊子[0011]專利文獻(xiàn)4:國際公開第2010/040467號小冊子[0012]專利文獻(xiàn)5:國際公開第2011/042404號小冊子[0013]專利文獻(xiàn)6:美國專利第6174978號說明書[0014]專利文獻(xiàn)7:美國專利第7741400號說明書[0015]專利文獻(xiàn)8:美國專利第7049366號說明書[0016]專利文獻(xiàn)9:歐州專利申請公開第1879930號說明書[0017]專利文獻(xiàn)10:歐州專利申請公開第1866349號說明書[0018]專利文獻(xiàn)11:美國專利第6987151號說明書[0019]專利文獻(xiàn)12:美國再發(fā)行專利第Re32649號說明書[0020]專利文獻(xiàn)13:美國專利第5633329號說明書[0021]專利文獻(xiàn)14:歐州專利第0068189號說明書[0022]非專利文獻(xiàn)[0023]非專利文獻(xiàn)1:ModernSuperabsorbentPolymerTechnology69?103頁【
發(fā)明內(nèi)容】[0024]發(fā)明要解決的課題[0025]在上述專利文獻(xiàn)I?11公開的廢氣捕集技術(shù)中，將有的從聚丙烯酸(鹽)系吸水性樹脂的制造工序排出的廢氣進(jìn)行冷卻、凝聚，有的通過水、堿水進(jìn)行吸收，或者直接進(jìn)行燃燒處理。[0026]在這些廢氣捕集技術(shù)中，通過水、堿水的吸收，特別是在吸收從干燥工序排出的廢氣時，經(jīng)常發(fā)生廢氣吸收塔內(nèi)的堵塞。特別近年來，為了提高吸水性樹脂的生產(chǎn)率，進(jìn)行高溫引發(fā)聚合、高濃度聚合，從制造工序排出的氣體的絕對量、廢氣中的有機(jī)物(特別是殘存單體)的含有比率(容積％)有增加的傾向。上述廢氣的吸收工序?qū)τ谖詷渲姆€(wěn)定生產(chǎn)帶來很大的影響，由于起因于廢氣吸收塔內(nèi)堵塞的故障引起的暫時停止，引起生產(chǎn)率的降低。[0027]另外，為了更有效地吸收廢氣中所含有的有機(jī)物(特別是殘存單體)，優(yōu)選將廢氣的吸收液的液性調(diào)整為堿性，但堿性過強(qiáng)時，通過與吸收液中的多價金屬離子的反應(yīng)生成的水不溶性的多價金屬鹽量迅速增加，存在容易發(fā)生吸收塔內(nèi)的堵塞的問題。廢氣吸收塔內(nèi)的堵塞發(fā)生時，需要洗滌等，且需要暫時停止制造。因此，剛剛再運(yùn)轉(zhuǎn)后調(diào)整聚合溫度、表面處理溫度需要時間，因此產(chǎn)生剛剛再運(yùn)轉(zhuǎn)后的吸水性樹脂的物性不穩(wěn)定這樣的問題。[0028]對于上述問題，在以往技術(shù)(特別是上述專利文獻(xiàn)I?4)中公開了通過堿性水溶液吸收廢氣的技術(shù)，但是對于消除廢氣吸收塔內(nèi)的堵塞的技術(shù)并沒有任何明示。[0029]本發(fā)明是鑒于上述課題而完成，本發(fā)明的目的在于提供抑制廢氣吸收塔內(nèi)的堵塞而穩(wěn)定且連續(xù)地制造吸水性樹脂的方法。進(jìn)而，提供穩(wěn)定且連續(xù)的吸水性樹脂制造方法，所述方法包含對于從吸水性樹脂的制造工序排出氣體有效且持續(xù)的氣體吸收工序。[0030]用于解決課題的技術(shù)方案[0031]為了解決上述課題，發(fā)明人進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn):為了抑制廢氣吸收塔內(nèi)的堵塞，需要將廢氣的吸收液的PH調(diào)整為特定的范圍，并且使廢氣的吸收液中所含有的多價金屬離子、電解質(zhì)的量降低至一定的數(shù)值以下。[0032]S卩，為了解決上述課題，本發(fā)明(第I發(fā)明)提供一種聚丙烯酸(鹽)系吸水性樹脂的制造方法，所述方法進(jìn)一步包含:從聚丙烯酸(鹽)系吸水性樹脂的制造工序排出的氣體被pH為7?11、且多價金屬離子的含量為10ppm以下的水吸收的工序。[0033]另外，為了解決上述課題，本發(fā)明(第2發(fā)明)提供一種聚丙烯酸(鹽)系吸水性樹脂的制造方法，所述方法進(jìn)一步包含:從聚丙烯酸(鹽)系吸水性樹脂的制造工序排出的氣體，被將25°C的電導(dǎo)率為500(yS/cm)以下的水和堿化合物進(jìn)行混合而將pH調(diào)整為7?11的水吸收的工序。[0034]發(fā)明效果[0035]根據(jù)本發(fā)明，通過使對吸水性樹脂的制造工序排出的廢氣進(jìn)行吸收的廢氣吸收工序連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，能夠抑制成為廢氣吸收塔堵塞原因的、水不溶性的鹽的生成。作為結(jié)果，能夠使廢氣的吸收處理長時間持續(xù)。特別是可實(shí)現(xiàn)提高廢氣的吸收處理性能、處理效率，堵塞的發(fā)生頻率非常少、不中斷吸水性樹脂的生產(chǎn)就能實(shí)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)成本的降低?！靖綀D說明】[0036]圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的概略裝置圖。【具體實(shí)施方式】[0037]以下，對于本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，但本發(fā)明的范圍并不拘泥于這些說明，除了以下的例示以外，可在不損害本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)變更、實(shí)施。具體而言，本發(fā)明并不限于下述的各實(shí)施方式，能在權(quán)利要求所示的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更，對于適當(dāng)組合不同的實(shí)施方式中分別公開的技術(shù)方案所得到的實(shí)施方式，也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。[0038][I]術(shù)語的定義[0039](1-1)“吸水性樹脂”[0040]本發(fā)明的所謂“吸水性樹脂”是指水溶脹性水不溶性高分子膠凝劑，并滿足以下的物性。即，指滿足以下物性的高分子膠凝劑，作為“水溶脹性”，根據(jù)ERT441.2-02規(guī)定的CRC為5g/g以上，而且，作為“水不溶性”，根據(jù)ERT470.2-02規(guī)定的Ext為50重量％以下。[0041]上述吸水性樹脂可根據(jù)其用途適當(dāng)設(shè)計，沒有特別限制，優(yōu)選為使具有羧基的不飽和單體進(jìn)行交聯(lián)聚合的親水性交聯(lián)聚合物。另外，并不限于總量(100重量％)為聚合物的形式，在滿足上述物性(CRC、Ext)的范圍內(nèi)，可以是包含添加劑等的吸水性樹脂組合物。[0042]進(jìn)而，本發(fā)明的吸水性樹脂，不限于最終制品，有時也指吸水性樹脂的制造工序的中間體(例如，聚合后的含水凝膠狀交聯(lián)聚合物、干燥后的干燥聚合物、表面交聯(lián)前的吸水性樹脂粉末等)，與前述的吸水性樹脂組合物一并地將其全部總括而總稱為“吸水性樹脂”。另外，作為吸水性樹脂的形狀，可列舉出薄片狀、纖維狀、薄膜狀、顆粒狀、凝膠狀等，在本發(fā)明中優(yōu)選為顆粒狀的吸水性樹脂。[0043](1-2)“聚丙烯酸(鹽)”[0044]本發(fā)明的所謂“聚丙烯酸(鹽)”是指聚丙烯酸和/或其鹽，并指作為主成分包含丙烯酸和/或其鹽(以下，稱為“丙烯酸(鹽)”)作為重復(fù)單元、作為任意成分包含接枝成分的聚合物。[0045]上述所謂“主成分”是指丙烯酸(鹽)的使用量(含量)相對于聚合中使用的單體(除了內(nèi)部交聯(lián)劑以外)全體通常為50?100摩爾％，優(yōu)選為70?100摩爾％，更優(yōu)選為90?100摩爾%，進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)質(zhì)上為100摩爾%。另外，上述聚丙烯酸鹽必須包含水溶性鹽，優(yōu)選包含一價的鹽，更優(yōu)選包含堿金屬鹽或銨鹽。[0046](1-3)“EDANA”及“ERT”[0047]“EDANA”是歐州無紡布工業(yè)會(EuropeanDisposablesandNonwovensAssociat1ns)的簡稱，“ERT”是歐州標(biāo)準(zhǔn)(基本是世界標(biāo)準(zhǔn))的吸水性樹脂的測定法(EDANARecommendedTestMethods)的簡稱。在本發(fā)明中，只要沒有特別說明，就依照ERT原本(2002年修改/公知文獻(xiàn))測定吸水性樹脂的物性。[0048](1-3-1)“CRC"(ERT441.2-02)[0049]“CRCT是離心分離保持容量(CentrifugeRetent1nCapacity)的簡稱，表示吸水性樹脂的無加壓下吸水倍率(有時也稱為“吸水倍率”)。具體是指將吸水性樹脂0.2g包入無紡布后，在大量過剩的0.9重量％氯化鈉水溶液中浸漬30分鐘進(jìn)行自由溶脹，其后，用離心分離機(jī)(250G)去除水后的吸水倍率(單位:g/g)。[0050](1-3-2)“Ext”(ERT470.2-02)[0051]“Ext”是Extractables的簡稱，表示吸水性樹脂的水可溶成分(水可溶成分量)。具體而言，對于吸水性樹脂1.0g，相對于0.9重量%氯化鈉水溶液200ml，將500rpm攪拌16小時后溶解了的聚合物量通過PH滴定進(jìn)行測定的值(單位:重量％)。[0052](1-3-3)“AAP”(ERT442.2-02)[0053]“AAP”是Absorpt1nAgainstPressure的簡稱，表示吸水性樹脂的加壓下吸水倍率。具體而言，對于吸水性樹脂0.9g，相對于大量過剩的0.9重量％氯化鈉水溶液，I小時、0.3pSi(2.06kPa、21g/cm2)載荷下進(jìn)行溶脹后的吸水倍率(單位:g/g)。另外，有時也將載荷條件變更為0.7psi(4.83kPa、49g/cm2)進(jìn)行測定。[0054](1-4)“通液性”[0055]吸水性樹脂的所謂“通液性”是指通過載荷下或者無載荷下的溶脹凝膠顆粒間的液體的流動性，作為代表性的測定方法有SFC(SalineFlowConductivity/生理食鹽水導(dǎo)流性)、GBP(GelBedPermeability/凝膠床透過性)。[0056]“SFC(生理食鹽水導(dǎo)流性)”是指0.69重量％氯化鈉水溶液相對于2.07kPa載荷下的吸水性樹脂的通液性，按照美國專利第5669894號公開的SFC試驗(yàn)方法進(jìn)行測定。[0057]“GBP(凝膠床透過性)”是指0.9重量％氯化鈉水溶液相對于在載荷下或者自由溶脹的吸水性樹脂的通液性，按照國際公開第2005/016393號公開的GBP試驗(yàn)方法進(jìn)行測定。[0058](1-5)“吸水速度”[0059]吸水性樹脂的“吸水速度”是指吸收一定量的水性液時的速度，作為代表性的測定方法有“FSR”、“Vortex”(單位:秒鐘)。另外，本發(fā)明中的吸水速度是通過FSR進(jìn)行評價。另夕卜，“FSR”是FreeSwellRate的簡稱。關(guān)于具體的測定方法，在后述的實(shí)施例中進(jìn)行說明。[0060](1-6)其他[0061]在本說明書中，表示范圍的“X?Y”是指“X以上、Y以下”。另外，只要沒有特別注釋，作為重量單位的“t(噸)”指Metricton(公噸)，“ppm”表示“重量ppm”或“質(zhì)量ppm”。進(jìn)而，“重量”和“質(zhì)量”、“重量份”和“質(zhì)量份”、“重量％”和“質(zhì)量％”作為同義詞看待。另外，“?酸(鹽)”分別表示“?酸和/或其鹽”，當(dāng)前第1頁1 2 3 4 5 6