[发明专利]连续混合聚合物颗粒的方法

说明书

本发明涉及一种将吸水性聚合物颗粒与液体或其它颗粒连续混合的方法，其中聚合物颗粒在其自身重量下沿产物流方向移动，且至少一部分进行混合的材料通过至少一个固定在旋转轴上的混合工具的转动而获得与产物流方向相反的动量。 

吸水性聚合物例如尤其为(共)聚合的亲水性单体的聚合物，一种或多种亲水性单体在合适的接枝基质上的接枝(共)聚合物，交联的纤维素醚或淀粉醚，交联的羧甲基纤维素，部分交联的聚氧化烯或者在含水流体中溶胀的天然产物如瓜耳胶衍生物。这类聚合物作为可吸收水溶液的产品用来生产尿布、棉塞、卫生棉及其它卫生制品，也作为保水剂用于商品蔬菜种植。 

吸水性聚合物的生产例如描述于专题论文“Modern SuperabsorbentPolymer Technology”，F.L.Buchholz and A.T.Graham，Wiley-VCH，1998，第69-117页中。 

吸水性聚合物具有的离心保留容量通常为25-60g/g，优选至少30g/g，更优选至少32g/g，甚至更优选至少34g/g，最优选至少35g/g。离心保留容量(CRC)由EDANA(欧洲一次性用品及非织造协会(EuropeanDisposables and Nonwovens Association))推荐的试验方法No.441.2-02“离心保留容量”测定。 

为了改善它们的性能特征例如渗透性，通常将吸水性聚合物颗粒后交联。这种后交联可以在含水凝胶相中进行。然而，优选将研磨和筛选过的基质聚合物颗粒用后交联剂进行表面涂覆，干燥和热后处理。为此有用的交联剂包括含有至少两个这样的基团的化合物，所述基团能与亲水性聚合物的羧酸酯基形成共价键或者能与基质聚合物的至少两个不同聚合链的至少两个羧基或其它官能团一起交联。 

DE-A 35 23 617公开了一种将吸水性聚合物颗粒后交联的方法，其中将多元醇计量加入溶剂中，优选含水溶剂。 

WO 04/037900公开了一种将吸水性聚合物颗粒与水溶液混合的方法，其中由于聚合物颗粒部分具有的高动能，避免了在混合期间形成附聚物。 

WO 05/080479描述了一种将吸水性聚合物颗粒后交联的方法，其中计量加入两种单独的溶液。根据该专利申请，优选使用高速混合器。 

本发明的目的是提供一种将吸水性聚合物颗粒与水溶液混合的改进方法。 

我们发现该目的通过一种在聚合物颗粒在其自身重量下沿产物流方向移动时，使吸水性聚合物颗粒与液体或其它颗粒连续混合的方法来实现，其中至少一部分进行混合的材料通过至少一个固定在旋转轴上的混合工具的转动而获得与产物流方向相反的动量。 

液体是在23℃下为液体的材料或通过升高温度液化的固体材料。有用的液体材料例如包括应用于吸水性聚合物颗粒的液体后交联剂或后交联剂溶液。 

除吸水性聚合物颗粒以外的其它颗粒是颗粒状固体。有用的颗粒状固体的一个实例为热解二氧化硅。 

产物流方向是聚合物颗粒输送通过混合器的方向；即从混合器的入口到其出口通过混合器的输送路径。 

聚合物颗粒向下移动通过混合器。结果，在其自身重量下，聚合物颗粒在产物流方向上被重力加速。 

混合工具在旋转方向上的前沿低于其后沿；即混合工具具有正螺距角并沿与产物流方向相反的方向输送聚合物颗粒。 

因此，负螺距角是指混合工具将沿产物流方向输送聚合物颗粒。 

液体或其它颗粒通常从上方计量加入混合器中，优选经由合适的喷嘴，更优选借助至少一个双料喷嘴，最优选借助至少四个双料喷嘴，通过喷雾加入。 

当使用多个喷嘴时，可以更好地分布要喷雾分散的液体和其它颗粒。有利地，可以通过联合供应管线提供多个喷嘴，例如两个。 

当将吸水性聚合物颗粒与含水流体混合时，使用其中材料通过自由下降而混合的混合器能使通常的附聚风险最小化。目前的混合通过混合工具 末端足够高的圆周速度来实现。使用的混合工具具有负螺距角并且混合工具的旋转使吸水性聚合物颗粒具有沿着和横向于产物流方向的动量。 

本发明基于以下发现，反转目前混合工具的惯用输送方向，即使在中等圆周速度下也将产生目前需要非常高圆周速度的停留时间分布。 

有用的混合工具包括例如叶片或桨叶。