[发明专利]制备吸水性聚合物颗粒的方法

说明书

本发明涉及一种制备吸水性聚合物颗粒的方法，其中对含有吸水性聚合物颗粒的产品流通过涡流检测器测定其非铁素体金属(nonferriticmetallic)杂质。

吸水性聚合物颗粒的制备在专题文章“Modern SuperabsorbentPolymer Technology”，F.L.Buchholz和A.T.Graham，Wiley-VCH，1998，第71至103页有所描述。

吸水性聚合物可用于生产尿布、棉塞、卫生棉和其他卫生制品，但也可在商品园艺中用作保水剂。

EP 1 422 257 A1描述了一种通过磁选器从含有吸水性聚合物颗粒的产品流中除去杂质的方法。根据该说明书，还可除去奥氏体钢，如SUS304或SUS316。推测其原因是已知的残余磁性通过冷处理而升高。

但是，使用磁选器可达到的沉积率——尤其是在使用由相对高的奥氏体钢制成的装置部件的情况下——是不足的。

例如，在木材加工中使用基于涡流原理的金属分离器。涡流分离的基本原理已在US 400,317中有所描述。

本发明的一个目的是提供一种改进的用于制备吸水性聚合物颗粒的方法，尤其是以更高杂质沉积度来制备吸水性聚合物颗粒的方法。

该目的通过一种制备吸水性聚合物颗粒的方法实现，该方法通过将一种包括如下物质的单体溶液或悬浮液聚合实现：

a)至少一种具有酸基团且可被至少部分中和的烯键式不饱和单体，

b)至少一种交联剂，

c)任选的一种或多种可与a)中所述单体共聚的烯键式和/或烯丙型不饱和单体，以及

d)任选的一种或多种水溶性聚合物，

其中，与产品接触的装置部件由至少部分非铁素体金属材料组成，其中对含有吸水性聚合物颗粒的产品流通过涡流检测器检测非铁素体金属杂质。

涡流检测器产生交变磁场，其在金属中建立一个与涡流检测器所产生的磁场相反的磁场，其以一种可测定的方式改变初始交变磁场。

涡流检测器可通过由非铁素体金属材料形成的试验体例如直径为3.5mm的不锈钢球校正。

产品流送管不受任何限制。合适的产品流送管有，例如以气动方式或重力作用运送吸水性聚合物颗粒的管线。产品流送管的直径优选地为5-50cm，更优选为15-40cm，最优选为20-35cm。

更加昂贵但更有用的奥氏体材料使得金属杂质煤(attritus)具有更低的剩余磁性B_r。通过常规的磁选器，这些杂质仅能够被不充分地分离出来。

因此，本发明的方法在装置部件与产品接触时是非常有利的，因此产品流中由于磨损而增加的非铁素体金属杂质所具有的残余磁性B_r优选地小于0.05T，更优选地小于0.03T，最优选地小于0.02T。

与产品接触的装置部件的合适材料为含有例如至少0.08重量％的碳的奥氏体钢。有利地，奥氏体钢除含有铁、碳、铬、镍以及任选的钼以外，还含有合金组元，优选铌或钛。

优选的材料为根据DIN EN 10020的材料编号为1.45xx的材料，其中xx可为一个0-99之间的自然数。特别优选材料编号为1.4541和1.4571的钢，尤其是材料编号为1.4541的钢。

产品流水线上涡流检测器的转接管(adaptor)件当然是由非金属材料组成，优选陶瓷。

在本发明的方法中，涡流检测器可在多个位点使用。但是，特别有利的是在紧邻产品贮仓(silo)或分配站的上游使用。

所检测到的非铁素体金属杂质可被排出，例如通过存在于产品线上的偏转器排出至不合格产品(off-spec)的贮仓。

当然，本发明的方法也可检测和排出铁素体金属杂质。

吸水性聚合物颗粒通过将单体溶液或悬浮液聚合而制备。

单体a)优选为水溶性的，即其在23℃下在水中的溶解度通常为至少1g/100g水，优选至少5g/100g水，更优选至少25g/100g水，最优选至少50g/100g水。理想地，单体a)可与水以任意比例混溶。

合适的单体a)为，例如烯键式不饱和的羧酸，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。极特别优选丙烯酸。

其它合适的单体a)为，例如烯键式不饱和的磺酸，如苯乙烯磺酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)。

单体a)的总量中，丙烯酸和/或其盐的含量优选为至少50mol％，更优选至少90mol％，最优选至少95mol％。