DE602004004840T2

DE602004004840T2 - Verfahren zur Herstellung von wasserabsorbierenden Harzteilchen aus Hydrogelpartikeln

Info

Publication number: DE602004004840T2
Application number: DE602004004840T
Authority: DE
Inventors: Masazumi Sasabe; Kozo Nogi; Shigeru Sakamoto; Yasuhiro Fujita; Akihiro Morita; Hiroaki Hattori
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 2003-09-01
Filing date: 2004-08-19
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2024-08-20
Also published as: US20050046069A1; EP1510317B1; CN1590057A; US7638078B2; DE602004004840D1; CN100404223C; EP1510317A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
A. TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung wasserabsorbierender Harzteilchen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung: ein Verfahren zur Herstellung eines teilchenförmigen Hydrogels, das die Schritte aus Schneiden und Desintegrieren einer Hydrogelfolie aus einem wasserabsorbierenden Harz (das zuvor in Form einer Folie hergestellt wurde) in einem Verfahren zur Herstellung wasserabsorbierender Harzteilchen umfasst.
B. STAND DER TECHNIK
Eine Technik zur Herstellung von Hydrogelteilchen, die die Schritte aus Herstellen einer Folie aus einem Hydrogel eines wasserabsorbierenden Harzes und dann Zerkleinern dieser Hydrogelfolie umfasst, ist als eine Technik zur Herstellung wasserabsorbierender Harzteilchen bekannt, die weithin etwa für absorbierende Materialien für absorbierende Produkte, wie etwa Einwegwindeln, verwendet werden.
In dem unten genannten Patentdokument 1 wird ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer hochkonzentrierten Hydrogelfolie vorgeschlagen, das die Schritte umfasst aus: Zuführen einer wässrigen Lösung, die eine Monomerkomponente, wie etwa Acrylsäure, enthält, auf ein endloses Band; und dann Polymerisieren der Monomerkom ponente in einem statischen Zustand. Es offenbart ebenfalls eine Technik zum Erhalten von Hydrogelteilchen durch Desintegrieren der hochkonzentrierten Hydrogelfolie mit einem Primärbrecher vom Scher-Typ oder einer Schneide- und Schermühle. Dieses Patentdokument offenbart, dass ein Desintegrator vom Sieb-Typ, der ein Sieb aufweist und die Desintegration durch Scheren zwischen einer feststehenden Schneide und einer rotierenden Schneide durchführt, als Desintegrator bevorzugt ist. Die erhaltenen Hydrogelteilchen werden getrocknet oder zerkleinert, wodurch wasserabsorbierende Harzteilchen erhalten werden. Die hochkonzentrierte Hydrogelfolienbahn nimmt nicht die Form einer flachen und glatten Folienbahn an, sondern liegt in einer solchen Form vor, dass eine Streuung in der Dicke mit dem Ort oder eine Welligkeit oder Welle in Richtung der Dicke durch Schäumexpansion wegen des Kochens während der Polymerisation und durch nachfolgende Schrumpfung verursacht wird. Das oben genannte Patentdokument offenbart, dass die hochkonzentrierte Hydrogelfolienbahn einer solchen Form einen solchen Vorteil aufweist, dass die Desintegration so einfach durchzuführen ist, dass die wasserabsorbierenden Harzteilchen leicht herzustellen sind.
In dem unten genannten Patentdokument 2 wird eine Technik zur Herstellung eines wasserlöslichen Polymergels in Form kleiner Stücke offenbart, welche die Schritte umfasst: Schneiden einer Folie eines wasserlöslichen Polymergels in die Form von Rechtecken mit einem Paar Schneidevorrichtungen vom Rollen-Typ; und dann Zerschneiden mit einer rotierenden Schneide und einer feststehenden Schneide ebenfalls in Richtungen, die sich im rechten Winkel mit den Schneidgeräten vom Rollen-Typ kreuzen. Die feststehende Schneide ist gerade unterhalb der rechteckigen Folien angeordnet, die von dem Paar Schneidgeräten des Rollen-Typs ausgestoßen werden. Die rotierende Schneide ist auf dem äußeren Umfang eines säulenförmigen Drehkörpers entlang seiner axialen Richtungen angeordnet und fügt die rechteckigen Folien zwischen der rotierenden Schneide und der feststehenden Schneide mit der Umdrehung des Drehkörpers ein, um dadurch die rechteckigen Folien zu schneiden. Das oben genannte Patentdokument offenbart, dass selbst ein hartes Polymergel leicht zu kleinen Stücken geformt werden kann und dass ebenfalls wenig Haftung zwischen diesen kleinen Stücken auftritt.
In dem unten genannten Patentdokument 3 ist eine Technik zum Erhalten rechteckiger Gelstücke offenbart, welche die Schritte umfasst: Laufenlassen einer fortlaufenden Folienbahn aus einem wasserhaltigen Polymergel; und, in einem Walzenspaltabstand zwischen einer Schneidwalze und einer gegenüberliegenden Walze (die auf der Oberseite und Unterseite der fortlaufenden Folienbahn angeordnet sind), Schneiden der kontinuierlichen Folienbahn in Längsrichtung durch eine scheibenförmige Schneidvorrichtung (die an der Schneidwalze vorgesehen ist), um die fortlaufende Folienbahn in Richtung der Breite zu teilen, und Abschneiden der fortlaufenden Folienbahn in Längsrichtung in jedem vorgegebenen Intervall in einer solchen Art, dass sie durch eine rotierende Schneide in Form einer rechteckigen Platte, die an der selben Schneidwalze vorgesehen ist und sich in ihrer Axialrichtung erstreckt, abgeschabt wird. Es wird ebenfalls offenbart, dass die erhaltenen Gelstücke zum Beispiel fein zerkleinert sind, wodurch wasserabsorbierende Harzteilchen erhalten werden. Es wird offenbart, dass die Gelstücke selbst aus einer weichen Polymergelfolie ohne ihre Anhaftung an die Schneiden erfolgreich erhalten werden.

[Patentdokument 1] JP-A-2122204/2002 (Kokai)
[Patentdokument 2] JP-A-110510/1986 (Kokai)
[Patentdokument 3] Europäische Patentveröffentlichung Nr. 0827443 B1

Hinsichtlich des Standes der Technik zum Zerschneiden der Hydrogelfolie kann die Anhaftung des Hydrogels etwa an die Schneiden nicht ausreichend verhindert werden. Wegen des Anhaftens und Verstopfungsphänomenen des Hydrogels ist der Betrieb angehalten worden oder es ist notwendig gewesen, solche Vorgänge wie das Entfernen der anhaftenden Materialien häufig durchzuführen.
Insbesondere in dem Falle einer solchen hochkonzentrierten Hydrogelfolie, wie sie in dem Patentdokument 1 oben offenbart ist, gibt es das Problem, dass diese Folie dazu neigt, an der Schneidvorrichtung anzuhaften oder dass die geschnittenen Stücke dazu neigen, erneut zusammenzuhaften, da, wie zuvor erwähnt, diese Folie die Streuung in der Dicke oder die Welligkeit oder Wellen in Richtung der Dicke aufweist und weiter da diese Folie eine sehr starke Anhaftung oder Klebrigkeit aufweist.
In dem Stand der Technik des oben genannten Patentdokuments 1 wird die hochkonzentrierte Hydrogelfolie mit einem Primärbrecher vom Scher-Typ oder einer Schneid- und Schermühle desintegriert. Wenn jedoch ein Versuch unternommen wird, die hochkonzentrierte Hydrogelfolienbahn zu desintegrieren, während diese Folienbahn (die fortlaufend hergestellt wird) unmittelbar dem Desintegrator zugeführt wird, gibt es eine Neigung zur Verursachung von Anhaftung und Verstopfung etwa des Siebs in dem Desintegrator, auch da die hochkonzentrierte Hydrogelfolie gerade hergestellt worden ist und daher in einem Zustand hoher Temperatur ist.
Was die Schneidtechnik des oben genannten Patentdokuments 2 betrifft, neigen die kleinen Stücke, die durch die rotierende Schneide und die feststehende Schneide geschnitten worden sind, dazu, an der Oberfläche des Drehkörpers anzuhaften, da die rechteckigen Folien, die durch das eine Paar von Schneidvorrichtungen des Walzen-Typs geschnitten worden sind, geradewegs auf den Drehkörper herabkommen, der mit der rotierenden Schneide versehen ist. Wenn sich die kleinen Stücke auf dem äußeren Umfang des Drehkörpers ansammeln, dann wird der Schneidvorgang unvorteilhafterweise unmöglich.
In dem oben genannten Patentdokument 2 wird vorgeschlagen, dass die Temperatur durch Kühlen der Gelfolie auf den Bereich von ungefähr 10 bis ungefähr 30 °C abgesenkt werden soll, um die Anhaftung zu verhindern. Um jedoch die Gelfolie (die möglicherweise in einem Zustand hoher Temperatur nahe 100 °C direkt nach der Herstellung kommt) ausreichend zu kühlen, bis sie der Schneidvorrichtung zugeführt wird, ist es notwendig, dass die Gelfolie eine große Entfernung von ihrer Herstellungsvorrichtung zu der Schneidvorrichtung läuft oder dass eine Kühlvorrichtung auf der Laufbahn zugefügt wird oder dass die Laufgeschwindigkeit herabgesetzt wird, um dadurch die Kühlzeit sicherzustellen. Daher steigen die Kosten der Anlagen und die Produktionseffizienz wird verschlechtert.
Was die Schneidtechnik des oben genannten Patentdokuments 3 betrifft, ist es schwierig; die gesamte Dicke der fortlaufenden Folienbahn sicher zu zerschneiden, da die fortlaufende Folienbahn auf eine solche Weise zerschnitten wird, dass sie mit der rotierenden Schneide in Plattenform abgeschabt wird, indem diese Schneide in die fortlaufende Folienbahn bei einem Takt in dem Walzenspaltabstand zwischen den Walzen eingreift. Insbesondere in dem Falle einer solchen hochkonzentrierten Hydrogelfolie, welche die Streuung in der Dicke oder eine Wellung oder Wellen in Richtung der Dicke aufweist, ist deren Zerschneiden schwierig. Da die fortlaufende Folienbahn in einem Zustand läuft, in dem sie zwischen der Schneidwalze und der gegenüberliegenden Walze eingeklemmt (d. h. dazwischenliegend) ist, neigt die fortlaufende Folienbahn dazu, an den Oberflächen der Schneidwalze und der gegenüberliegenden Walze anzuhaften. Insbesondere führt dies dazu, dass die geschnittenen Gelstücke dazu neigen, unvorteilhaft an der gegenüberliegenden Walze anzuhaften.
Dokument US-A-4,690,788 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Teilchen aus wasserlöslichem Polymergel aus einer Polymergelfolie, die kontinuierlich einer Schneidvorrichtung zugeführt wird und in Längsrichtung zu Streifen zerschnitten wird, die dann in Stücke geschnitten werden, die weiter zu Teilchen zerkleinert werden können.
EP 1 116 564 A2 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Pulver aus einem Polycarbonsäure-basierten Copolymer durch Bilden einer klebrigen dünnen Schicht des Polymers auf einer Unterlage, Verringerung der Klebrigkeit der dünnen Schicht und Zerkleinern der dünnen Schicht.
US-A-5,265,507 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Pellets aus extrudierten Strängen durch Hindurchleiten eines Bündels von Strängen über eine Unterlage, die eine feststehende Schneide aufweist, und Schneiden der Stränge mit einer rotierenden Schneide.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
A. AUFGABE DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, es zu ermöglichen, dass: die zuvor erwähnte fortlaufende hochkonzentrierte Hydrogelfolienbahn, die für die Herstellung von wasserabsorbierenden Hochleistungsharzteilchen geeignet ist, effizient zerschnitten wird, ohne dass Anhaftung etwa an die Schneiden auftritt; und der nachfolgende Desintegrierungsvorgang ebenfalls erfolgreich durchgeführt wird; und Hydrogelteilchen, die in ihrer Qualität und Leistung hervorragend sind, effizient hergestellt werden.
B. OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung wasserabsorbierender Hydrogelteilchen ist in Anspruch 1 und dessen abhängigen Ansprüchen definiert.
[Hochkonzentrierte Hydrogelfolie]:
Es ist im Wesentlichen möglich, Techniken anzuwenden, die für Techniken zur Herstellung vernetzter hochkonzentrierter Hydrogelpolymerfolien üblich sind, die in herkömmlichen Techniken zur Herstellung wasserabsorbierender Harzteilchen angepasst sind. Von den in JP-A-212204/2002 (Kokai) offenbarten zuvor erwähnten Techniken ist eine anwendbare Technik die Technik zur Herstellung der hochkonzentrierten Hydrogelfolie durch das Verfahren, in welchem die wässrige Monomerlösung, die auf das endlose Band zugeführt worden ist, kontinuierlich in einem Zustand polymerisiert wird, in dem sie statisch gelassen wird.
<Wässrige Monomerlösung>:
In der wässrigen Monomerlösung, die für die Herstellung der hochkonzentrierten Hydrogelfolie verwendet wird, sind neben dem Monomerbestandteil andere Kompo nenten, wie etwa ungesättigte Monomerkomponenten (z. B. innere Vernetzungsmittel) und Polymerisationsinitiatoren enthalten.
Bespiele für den Monomerbestandteil umfassen: anionische ungesättigte Monomere (z. B. (Meth)acrylsäure, (wasserfreie) Maleinsäure, Itaconsäure, Zimtsäure, Vinylsulfonsäure, Allyltoluolsulfonsäure, Vinyltoluolsulfonsäure, Styrolsulfonsäure, 2-(Meth)acrylamido-2-methylpropansulfonsäure, 2-(Meth)acryloylethansulfonsäure, 2-(Meth)acryloylpropansulfonsäure, 2-Hydroxyethyl(meth)acryloylphosphat) und deren Salze; Mercaptangruppen enthaltende ungesättigte Monomere; phenolische Hydroxylgruppen enthaltende ungesättigte Monomere; Amidgruppen enthaltende ungesättigte Monomere (z. B. (Meth)acrylamid, N-Ethyl(meth)acrylamid, N,N-Dimethyl(meth)acrylamid; und Aminogruppen enthaltende ungesättigte Monomere (z. B. N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylamid). Diese Monomere können entweder jeweils alleine oder in geeigneten Kombinationen miteinander verwendet werden. Unter den Gesichtspunkten der: Leistungen des erhaltenen wasserabsorbierenden Harzes; und Kosten; werden wünschenswerterweise Acrylsäure und/oder deren Salze (z. B. Salze etwa von Natrium, Lithium, Kalium, Ammonium und Aminen; vor allem das Natriumsalz ist unter dem Gesichtspunkt der Kosten bevorzugt) als die Hauptkomponenten verwendet. Bevorzugt werden die Acrylsäure und/oder deren Salze in einer Menge von nicht weniger als 70 Mol-%, stärker bevorzugt nicht weniger als 80 Mol-%, noch stärker bevorzugt nicht weniger als 90 Mol-%, besonders bevorzugt nicht weniger als 95 Mol-%, bezogen auf die gesamten Monomerbestandteile, verwendet.
Was das innere Vernetzungsmittel betrifft, wird bevorzugt, dass eine Verbindung als inneres Vernetzungsmittel copolymerisiert oder umgesetzt wird, die mindestens zwei polymerisierbare ungesättigte Gruppen und/oder mindestens zwei reaktive Gruppen pro Molekül aufweist. Spezielle Beispiele für diese inneren Vernetzungsmittel umfassen: N,N'-Methylenbis(meth)acrylamid, (Poly)ethylenglykoldi(meth)acrylat, (Poly)propylenglykoldi(meth)acrylat, Trimethylolpropantri(meth)acrylat, Glycerintri(meth)acrylat, Glycerinacrylatmethacrylat, Ethylenoxid-modifiziertes Trimethylolpropantri(meth)acry lat, Pentaerythritolhexa(meth)acrylat, Triallylcyanurat, Triallylisocyanurat, Triallylphosphat, Triallylamin, Poly(meth)allyloxyalkane, (Poly)ethylenglykoldiglycidylether, Glycerindiglycidylether, Ethylenglykol, Polyethylenglykol, Propylenglykol, Glycerin, Pentaerythritol, Ethylendiamin, Ethylencarbonat, Propylencarbonat und Glycidyl(meth)acrylat.
Die verwendete Menge des inneren Vernetzungsmittels liegt bevorzugt in dem Bereich von 0,005 bis 2 Mol-%, stärker bevorzugt 0,02 bis 0,5 Mol-%, noch stärker bevorzugt 0,04 bis 0,2 Mol-%, bezogen auf den Monomerbestandteil. Wenn die verwendete Menge des inneren Vernetzungsmittels kleiner als 0,005 Mol-% oder größer als 2 Mol- ist, gibt es die Möglichkeit, dass keine ausreichenden Absorptionseigenschaften erhalten werden können.
Der Polymerisationsinitiator ist ohne besondere Einschränkungen. Beispiele für verwendbare Polymerisationsinitiatoren umfassen: thermische Initiatoren (z. B. die folgenden Persulfate: Natriumpersulfat, Kaliumpersulfat, Ammoniumpersulfat; die folgenden Peroxide: Wasserstoffperoxid, t-Butylperoxid, Methylethylketonperoxid; und die folgenden Azoverbindungen: Azonitrilverbindungen, Azoamidinverbindungen, cyclische Azoamidinverbindungen, Azoamidverbindungen, Alkylazoverbindungen, 2,2'-Azobis(2-amidinopropan)dihydrochlorid, 2,2'-Azobis[2-(2-imidazolin)-2-yl)propan]dihydrochlorid); und Photoinitiatoren (z. B. Benzoinderivate, Benzylderivate, Acetophenonderivate, Benzophenonderivate und Azoverbindungen). Unter dem Gesichtspunkt der Kosten und der Fähigkeit, den Restmonomergehalt zu verringern, sind die Persulfate bevorzugt. Außerdem ist die Verwendung der Photoinitiatoren und von -Ultraviolettstrahlen ebenfalls ein bevorzugtes Verfahren. Stärker bevorzugt ist die gemeinsame Verwendung der Photoinitiatoren und der thermischen Initiatoren.
Obwohl die Konzentration des Monomerbestandteils in der wässrigen Lösung nicht besonders eingeschränkt ist, beträgt sie bevorzugt nicht weniger als 30 Gew.-%, stärker bevorzugt nicht weniger als 35 Gew.-%, noch stärker bevorzugt nicht weniger als 40 Gew.-%, noch stärker bevorzugt nicht weniger als 45 Gew.-%, noch stärker bevorzugt nicht weniger als 50 Gew.-%, noch stärker bevorzugt nicht weniger als 55 Gew.-%, noch stärker bevorzugt in dem Bereich von 30 bis 70 Gew.-%, noch stärker bevorzugt 35 bis 60 Gew.-%, noch stärker bevorzugt 40 bis 60 Gew.-%. Wenn diese Konzentration weniger als 30 Gew.-% beträgt, ist die Produktivität gering. Wenn die Konzentration mehr als 70 Gew.-% beträgt, werden hinsichtlich des Absorptionsvermögens schlechtere Ergebnisse erzielt.
Zu dem Reaktionssystem können etwa zugegeben werden: verschiedene Schäummittel (z. B. (Hydrogen)carbonate, Kohlenstoffdioxid, Azoverbindungen, inerte organische Lösungsmittel); hydrophile Polymere (z. B. Stärke, Cellulose, Stärkederivate, Cellulosederivate, Polyvinylalkohol, Poly(acrylsäure) (Salze), vernetzte Poly(acrylsäure) (Salze)); verschiedene Tenside; Chelatisierungsmittel; und Kettenübertragungsmittel (z. B. Hypophosphorsäure (Salze)). Außerdem können anorganische Pulver zugegeben werden.
<Kontinuierliche statische Polymerisation>:
Es ist möglich, herkömmliche Techniken zur kontinuierlichen statischen Polymerisation anzuwenden, die für Techniken zur Herstellung wasserabsorbierender Harzteilchen verwendet werden. Zum Beispiel sind die in dem zuvor erwähnten Patentdokument 1 offenbarten zuvor erwähnten Techniken anwendbar.
Für die Strukturen des endlosen Bandes und anderer Polymerisationsgeräte werden herkömmliche Techniken zur herkömmlichen kontinuierlichen statischen Polymerisation übernommen. Die Polymerisationsgeräte können etwa mit Heiz- und Kühlmechanismen, Ultraviolettbestrahlungsgeräten und Druckverringerungsgeräten versehen sein.
Die Polymerisation wird üblicherweise unter normalem Druck durchgeführt. Es ist jedoch ebenfalls bevorzugt, sie durchzuführen, während Wasser unter verringertem Druck abdestilliert wird, um die Siedetemperatur des Polymerisationssystems zu verringern.
Stärker bevorzugt, etwa wegen der Erleichterung des Betriebs, wird die Polymerisation unter normalem Druck durchgeführt.
Obwohl sie nicht besonders eingeschränkt ist, ist die Temperatur des Monomers, das der Polymerisation zugeführt wird, üblicherweise nicht niedriger als 50 °C, stärker bevorzugt nicht niedriger als 60 °C, noch stärker bevorzugt nicht weniger als 70 °C, noch stärker bevorzugt nicht niedriger als 80 °C, noch stärker bevorzugt nicht weniger als 90 °C, noch stärker bevorzugt im Bereich von 80 bis 105 °C, am stärksten bevorzugt 90 bis 100 °C. Wenn diese Temperatur niedriger als 50 °C ist, ist nicht nur die Produktivität wegen der Ausdehnung der Induktionsdauer und Polymerisationszeit niedriger, sondern es ergeben sich auch schlechtere Ergebnisse hinsichtlich der physikalischen Eigenschaften des wasserabsorbierenden Harzes. Dabei bezieht sich die Polymerisationszeit auf die Zeit von der Beendigung der Polymerisationsinitiierungsbedingungen (einschließlich der Beendigung der Zufuhr der wässrigen Monomerlösung) bis zu dem Erreichen der Höchsttemperatur.
Die Polymerisationsinitiierungstemperatur ist üblicherweise nicht niedriger als 50 °C, bevorzugt nicht niedriger als 60 °C, stärker bevorzugt nicht niedriger als 70 °C, noch stärker bevorzugt nicht niedriger als 80 °C, noch stärker bevorzugt nicht niedriger als 90 °C, noch stärker bevorzugt in dem Bereich von 80 bis 105 °C, am stärksten bevorzugt 90 bis 100 °C. Wenn die Polymerisationsinitiierungstemperatur niedriger als 50 °C ist, ist nicht nur die Produktivität wegen der Ausdehnung der Induktionsdauer und Polymerisationszeit niedrig, sondern es ergeben sich auch schlechtere Ergebnisse hinsichtlich der physikalischen Eigenschaften des wasserabsorbierenden Harzes. Wenn die Polymerisationsinitiierungstemperatur höher als 105 °C ist, besteht die Möglichkeit, dass kein ausreichendes Schäumen oder Ausdehnung auftritt. Die Polymerisationsinitiierungstemperatur kann etwa aus Trübung, Viskositätsanstieg und Temperaturanstieg der wässrigen Monomerlösung beobachtet werden.
Obwohl sie nicht besonders eingeschränkt ist, ist die höchste Temperatur während der Polymerisation bevorzugt nicht höher als 150 °C, stärker bevorzugt nicht höher als 140 °C, noch stärker bevorzugt nicht höher als 130 °C, noch stärker bevorzugt nicht höher als 120 °C, noch stärker bevorzugt nicht höher als 115 °C. Wenn diese höchste Temperatur höher als 150 °C ist, gibt es den Nachteil, dass die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen Polymers oder Hydrogels oder der wasserabsorbierenden Harzteilchen stark verschlechtert werden.
Die Differenz ΔT zwischen der Polymerisationsinitiierungstemperatur und der höchsten Temperatur während der Polymerisation beträgt bevorzugt nicht mehr als 70 °C, stärker bevorzugt nicht mehr als 60 °C, noch stärker bevorzugt nicht mehr als 50 °C, noch stärker bevorzugt nicht mehr als 40 °C, noch stärker bevorzugt nicht mehr als 30 °C, am bevorzugtesten nicht mehr als 25 °C. Wenn ΔT größer als 70 °C ist, gibt es den Nachteil, dass die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen Polymers oder Hydrogels oder der wasserabsorbierenden Harzteilchen verschlechtert werden.
Obwohl sie nicht besonders eingeschränkt ist, beträgt die Polymerisationszeit bevorzugt nicht mehr als 5 Minuten, stärker bevorzugt nicht mehr als 3 Minuten, noch stärker bevorzugt weniger als 3 Minuten, noch stärker bevorzugt nicht mehr als 2 Minuten, noch stärker bevorzugt nicht mehr als 1 Minute. Wenn die Polymerisationszeit mehr als 5 Minuten beträgt, gibt es den Nachteil, dass die Produktivität gering ist.
In diesem Polymerisationsverfahren steigt nach der Initiierung der Polymerisation die Temperatur des Systems schnell an und erreicht dann den Siedepunkt bei einem niedrigen Polymerisationsumsatz, zum Beispiel von 10 bis 20 Mol-%, und dann schreitet die Polymerisation voran, während Wasserdampf ausgestoßen wird, so dass die Feststoffgehaltkonzentration ansteigt. Die Schaumausdehnung und Schrumpfung werden während der Polymerisation verursacht. Das Polymerisationssystem wird durch Wasserdampfdruck durch das Kochen während der Polymerisation zum Schäumen veranlasst, so dass die Oberfläche zunimmt. Außerdem wird dadurch die Verdampfung des Wasserdampfs gefördert, und dann wird Schrumpfung verursacht. Die Hydrogelfolie einer solchen Form weist eine gute Ablösbarkeit etwa von dem Endlosband (das ein Polymerisationsgerät ist) auf und lässt sich auch leicht in Teilchen desintegrieren.
Die Ausdehnungsvergrößerung der Hydrogelfolie während der Polymerisation beträgt bevorzugt nicht mehr als 2 Vergrößerungen, stärker bevorzugt nicht weniger als 3 Vergrößerungen, noch stärker bevorzugt nicht weniger als 5 Vergrößerungen, noch stärker bevorzugt nicht weniger als 10 Vergrößerungen, noch stärker bevorzugt nicht weniger als 20 Vergrößerungen. Da das Polymerisationssystem während der Polymerisation ausgedehnt wird, schreitet die Polymerisation voran, während das Polymerisationssystem ausgedehnt wird.
Ein Hochleistungshydrogel oder wasserabsorbierende Hochleistungsharzteilchen werden durch Durchführen der Polymerisation bei hoher Temperatur ab der Initiierung der Polymerisation erhalten. Die Polymerisation unter normalem Druck ist bevorzugt eine solche Polymerisation, dass die Temperatur bereits nicht weniger als 100 °C bei einem Polymerisationsumsatz von 40 Mol-% erreicht hat und immer noch nicht weniger als 100 °C selbst bei einem Polymerisationsumsatz von 50 Mol-% ist, stärker bevorzugt derart, dass die Temperatur bereits nicht weniger als 100 °C bei einem Polymerisationsumsatz von 30 Mol-% erreicht hat und immer noch nicht weniger als 100 °C selbst bei einem Polymerisationsumsatz von 50 Mol-% ist und am bevorzugtesten derart, dass die Temperatur bereits nicht weniger als 100 °C bei einem Polymerisationsumsatz von 20 Mol-% erreicht hat und immer noch nicht niedriger als 100 °C selbst bei einem Polymerisationsumsatz von 50 Mol-% ist. Der Fall der Polymerisation unter verringertem Druck ist in ähnlicher Weise, dass die Polymerisation bevorzugt derart ist, dass die Temperatur bereits die Siedetemperatur bei einem Polymerisationsumsatz von 40 Mol-% erreicht hat und die Siedetemperatur immer noch selbst bei einem Polymerisationsumsatz von 50 Mol-% ist, stärker bevorzugt derart, dass die Temperatur bereits die Siedetemperatur bei einem Polymerisationsumsatz von 30 Mol-% erreicht hat und immer noch selbst bei einem Polymerisationsumsatz von 50 Mol-% die Siedetemperatur ist, und am stärksten bevorzugt derart, dass die Temperatur bereits die Siedetemperatur bei einem Polymerisationsumsatz von 20 Mol-% erreicht hat und immer noch die Siedetemperatur selbst bei einem Polymerisationsumsatz von 50 Mol-% ist.
Die Polymerisation wird wünschenswerterweise durchgeführt, während Wasser verdampft wird, so dass das Verhältnis zwischen der Festbestandteilkonzentration des Hydrogels, das durch die Polymerisation gebildet wird, und der Festbestandteilkonzentration der wässrigen Monomerlösung (Konzentrierungsverhältnis) in dem Bereich von bevorzugt nicht weniger als 1,10, stärker bevorzugt nicht weniger als 1,15, noch stärker bevorzugt nicht weniger als 1,20, noch stärker bevorzugt nicht weniger als 1,25 ist. Wenn das Konzentrierungsverhältnis weniger als 1,10 ist, kann die Ausnutzung der Polymerisationswärme nicht als ausreichend bezeichnet werden. Hierbei bezieht sich der Feststoffbestandteil der wässrigen Monomerlösung auf das Monomer und andere Additive und schließt Wasser oder Lösungsmittel nicht ein.
Was die hergestellte Hydrogelfolie betrifft, liegt ihre Feststoffbestandteilkonzentration in dem Bereich von 50 bis 80 Gew.-%, sie liegt jedoch stärker bevorzugt in dem Bereich von 52 bis 75 Gew.-%, noch stärker bevorzugt 55 bis 70 Gew.-%. Wenn die Feststoffbestandteilkonzentration zu hoch ist, wird eine Verschlechterung der Leistung beobachtet, nämlich eine Verschlechterung des Absorptionsvermögens und eine Zunahme des Gehalts extrahierbarer Bestandteile. Wenn die Feststoffbestandteilkonzentration zu niedrig ist, wird der Trocknung, die ein nachfolgender Schritt ist, eine schwere Last auferlegt.
[Fortlaufende Folienbahn]:
Was die fortlaufende Folienbahn des vernetzten hochkonzentrierten Hydrogelpolymers, das auf die oben beschriebene Weise hergestellt wird, betrifft, variiert ihre Größe mit den Herstellungsgeräten und Herstellungsbedingungen. Üblicherweise liegt die Breite der fortlaufenden Folienbahn in dem Bereich von 10 cm bis zu 3 m. Die Dicke der fortlaufenden Folienbahn liegt in dem Bereich von 1 bis 50 mm, obwohl sie mit dem Ort beträchtlich streut. Außerdem liegt die fortlaufende Folienbahn nicht in Form einer flachen und glatten Folie vor, sondern in einer solchen Form, dass Welligkeit oder Wellungen vorhanden sind.
Die fortlaufende Folienbahn wird dem Schneidschritt zugeführt, indem sie in Längsrichtung läuft. Die Laufgeschwindigkeit der fortlaufenden Folienbahn wird üblicherweise in dem Bereich von 2 bis 20 m/Minute eingestellt, obwohl sie etwa durch die Bedingungen zur Herstellung der hochkonzentrierten Hydrogelfolie eingeschränkt ist.
Direkt nach der Herstellung durch die zuvor erwähnte kontinuierliche statische Polymerisation liegt die fortlaufende Folienbahn üblicherweise in einem Zustand hoher Temperatur von ungefähr 60 bis ungefähr 100 °C vor. In der vorliegenden Erfindung kann die fortlaufende Folienbahn in diesem Hochtemperaturzustand jedoch dem Schneidschritt zugeführt werden. Es ist ebenfalls möglich, die fortlaufende Folienbahn dem Schneidschritt in einem Hochtemperaturzustand von nicht weniger als 70 °C oder nicht weniger als 80 °C zuzuführen.
[Geschnittene Stücke]:
Die Größenzustände der geschnittenen Stücke, die aus der fortlaufenden Folienbahn hergestellt werden, variieren mit den Verwendungszwecken und den verlangten Eigenschaften der Hydrogelteilchen oder mit den Eigenschaften der hochkonzentrierten Hydrogelfolienbahn. Besonders bevorzugt weisen die geschnittenen Stücke Größen und Formen auf, die für den Desintegrierungsschritt zur Herstellung der Hydrogelteilchen geeignet sind. Diese Größen und Formen sind wünschenswerterweise derart, dass die geschnittenen Stücke dem kontinuierlichen Desintegrator durch Injektion erfolgreich zugeführt werden können.
Die Form der geschnittenen Stücke ist allgemein eine rechteckige Form. Es genügt jedoch auch, wenn es kein strenges Rechteck, sondern ein Parallelogramm oder Rhombus nahe einem Rechteck ist, abhängig von den Schneidverfahren. Der äußere Umfang wird üblicherweise durch gerade Linien gebildet, aber es gibt auch den Fall, dass eine Krümmung eingeschlossen ist.
Die Größen der geschnittenen Stücke können in dem Bereich von 10 bis 100 cm an den längeren Randseiten und in dem Bereich von 10 bis 100 cm an den kürzeren Randseiten eingestellt werden.
Außerdem ist es zum Beispiel möglich, obwohl es von dem verwendeten kontinuierlichen Desintegrator abhängt, wenn die Breite der fortlaufenden Folienbahn in dem Bereich von 10 bis 300 cm, bevorzugt 10 bis 200 cm, stärker bevorzugt 10 bis 100 cm liegt, die geschnittenen Stücke dann zu erhalten, indem die fortlaufende Folienbahn nur in Längsrichtung, ohne sie in Richtung der Breite zu schneiden, zu jeder vorgegebenen Größe geschnitten wird.
[Abschneiden in Längsrichtung]:
Wenn die geschnittenen Stücke aus der fortlaufenden Folienbahn hergestellt werden, dann werden, wenn die Breite der fortlaufenden Folienbahn eng ist, die gegenständlichen geschnittenen Stücke erhalten, indem die fortlaufende Folienbahn lediglich in Längsrichtung in jedem vorgegebenen Abstand geschnitten wird. Üblicherweise wird das Schneidintervall in Längsrichtung der fortlaufenden Folienbahn in Übereinstimmung mit den Größen der gegenständlichen geschnittenen Stücke an ihren längeren Randseiten eingestellt. Es ist ebenfalls möglich, dass das Schneidintervall in Längsrichtung der fortlaufenden Folienbahn in Übereinstimmung mit den Größen der geschnittenen Stücke an ihren kürzeren Randseiten eingestellt wird. Wenn zum Beispiel die fortlaufende Folienbahn zu jeder vorgegebenen Größe nur in Längsrichtung abgeschnitten wird, ohne sie in Richtung der Breite abzuschneiden, dann kann das Schneidintervall in Längsrichtung der fortlaufenden Folienbahn in dem Bereich von 10 bis 100 cm, bevorzugt 10 bis 50 cm eingestellt werden.
Als Mittel des längsweisen Abschneidens kann ein Schneidmittel übernommen werden, in dem die fortlaufende Folienbahn durch Eingreifen zwischen Schneiden geschnitten wird. Das Schneiden durch Eingreifen ist eine Technik, bei welcher, wenn die Schnei den relativ wandern, so dass sie an ihren Rändern aneinander vorüberlaufen, die fortlaufende Folienbahn, die sich dazwischen befindet, geschnitten wird.
Insbesondere können die folgenden Schneidmittel übernommen werden.
<Feststehende Schneide und rotierende Schneide>:
Die fortlaufende Folienbahn wird in Längsrichtung in jedem vorgegebenen Abstand durch Schneiden der fortlaufenden Folienbahn in Richtung der Breite abgeschnitten, indem sie zwischen einer feststehenden Schneide und einer rotierenden Schneide eingreift, wobei die feststehende Schneide feststeht und kreuzend in Richtung der Breite auf einer Flächenseite der fortlaufenden Folienbahn angeordnet ist, und wobei die rotierende Schneide auf der gegenüberliegenden Flächenseite der fortlaufenden Folienbahn um eine in Richtung der Breite kreuzende Achse als Rotationszentrum und entlang der Laufrichtung der fortlaufenden Folienbahn rotiert.
Als feststehende Schneide kann eine dünne bandblechförmige (band-plate-shaped) Schneide in einer Position, die beinahe in Kontakt mit einer Fläche der fortlaufenden Folienbahn steht, angeordnet werden, so dass sie die Laufrichtung der fortlaufenden Folienbahn in rechten Winkeln kreuzt.
Die rotierende Schneide kann auf dem äußeren Umfang eines Rotationskörpers vorgesehen sein, der etwa durch einen Motor drehangetrieben wird, so dass die Kante der Schneide in Richtung des Durchmessers vorstehen kann. Es ist ebenfalls möglich, dass die rotierende Schneide an mindestens zwei Orten in einer peripheren Richtung des Rotationskörpers angeordnet ist. Das Schneidintervall der fortlaufenden Folienbahn kann durch Einstellen der Rotationsgeschwindigkeit des Rotationskörpers (d. h. der Rotationsgeschwindigkeit der rotierenden Schneide) und der Laufgeschwindigkeit der fortlaufenden Folienbahn reguliert werden. Üblicherweise kann die Rotationsgeschwindigkeit der rotierenden Schneide in dem Bereich von bis zu ungefähr 100 Upm eingestellt werden. Es ist ebenfalls möglich, einen Unterschied in der Rotationsgeschwindig keit der rotierenden Schneide dazwischen zu machen, ob die rotierende Schneide die fortlaufende Folienbahn schneidet oder ob die rotierende Schneide eine Position getrennt von der fortlaufenden Folienbahn durchläuft. Zum Beispiel ist es möglich, dass, während die fortlaufende Folienbahn geschnitten wird, die rotierende Schneide dazu veranlasst wird, synchron mit dem Lauf der fortlaufenden Folienbahn zu wandern, und dass die rotierende Schneide nach dem Schneiden veranlasst wird, schnell zu wandern, wodurch die Anhaftung der fortlaufenden Folienbahn oder geschnittener Stücke verhindert wird und sie zusätzlich bereit wird für den nächsten Schneidvorgang. Ein Schneider, der die Wandergeschwindigkeit des zu schneidenden Materials mit der Wanderungsgeschwindigkeit der Schneiden synchronisiert, wird Synchron-Typ genannt und für die Antriebskraft der rotierenden Schneide wird etwa ein Servomotor mit geringer Trägheit verwendet.
Eine flache bandblechförmige rotierende Schneide ist als rotierende Schneide verwendbar. Der Rand der rotierenden Schneide ist so angeordnet, dass er an einer Position vorbeiläuft, dass er einen leichten Abstand mit dem Rand der feststehenden Schneide öffnet, auf eine solche Weise, dass er darin eingreift. Dieser Abstand zwischen diesen Schneidrändern kann in dem Bereich von 0,005 bis 0,5 mm, bevorzugt 0,01 bis 0,04 mm, stärker bevorzugt 0,01 bis 0,03 mm festgelegt werden. Wenn dieser Abstand zu klein ist, kollidieren die Ränder der Schneiden unvorteilhafterweise wegen des Einflusses etwa von Temperaturabweichungen miteinander, so dass sie Abrieb und Beschädigung unterliegen. Wenn dieser Abstand zu groß ist, ist es schwierig, die dünne fortlaufende Folienbahn zu schneiden.
Der Rand der rotierenden Schneide und der Rand der feststehenden Schneide können entweder parallel zueinander oder mit einer Neigung zueinander angeordnet sein. Der Rand der rotierenden Schneide kann zu dem geraden Rand der feststehenden Schneide geneigt sein. In diesem Fall folgt daraus, dass der Rand der rotierenden Schneide entlang einer Zylinderfläche geneigt ist, so dass der Rand der Schneide oder die rotierende Schneide spiralförmig angeordnet ist. Zum Verringern des Schneidwiderstands ist es allgemein vorteilhaft, dass der Neigungswinkel der rotierenden Schneide im Falle der dünnen fortlaufenden Folienbahn vergleichsweise klein und im Falle der dicken fortlaufenden Folienbahn vergleichsweise groß festgelegt ist. Der vorteilhafte Neigungswinkel hängt ebenfalls davon ab, ob die fortlaufende Folienbahn hart oder weich ist. Üblicherweise kann der Neigungswinkel in dem Bereich von ungefähr 1 bis ungefähr 2 Grad eingestellt werden.
Wenn die fortlaufende Folienbahn von dem Rand der feststehenden Schneide und dem Rand der rotierenden Schneide geschnitten wird, wobei die Schneiden mit einer Neigung zueinander angeordnet sind, dann wandert die Eingriffsposition, wo die Ränder der feststehenden Schneide und der rotierenden Schneide einander am nächsten kommen, allmählich von einem Ende zu dem anderen Ende in Richtung der Breite der fortlaufenden Folienbahn, so dass ein Schnitt gebildet wird, der die fortlaufende Folienbahn der Breite nach kreuzt. Dadurch wird die fortlaufende Folienbahn glatt und effizient geschnitten. Da die Schneidposition zu jedem Zeitpunkt im Wesentlichen eine Punktposition an einem Ort ist, kann verhindert werden, dass de Oberflächen der feststehenden Schneide und der rotierenden Schneide für eine lange Zeit auf die fortlaufende Folienbahn gedrückt werden, um dadurch unvorteilhaft der Adhäsion zu unterliegen.
Als Materialien für die feststehende Schneide und für die rotierende Schneide können herkömmliche Schneidenmaterialien übernommen werden. Beispiele dafür umfassen Kohlenstoffstahl, Schwedenstahl, Kugellagerstahl, Keramiken, Federstahl, Pulvermetallurgieverfahren (P/M) Hochgeschwindigkeitsstahl, Gesenkstahl, Legierungswerkzeugstahl, Superlegierung, Hochgeschwindigkeitsstahl, Stellit, rostfreier Stahl und ferritischer Stahl. Wenn Korrosionsbeständigkeit verlangt wird, ist rostfreier Stahl vom Martensit-Typ (z. B. SUS440C, SUS420J2) bevorzugt.
<Rotierende Schneide und rotierende Schneide>:
Es ist ebenfalls möglich, die zuvor erwähnten rotierenden Schneiden einander gegenüberliegend sowohl auf den Oberflächen- als auch Rückseiten der fortlaufenden Folien bahn anzuordnen, um somit die fortlaufende Folienbahn durch Eingreifen zwischen diesen rotierenden Schneiden zu schneiden.
Auch in diesem Fall können die rotierenden Schneiden auf beiden Flächenseiten der fortlaufenden Folienbahn entweder parallel zueinander oder mit einer Neigung zueinander angeordnet sein. Die Neigungswinkel der rotierenden Schneiden auf beiden Flächenseiten können voneinander abweichen.
Die Materialien und strukturellen Bedingungen der rotierenden Schneiden können in Übereinstimmung mit dem zuvor erwähnten Fall des Eingreifens zwischen der feststehenden Schneide und der rotierenden Schneide festgelegt werden.
<Verhinderung von Anhaftung>:
Hinsichtlich der Bestandteile (z. B. Schneiden), die das Schneidgerät aufbauen, ist es möglich, dass: um die Anhaftung der fortlaufenden Folienbahn gering zu machen, diese Bestandteile aus Fluorharz(kunststoff)materialien aufgebaut sind oder Maßnahmen (z. B. Fluorharzbeschichtung) zur Verhinderung der Anhaftung nur auf den Oberflächen der Bestandteile ergriffen werden. Als Oberflächenbehandlung zur Verhinderung der Anhaftung kann eine Harz- (z. B. Fluorharz)beschichtung und andere, wie etwa Carbonisierung, Nitridierung, Dichromatbehandlung (dichromic treatment), atomare Behandlung, Redox-Behandlung, Tef-lock, Wolframzerstäubung, Hartchromplattierung und Keramikzerstäubung übernommen werden.
Es ist ebenfalls möglich, dass Unebenheiten und/oder Rillen zur Anhaftungsverhinderung in den Oberflächen der Schneiden gebildet werden.
Hinsichtlich des Aufbaus der Schneidvorrichtung ist es zur Verhinderung von Anhaftung bevorzugt, dass außer den zum Schneiden notwendigen Bestandteilen (z. B. der feststehenden Schneide und der rotierenden Schneide) so wenig wie mögliche Bestandteile in dem Bereich vorhanden sind, durch den die fortlaufende Folienbahn und die geschnittenen Stücke hindurchlaufen. Es ist zum Beispiel bevorzugt, die Randbereiche der Schnittstellen zu öffnen, ohne eine Abdeckung vorzusehen, welche die Schnittstellen umgibt.
[Abschneiden der Breite nach]:
Wenn die Breite der fortlaufenden Folienbahn breiter ist als die Größe der gegenständlichen geschnittenen Stücke, ist es effektiv, die fortlaufende Folienbahn in Richtung der Breite in jedem vorgegebenen Abstand zu schneiden.
Das Schneidintervall in Richtung der Breite kann in dem Bereich von 10 bis 100 cm festgelegt werden.
Das Abschneiden in Richtung der Breite der fortlaufenden Folienbahn ist entweder vor oder nach dem Durchführen des Abschneidens in Längsrichtung möglich. Gewöhnlich ist es ein einfacherer Vorgang, dass die geschnittenen Stücke erhalten werden, indem das Abschneiden in Längsrichtung in jedem vorgegebenen Abstand durchgeführt wird, nachdem das Abschneiden in Richtung der Breite in vorgegebene Breiten durchgeführt wurde.
Als Mittel zum Abschneiden der fortlaufenden Folienbahn in Richtung der Breite können verschiedene Folienschneidemittel angewendet werden. Verfahren, die eine geringe Anhaftung der fortlaufenden Folienbahn mit sich bringen, sind bevorzugt.
Zum Beispiel kann die fortlaufende Folienbahn in Richtung der Breite in vorgegebenen Abständen abgeschnitten werden, indem in Längsrichtung kontinuierliche Schnitte mit einer rotierenden Schneide, die innerhalb einer Ebene entlang der Laufrichtung der fortlaufenden Folienbahn dreht, gemacht werden. Eine solche Schneidweise wird Schlitzweise genannt. Als Schneidverfahren bei dieser Schlitzweise sind die folgenden drei Arten bekannt: Messerschnitt, Scherschnitt und Kerbschnitt. Jede Weise ist verwendbar. Hinsichtlich des Schneidvermögens sind der Scherschnitt und der Kerbschnitt hervorragend. Bevorzugt sind der wickelschlitzende Messerschnitt, wickelschlitzende Scherschnitt und wickelschlitzende Kerbschnitt, bei welchen die fortlaufende Folienbahn auf eine solche Weise geschnitten wird, dass sie um eine Aufnahmewalze oder niedrigere Schneide als Durchlauflinie, auf welcher die zu schneidende fortlaufende Folienbahn vorbeiläuft, gewickelt ist.
Bei der Kerbschnittweise wird eine scheibenförmige rotierende Schneide auf die fortlaufende Folienbahn gedrückt, die auf der oberen Oberfläche der Aufnahmewalze läuft, wodurch die fortlaufende Folienbahn, die zwischen der rotierenden Schneide und der Aufnahmewalze eingebettet ist, auf eine Weise der Druckschneidung geschnitten wird. Druck kann etwa durch Luftdruck auf Aufbaubestandteile, wie etwa die Stützachse der scheibenförmigen rotierenden Schneide, aufgebracht werden. Der Luftdruck kann in dem Bereich von 0,3 bis 1,0 MPa, bevorzugt 0,4 bis 0,8 MPa, stärker bevorzugt 0,4 bis 0,6 MPa festgelegt werden. Was die Steigerung der Haltbarkeit betrifft, ist es bevorzugt, das Oberflächenmaterial der Aufnahmewalze härter als das Material der rotierenden Schneide zu machen.
Bei der Scherschnittweise wird die fortlaufende Folienbahn einem Ort zugeführt, wo eine Seitenfläche einer scheibenförmigen rotierenden Schneide dazu gebracht wird, auf eine Weise des Treffens einer Seitenfläche eines weiteren rotierenden Schneidenbereichs vorüberzulaufen, so dass die fortlaufende Folienbahn durch die Scherwirkung geschnitten wird. Der Zwischenraum zwischen dem einen Paar Schneiden, welche die Scherwirkung ausüben, kann in dem Bereich von 5 bis 15 % der Dicke des zu schneidenden Materials eingestellt werden. Wenn eine Schneide eine Einseitenrandschneide ist, kann sie in leichtem Kontakt mit dem Schneidenbereich, der das Gegenstück ist, verwendet werden. Es ist ebenfalls möglich, durch eine Schraubenfeder oder Luftdruck Kontaktdruck aufzubringen.
Weiterhin werden ebenfalls Schneidweisen, die durch Kombinieren oder Verändern der zuvor erwähnten unterschiedlichen Schneidweisen erreicht worden sind, übernommen.
Hinsichtlich der Mittel zum Abschneiden der Breite nach können ähnlich wie bei den zuvor erwähnten Mitteln zum Abschneiden in Längsrichtung die Maßnahmen (z. B. Fluorharzbeschichtung) zum Verhindern der Anhaftung auf den Oberflächen der Schneiden und/oder den Oberflächen der Bestandteile, die sich in Nachbarschaft der Schneiden befinden und eine Möglichkeit aufweisen, dass Anhaftung der fortlaufenden Folienbahn auftritt, ergriffen werden.
[Anhaftungsverhinderungsmedium]
Es ist wirksam, die Anhaftung der fortlaufenden Folienbahn durch Zuführen eines Anhaftungsverhinderungsmediums zu der feststehenden Schneide und der rotierenden Schneide zum Schneiden der fortlaufenden Folienbahn und zu Orten, die sich in Nachbarschaft der Schneidorte befinden und bei denen die Möglichkeit eines Kontakts mit der fortlaufenden Folienbahn besteht (z. B. Bestandteile zum Vorsehen der feststehenden Schneide und der rotierenden Schneide), zu verhindern. Das Anhaftungsverhinderungsmedium ist wirksam bei der Verhinderung der Anhaftung der fortlaufenden Folienbahn an Bestandteile (z. B. Schneiden) und verhindert zusätzlich die erneute Anhaftung zwischen geschnittenen Abschnitten der geschnittenen fortlaufenden Folienbahn.
Als das Anhaftungsverhinderungsmedium ist eine Flüssigkeit oder ein Gas verwendbar, welche die Qualität der fortlaufenden Folienbahn nicht ändern, ihre Leistung verschlechtern oder irgendeinen schlechten Einfluss auf nachfolgende Schritte, wie etwa den Desintegrationsschritt, ausüben. Spezielle Beispiele dafür umfassen Wasser, warmes Wasser und Wasserdampf. Warmes Wasser von ungefähr 60 bis ungefähr 90 °C ist als das warme Wasser verwendbar.
Das Anhaftungsverhinderungsmedium kann vorgegebenen Orten der Schneidvorrichtung durch Sprühmittel, wie etwa eine Sprüh- und eine Spritzdüse, zugeführt werden. Im Falle der rotierenden Schneide ist es ebenfalls wirksam, das Anhaftungsverhinde rungsmedium Orten zuzuführen, an denen die rotierende Schneide während des Umlaufens vorbeiläuft, selbst nicht zu den Schneidorten.
Die Zufuhrmenge des Anhaftungsverhinderungsmediums unterscheidet sich abhängig von Bedingungen, wie etwa der Schneidweise und dem Aufbau der Schneiden.
Wenn zum Beispiel Wasser als Anhaftungsverhinderungsmedium verwendet wird, kann die Wasserzufuhrmenge in dem Bereich von ungefähr 5 bis ungefähr 2.000 g/min bezogen auf die Laufgeschwindigkeit der fortlaufenden Folienbahn von 2 bis 15 m/min eingestellt werden. In dem Falle von warmem Wasser kann derselbe Bereich der Zufuhrmenge übernommen werden. Im Falle von Wasserdampf kann dessen Zufuhrmenge in dem Bereich von ungefähr 25 bis ungefähr 10.000 g/min festgelegt werden, was die Menge berücksichtigt, die etwa durch Streuung verloren geht.
[Verhinderung von Wärmeverformung]:
Es besteht die Möglichkeit, dass sich die Schneidmittel zum Schneiden der fortlaufenden Folienbahn (einschließlich der Schneiden, wie etwa der rotierenden Schneide und der feststehenden Schneide) durch Wärme, die beim Schneiden erzeugt wird, verformt werden. Wenn eine solche Wärmeverformung auftritt, dann kann sich zum Beispiel die Position, Größe und Form der Schneiden und ebenfalls der Zwischenraum zwischen den Schneiden etwas verändern, so dass ihre Schärfe schlecht wird oder dass die Schneiden zu Abrieb oder Beschädigung neigen.
Deshalb kann das Schneidmittel mit Mitteln zum Verhindern oder Unterdrücken der Wärmeverformung versehen werden. Als solche Wärmeverformungsverhinderungsmittel ist es möglich, dieselben Mechanismen und Vorrichtungen als Wärmeverformungsverhinderungsstrukturen und Wärmeverformungsverhinderungsvorrichtungen zu übernehmen, die bei herkömmlichen Schneidvorrichtungen vorgesehen sind.
Die zuvor erwähnte Zufuhr des Anhaftungsverhinderungsmediums kann ebenfalls als Wärmeverformungsverhinderungsmittel verwendet werden. Die Funktion des Entfernens der Wärme von den Schneiden, um dadurch das Auftreten der Wärmeverformung zu verhindern, kann ebenfalls durch Aufsprühen des Anhaftungsverhinderungsmediums auf die Schneiden oder durch Inkontaktbringen des Anhaftungsverhinderungsmediums mit den Schneiden ausgeübt werden.
Als das Medium, das zur Wärmeverformungsverhinderung verwendet wird, ist eines bevorzugt, das eine große Wärmeleitfähigkeit oder eine große Wärmekapazität aufweist. Es wird eines bevorzugt, das die Eigenschaft aufweist, dass es die Schärfe der Schneiden nicht verschlechtert.
Wasser, warmes Wasser oder Wasserdampf ist für die Anhaftungsverhinderung sowie für die Wärmeverformungsverhinderung nützlich und ist außerdem hinsichtlich der Einfachheit der Handhabung hervorragend. Die Zufuhrmenge des Wassers, warmen Wassers oder Wasserdampfs kann in dem Bereich festgelegt werden, der zuvor für die Anhaftungsverhinderung beschrieben wurde. Die Einstellung einer vergleichsweise großen Menge in dem zuvor erwähnten Zufuhrmengenbereich ist jedoch beim ausreichenden Ausüben der Wärmeverformungsverhinderungsfunktion und nicht nur zum Zwecke der Anhaftungsverhinderung wirksam.
[Positur der fortlaufenden Folienbahn beim Schneiden]:
Die Anhaftung der fortlaufenden Folienbahn an die Schneidevorrichtung und die Kohäsion zwischen geschnittenen Stücken kann durch die Positur oder Laufrichtung der fortlaufenden Folienbahn beim Schneiden wirksam verhindert werden.
Wenn sie in Längsrichtung in vorgegebenen Intervallen abgeschnitten wird, kann die fortlaufende Folienbahn vertikal laufen, auf eine Weise, dass sie von oben nach unten hängt. Die feststehende Schneide und die rotierende Schneide oder die rotierenden Schneiden der Schneidvorrichtung sind einander gegenüberliegend auf beiden Seiten der vertikal laufenden fortlaufenden Folienbahn angeordnet. Wenn die fortlaufende Folienbahn geschnitten worden ist, dann fallen geschnittene Stücke, die von der fortlaufenden Folienbahn getrennt worden sind, durch ihr eigenes Gewicht und werden daher unmittelbar getrennt, ohne an Aufbaubestandteilen (z. B. Schneiden) der Schneidvorrichtung anzuhaften. Die erneute Anhaftung zwischen geschnittenen Abschnitten kann verhindert werden. Da die fortlaufende Folienbahn durch das Fallen durch ihr eigenes Gewicht wandert, selbst wenn keine Förderwalze oder ein Förderer zum Antreiben der fortlaufenden Folienbahn verwendet wird, tritt auch keine Anhaftung der fortlaufenden Folienbahn an die Förderwalze oder den Förderer auf. Wenn die geschnittenen Stücke, die durch ihr eigenes Gewicht fallen, durch einen Injektionseinlass (der unterhalb der Fallbahn angeordnet ist) des kontinuierlichen Desintegrators aufgenommen werden, dann können sie dem kontinuierlichen Desintegrator sicher und effizient zugeführt werden.
Es ist ebenfalls möglich, die fortlaufende Folienbahn in Längsrichtung abzuschneiden, während die fortlaufende Folienbahn in einer Richtung läuft, die schräg abwärts geneigt ist, anstatt die fortlaufende Folienbahn vollständig senkrecht abwärts laufen zu lassen. Auch in diesem Fall erleichtert die Vertikalkomponente der Schwerkraft, die sich auf die fortlaufende Folienbahn oder die geschnittenen Stücke auswirkt, die Trennung der geschnittenen Stücke von der fortlaufenden Folienbahn. Außerdem kann, selbst wenn solch ein schräg angeordneter Förderer zum schrägen Laufenlassen der fortlaufenden Folienbahn verwendet wird, verhindert werden, dass die fortlaufende Folienbahn stark auf die Oberfläche des Förderers gedrückt wird, so dass wenig Anhaftung daran auftritt.
[Desintegration geschnittener Stücke]:
Die geschnittenen Stücke, die von der fortlaufenden Folienbahn abgeschnitten wurden, werden dem kontinuierlichen Desintegrator kontinuierlich zugeführt, um die Desintegration und den Ausstoß kontinuierlich unter Bedingungen durchzuführen, bei denen die Zufuhrmenge der geschnittenen Stücke und die Desintegrations- und Ausstoßfähigkei ten des fortlaufenden Desintegrators der Gleichung (Zufuhrmenge) ≦ (Desintegrations- und Ausstoßvermögen) genügen, so dass die Hydrogelteilchen erhalten werden.
Als kontinuierlicher Desintegrator sind Vorrichtungen für den kontinuierlichen Betrieb unter verschiedenen Desintegratoren geeignet, die für herkömmliche Produktionstechniken für wasserabsorbierende Harze verwendet werden.
Zum Beispiel sind Desintegratoren vom Schneckenextruder-Typ verwendbar. Der Grundaufbau von Desintegratoren vom Schneckenextruder-Typ ist derart, dass: eine Schnecke sich in einem Zylinder dreht, und die geschnittenen Stücke, die einem Materialinjektionseinlass des Zylinders zugeführt worden sind, nach vorne gefördert werden, während sie desintegriert werden, während sie mit der Umdrehung der Schnecke gerührt werden, und dann werden die desintegrierten Stücke aus einer durchlöcherten Extrusionsplatte extrudiert, die an dem Vorderende des Zylinders angeordnet ist, wodurch Hydrogelteilchen mit Teilchendurchmessern, die den Lochdurchmessern der durchlöcherten Extrusionsplatte entsprechen, erhalten werden. Je größer die Lochdurchmesser sind, desto größere Teilchendurchmesser weisen die erhaltenen Hydrogelteilchen auf. Es gibt jedoch eine Tendenz, dass: die Lochdurchmesser der durchlöcherten Extrusionsplatte nicht mit den Teilchendurchmessern der erhaltenen Hydrogelteilchen übereinstimmen, sondern Hydrogelteilchen mit kleineren Teilchendurchmessern als die Lochdurchmesser erhalten werden. Es ist ebenfalls möglich, die Innenseite der durchlöcherten Extrusionsplatte mit rotierenden Schneiden zum Schneiden des zu behandelnden Materials zu versehen. Was ausführliche Aufbauten betrifft, sind geeignete Kombinationen derselben Aufbauten wie von bereits bekannten Desintegratoren vom Schneckenextruder-Typ verwendbar. Als spezielle Beispiele für Desintegratoren vom Schneckenextruder-Typ sind handelsübliche Vorrichtungen wie etwa Fleischwölfe (hergestellte von Hiraga Kosakusho) und Dome Gran (hergestellt von Fuji Paudal Co., Ltd.) verwendbar. Einschneckenextruder mit nur einer Schnecke und außerdem Zweischnecken- oder Vierschneckenextruder sind verwendbar. Wenn die Schnecke eine Mehrfachschnecke ist, können die Rotationsrichtungen ihrer einzelnen Schnecken entweder dieselben oder unterschiedlich sein.
Was Desintegratoren vom Schneckenextruder-Typ betrifft, kann die Desintegrationsbehandlungsmenge oder die Ausstoßmenge der Hydrogelteilchen pro Zeiteinheit durch Einstellen der Umdrehungsgeschwindigkeit der Schnecke geändert werden.
Ebenfalls als kontinuierliche Desintegratoren verwendbar sind: Zerkleinerer vom Turm-Typ, wie etwa Rote Plex (hergestellt von Hoskawa Mikron Co., Ltd.); Desintegratoren vom Schnecken-Typ, wie etwa Dreifach-Spezialschnecken Typ Alpha (hergestellt von Nippon Spindle Production); und kontinuierliche Zweischnecken-Rotationsschermaschinen, wie etwa Gainex (eingetragene Marke) Crusher (hergestellt von Horai Co., Ltd.).
Was den kontinuierlichen Desintegrator betrifft, stagnieren die geschnittenen Stücke unvorteilhaft im Inneren der Vorrichtung, wenn die geschnittenen Stücke ihr in einer Menge zugeführt werden, die größer ist als ihre Desintegrations- und Ausstoßfähigkeiten, oder sein Inneres verstopft unvorteilhafterweise mit den geschnittenen Stücken. Wenn die geschnittenen Stücke in der Vorrichtung übermäßig gerührt oder geknetet werden, dann verändern sich oder verschlechtern sich die Eigenschaften des Hydrogels.
Deshalb werden die Desintegration und der Ausstoß kontinuierlich unter Bedingungen durchgeführt, bei denen die Zufuhrmenge der geschnittenen Stücke und die Desintegrierungs- und Ausstoßfähigkeiten des kontinuierlichen Desintegrators der Gleichung (Zufuhrmenge) ≦ (Desintegrierungs- und Ausstoßfähigkeiten) genügen.
Der Zylinder des kontinuierlichen Desintegrators kann mit einem Temperaturkonditionierungsmechanismus zum Kühlen oder Erwärmen des zu behandelnden Materials versehen sein.
[Hydrogelteilchen]
Die Hydrogelteilchen, die aus dem kontinuierlichen Desintegrator ausgestoßen werden, befinden sich in einem teilchenförmigen Zustand in einer Form wie etwa Kugelform. Die Form der Hydrogelteilchen unterscheidet sich abhängig etwa von den Desintegrationsbedingungen. Neben der Kugelform gibt es andere Formen, wie etwa ovale Körper und lange zylindrische Körper und weiter unregelmäßige Formen. Selbst wenn die Polymerisation während der Herstellung Schäumen umfasst, sind die meisten der erhaltenen Teilchen amorph, ohne Blasen zu enthalten, vielleicht da die Blasengröße der Schäumung vergleichsweise groß ist.
Die Teilchendurchmesser der Hydrogelteilchen können in dem Bereich von 0,5 bis 3 mm festgelegt werden.
Die Hydrogelteilchen sind für verschiedene Verwendungen verwendbar, wie sie sind. Sie sind für Verwendungen wie etwa für Sanitärartikel und Landwirtschaft und Gartenbau verwendbar. Sie können mit feinen teilchenförmigen anorganischen Substanzen (z. B. Bentonit, Zeolith, Siliciumoxid) gemischt werden, um das Fließvermögen der Teilchen sicherzustellen.
Durch Trocknung sind die Hydrogelteilchen als wasserabsorbierende Harzteilchen im trockenen Zustand verwendbar. Als Trocknungsverfahren werden bevorzugt Trocknungsverfahren verwendet, bei denen die Materialien in guten Kontakt mit warmer Luft und/oder Wärmeübertragungsoberflächen gebracht werden, während sie bewegt werden, wie etwa Rührtrocknungsverfahren, Wirbelschichttrocknungsverfahren und Gasstromtrocknungsverfahren.
Es ist ebenfalls möglich, dass die Hydrogelteilchen etwa mit verschiedenen Behandlungsflüssigkeiten behandelt werden oder nach dieser Behandlung getrocknet werden. Eine Oberflächenbehandlung, wie etwa eine Oberflächenverntezung, ist ebenfalls anwendbar.
C. WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
In dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Hydrogelteilchen können die Hydrogelteilchen mit hoher Qualität und hoher Leistung (aus denen wasserabsorbierende Harzteilchen mit hervorragenden Wasserabsorptionsleistungen erhalten werden) effizient durch das Verfahren hergestellt werden, das die Schritte umfasst aus: Abschneiden der fortlaufenden Folienbahn des vernetzten hochkonzentrierten Hydrogelpolymers in Längsrichtung in jedem vorgegebenen Abstand, während die kontinuierliche Folienbahn in Längsrichtung läuft, so dass die geschnittenen Stücke erhalten werden; und dann fortlaufendes Zuführen der erhaltenen geschnittenen Stücke in den kontinuierlichen Desintegrator, um die Desintegration kontinuierlich durchzuführen, und Ausstoßen unter Bedingungen, bei denen die Zufuhrmenge der geschnittenen Stücke und die Desintegrierungs- und Ausstoßfähigkeiten des kontinuierlichen Desintegrators der Gleichung (Zufuhrmenge) ≦ (Desintegrier- und Ausstoßfähigkeiten) genügt, so dass die Hydrogelteilchen erhalten werden.
In dem Fall, wenn die fortlaufende Folienbahn des Hydrogels, indem man sie lässt, wie sie ist, ohne sie in geschnittene Stücke zu formen, dem kontinuierlichen Desintegrator zugeführt wird, muss die Zufuhrmenge der fortlaufenden Folienbahn exakt mit den Desintegrierungs- und Ausstoßfähigkeiten des kontinuierlichen Desintegrators in Übereinstimmung gebracht werden. Wenn die Zufuhrmenge der fortlaufenden Folienbahn zu groß ist, wird der kontinuierliche Desintegrator mit der überschüssigen fortlaufenden Folienbahn verstopft. Wenn die Zufuhrmenge der kontinuierlichen Folie zu klein ist, dann übt der kontinuierliche Desintegrator eine große Spannung auf die kontinuierliche Folienbahn aus, so dass sie unvorteilhafterweise reißt, so dass die kontinuierliche Zufuhr unmöglich wird.
Da die Zufuhrmenge (d. h. Herstellungsmenge) der kontinuierlichen Folienbahn von den Herstellungsbedingungen (z. B. Polymerisationsschritt) abhängt, müssen die Desintegrierungs- und Ausstoßfähigkeiten des kontinuierlichen Desintegrators in Überein stimmung mit der Zufuhrmenge der kontinuierlichen Folienbahn gebracht werden. Es bringt jedoch Schwierigkeiten mit sich, den kontinuierlichen Desintegrator auszuwählen oder zu entwerfen und erhöht daher die Kosten der Anlagen. Es gibt einen Fall, in dem es notwendig wird, auch den kontinuierlichen Desintegrator zu ändern, wenn sich die Herstellungsbedingungen der kontinuierlichen Folienbahn ändern.
Folglich ist es in der vorliegenden Erfindung effektiv, dass die Desintegration und der Ausstoß kontinuierlich unter Bedingungen von (Zufuhrmenge geschnittener Stücke) ≦ (Desintegrierungs- und Ausstoßfähigkeiten) durchgeführt werden, nachdem die geschnittenen Stücke aus der fortlaufenden Folienbahn erhalten worden sind.
Wenn als Verfahren zum Abschneiden der fortlaufenden Folienbahn in Längsrichtung die fortlaufende Folienbahn in Längsrichtung durch den Eingriff zwischen der feststehenden Schneide und der rotierenden Schneide abgeschnitten wird, während die fortlaufende Folienbahn in Längsrichtung läuft (wobei die feststehende Schneide feststehend ist und der Breite nach kreuzend auf einer Flächenseite der fortlaufenden Folienbahn angeordnet ist und wobei die rotierende Schneide auf der gegenüberliegenden Flächenseite der fortlaufenden Folienbahn um eine der Breite nach kreuzende Achse als Rotationszentrum rotiert und entlang der Laufrichtung der fortlaufenden Folienbahn), dann kann die fortlaufende Folienbahn ohne die ungünstige Anhaftung der hochkonzentrierten Hydrogelfolienbahn (die eine starke Viskosität aufweist) an die Schneiden oder andere Gerätebestandteile und ohne die ungünstige Verstopfung von Geräten mit dieser Folienbahn effizient geschnitten werden.
Diese und weitere Aufgaben und die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Offenbarung genauer hervorgehen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine gesamte Aufbauansicht einer Herstellungsvorrichtung, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Vorderansicht, von der Oberflächenseite der fortlaufenden Folienbahn aus betrachtet.
3 ist eine perspektivische Ansicht (a) und eine Vorderansicht (b), welche den Schneidenbereichaufbau der Schneidvorrichtung zeigen.
4 ist eine Schnittansicht, die eine weitere Ausführungsform der Schneidvorrichtung zeigt.
5 zeigt ausführliche Konstruktionsansichten der Schlitzmaschinen.
6 ist eine Aufbauansicht eines Schneidvorgangsbereichs, die eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

10: Fortlaufende Folienbahn aus hochkonzentriertem Hydrogel
12: Geschnittenes Stück
14: Hydrogelteilchen
20: Schlitzmaschine
22: Aufnahmewalze
23: Konkave Nut
24: Scheibenförmige Rotationsschneide
26, 38: Sprühdüsen
30: Schneidvorrichtung
32: Plattenförmige feststehende Schneide
34: Rotationskörper
36: Plattenförmige rotierende Schneide
46: Schneckenbereich
48: Gelochte Extrusionsplatte
C: Eingriffsposition
x: Zwischenraum

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Im Folgenden werden ausführliche Beschreibungen zur vorliegenden Erfindung gegeben. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht an diese Beschreibungen gebunden. Andere als die folgenden Veranschaulichungen können ebenfalls in Form geeigneter Veränderungen der folgenden Veranschaulichungen innerhalb des Schutzumfangs durchgeführt werden, die nicht vom Geist der vorliegenden Erfindung abweichen.
[Gesamtaufbau]
Bei der in den 1 und 2 veranschaulichten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Hydrogelteilchen aus der hochkonzentrierten Hydrogelfolie hergestellt.
Die Hydrogelfolie 10 ist die fortlaufende Folienbahn, die in Bandform durch ein kontinuierliches statisches Polymerisationsverfahren auf dem Endlosband hergestellt wurde und in Längsrichtung kontinuierlich mittels eines Fördermittels, wie eines Förderers, läuft. Diese Folienbahn ist in den Abbildungen in einer flachen Folienform gezeigt, weist jedoch in der Praxis Welligkeiten oder Wellungen in Richtung der Dicke auf oder eine Variation der Dicke oder ebenfalls der Breite.
Die fortlaufende Folienbahn 10 des Hydrogels, die in horizontaler Richtung läuft, wird einer Schlitzmaschine 20 zugeführt. Die Laufgeschwindigkeit der fortlaufenden Folienbahn 10, die der Schlitzmaschine zugeführt wird, beträgt 4,5 m/min, und die Breite dieser fortlaufenden Folienbahn 10 beträgt ungefähr 80 cm.
<Schlitzmaschine>:
Die Schlitzmaschine 20 ist versehen mit: einer Aufnahmewalze 22, die auf der Rückseitenfläche der fortlaufenden Folienbahn 10 angeordnet ist; und einer scheibenförmi gen rotierenden Schneide, die auf der Oberflächenseite der fortlaufenden Folienbahn 10 angeordnet ist. Wie in 2 gezeigt, ist die scheibenförmige rotierende Schneide 24 in einer Anzahl von mindestens zwei in Abständen der Breite der fortlaufenden Folienbahn 10 nach angeordnet. Die scheibenförmigen rotierenden Schneiden 24 schneiden in die fortlaufende Folienbahn 10, um kontinuierliche Schlitze in Längsrichtung in die fortlaufende Folienbahn 10 zu machen, so dass sie sie der Breite nach abschneiden. Die Positionen und Anzahl der Schlitze, die in der fortlaufenden Folienbahn 10 gebildet werden, können durch die Anordnungszahl und -abstände der scheibenförmigen rotierenden Schneiden 24 geändert werden.
5 zeigt ausführliche Aufbaubeispiele der Schlitzmaschine 20. Der Aufbau von 5(a) ist in Kerbeschneidweise des Einschneidens in die kontinuierliche Folienbahn 10 in einem Zustand, in dem der Rand der scheibenförmigen rotierenden Schneide 24, die aus einem Fluorharz-beschichteten korrosionsbeständigen rostfreien Stahl ist und einen Schneidenranddurchmesser von 7,5 cm aufweist, so angeordnet ist, dass sie beinahe die Oberfläche der Aufnahmewalze 22 berührt, die in ähnlicher Weise aus Fluorharz-beschichtetem korrosionsbeständigem rostfreiem Stahl ist und die Form eines Zylinders mit einem Durchmesser von 14 cm aufweist. Das Schneiden wird durchgeführt, indem Druck etwa durch Luftdruck so aufgebracht wird, dass die scheibenförmige rotierende Schneide 24 von der Oberseite der fortlaufenden Folienbahn 10 aufgedrückt wird.
Der Aufbau von 5(b) ist derart, dass die Aufnahmewalze 22, die ähnlich der zuvor erwähnten aus Fluorharz-beschichtetem korrosionsbeständigem rostfreiem Stahl ist und einen Durchmesser von 14 cm aufweist, mit einer konkaven Nut 23 versehen ist und dass die Öffnungsrandbereiche dieser konkaven Nut 23 Schneidenbereiche sind. Eine Seitenfläche der rotierenden Schneide 24, die aus Fluorharz-beschichtetem korrosionsbeständigem rostfreiem Stahl ist und eine scheibenförmige Einseitenrandschneide mit einem Schneidenranddurchmesser von 7,5 cm ist, ist so angeordnet, dass sie beinahe eine innere Seitenfläche der konkaven Nut 23 berührt. Das heißt, dass die fortlaufende Folienbahn 10 auf die Scherschneidweise durch die Scherwirkung in einem Zustand, in dem sie zwischen der Seitenfläche der scheibenförmigen rotierenden Schneide 24 und dem Öffnungsumfangsrand der konkaven Nut 23 liegt, geschnitten wird.
Wie in 1 gezeigt, ist eine Düse 26 zum Sprühen von Wasser, das eine Anhaftungsverhinderungsflüssigkeit ist, nahe der scheibenförmigen rotierenden Schneide 24 angeordnet. Durch das Sprühen von Wasser aus der Sprühdüse 26 auf die scheibenförmige rotierende Schneide 24 wird verhindert, dass das Material der fortlaufenden Folienbahn 10 an der scheibenförmigen rotierenden Schneide 24 anhaftet, wodurch die Schärfe der scheibenförmigen rotierenden Schneide 24 aufrechterhalten wird.
Was die fortlaufende Folienbahn 10, die der Breite nach durch Hindurchlaufen durch die Schlitzmaschine 20 abgeschnitten wurde, betrifft, wird ihre Laufrichtung aus der horizontalen Richtung in die vertikale Abwärtsrichtung entlang der Aufnahmewalze 22 geändert.
<Schneidvorrichtung>:
Die fortlaufende Folienbahn 10, die vertikal abwärts fall-läuft, wird der Schneidvorrichtung 30 zugeführt.
Wie in 3(a) im Einzelnen gezeigt, weist die Schneidvorrichtung 30 eine gerade feststehende Schneide 32 auf, die horizontal unterstützt die fortlaufende. Folienbahn 10 auf einer Flächenseite der fortlaufenden Folienbahn 10 der Breite nach kreuzt. Außerdem weist die Schneidvorrichtung 30 auf: einen Rotationskörper 34, der in einer Position, die der feststehenden Schneide 32 gegenüberliegt und die fortlaufende Folienbahn 10 auf der gegenüberliegenden Flächenseite der fortlaufenden Folienbahn 10 der Breite nach kreuzt, angeordnet ist und sich entlang der Laufrichtung der fortlaufenden Folienbahn 10 dreht; und eine plattenförmige rotierende Schneide 36, die in Richtung des Durchmessers aus dem Außenumfang des Rotationskörpers 34 hervorsteht und spiralförmig entlang diesem äußeren Umfang des Rotationskörpers 34 mit einer leichten Neigung gegen die Axialrichtungen des Rotationskörpers 34 angeordnet ist. Da die platten förmige rotierende Schneide 36 auf dem äußeren Umfang des Rotationskörpers 34 auf diese Weise angeordnet ist, kann diese rotierende Schneide auf der gegenüberliegenden Flächenseite der fortlaufenden Folienbahn 10 um eine Achse (in der Zeichnung nicht gezeigt) (die fortlaufende Folienbahn 10 der Breite nach kreuzend) als Rotationszentrum und entlang der Laufrichtung der fortlaufenden Folienbahn 10 rotieren.
Die feststehende Schneide 32 besteht aus einem Fluorharz-beschichteten korrosionsbeständigen rostfreien Stahl und ist 7 cm breit in Schneidenrandrichtung. Der Rotationskörper 34 besteht aus einem Fluorharz-beschichteten korrosionsbeständigen rostfreien Stahl und hat einen Außendurchmesser von 20 cm. Die plattenförmige rotierende Schneide 36 besteht aus einem Fluorharz-beschichteten korrosionsbeständigen rostfreien Stahl und weist eine Vorsprungslänge von 7 cm von dem äußeren Umfang des Rotationskörpers 34 auf.
Mit der Rotation des Rotationskörpers 34 laufen der Rand der feststehenden Schneide 32 und der Rand der plattenförmigen Rotationsschneide 36 in einer Weise des Eingreifens miteinander aneinander vorbei. Da die plattenförmige rotierende Schneide 36 spiralförmig geneigt ist, wandert die Position C des Eingriffs zwischen der plattenförmigen rotierenden Schneide 36 und der feststehenden Schneide 32 allmählich in Achsrichtung von einer Endseite zu der anderen Endseite. Aus dieser Wanderung des Eingriffspunkts C folgt, dass die fortlaufende Folienbahn 10 an der Eingriffsposition C geschnitten wird. Die fortlaufende Folienbahn 10 berührt nur die feststehende Schneide 32 und die plattenförmige rotierende Schneide 36 an dem Umfang der Eingriffsposition C und weist keinen Kontakt etwa mit dem äußeren Umfang des Rotationskörpers 34, um dadurch daran anzuhaften, auf.
Wie in 3(b) gezeigt, wird ein kleiner Abstand, das heißt, ein Zwischenraum x, zwischen dem Rand der feststehenden Schneide 32 und dem Rand der plattenförmigen rotierenden Schneide 36 geöffnet. Durch geeignetes Einstellen dieses Zwischenraums x kann die Schärfe gut gemacht werden, oder die Haltbarkeit der feststehenden Schneide 32 und der plattenförmigen rotierenden Schneide 36 kann verbessert werden.
Die Schnittintervalle in Längsrichtung der fortlaufenden Folienbahn 10 können gemäß den Verhältnissen der Einstellungsintervalle oder der Zahl der plattenförmigen rotierenden Schneiden 36 auf dem Rotationskörper 34 und der Anzahl der Umdrehungen des Rotationskörpers 34 mit der Laufgeschwindigkeit der fortlaufenden Folienbahn 10 geändert werden.
Wie in 1 gezeigt, sind Düsen 38 (ähnlich den zuvor gezeigten) zum Aufsprühen einer Anhaftungsverhinderungsflüssigkeit schräg oberhalb der feststehenden Schneide 32 und schräg oberhalb des Rotationskörpers 34 angeordnet, wodurch verhindert wird, dass die fortlaufende Folienbahn 10 an der feststehenden Schneide 32 und der plattenförmigen rotierenden Schneide 36 anhaftet. Die Sprühdüse 38, die schräg oberhalb des Rotationskörpers 34 angeordnet ist, sprüht Wasser vom Äußeren des Bereichs, wo die plattenförmige rotierende Schneide 36 rotierend wandert, auf die plattenförmige rotierende Schneide 36.
Wie in 2 gezeigt, wird die fortlaufende Folienbahn 10, die der Breite nach durch die Schlitzmaschine 20 geteilt wurde, ebenfalls in Längsrichtung in jedem festgelegte Intervall durch die Schneidvorrichtung 30 abgeschnitten. Als Ergebnis werden ungefähr rechteckige geschnittene Stücke 12 erhalten. In 2 sind die geschnittenen Stücke 12 in perfekt rechteckiger Form gezeigt. Die geschnittenen Stücke 12, die durch die geneigte plattenförmige rotierende Schneide 36 der Schneidmaschine 30 geschnitten wurden, weisen jedoch die Möglichkeit auf, dass sie eine Form nahe einem Parallelogramm oder Rhombus als Ergebnis einer leichten Verformung des Rechtecks aufweisen.
Wie in 1 gezeigt, fallen die erhaltenen geschnittenen Stücke 12 durch ihr eigenes Gewicht, wenn die fortlaufende Folienbahn 10, die vertikal abwärts wandert, durch die Schneidvorrichtung 30 in Längsrichtung abgeschnitten wird.
<Kontinuierlicher Desintegrator>:
Wie in 1 gezeigt, ist der kontinuierliche Desintegrator 40 vom Schneckenextruder-Typ unterhalb der Schneidvorrichtung 30 angeordnet.
Der kontinuierliche Desintegrator 40 weist an seiner Oberseite einen Einlass 42 zum Injizieren des zu behandelnden Materials auf. Der Injektionseinlass 42 weist eine solche Form und Größe auf, dass die geschnittenen Stücke 12, die von der Schneidvorrichtung 30 zugeführt werden, durch das Fallen sicher injiziert werden können. Zum Beispiel weist dieser Injektionseinlass eine rechteckige Öffnung einer Größe von 50 cm × 50 cm auf.
Unter dem Injektionseinlass 42 sind vorgesehen: ein Zylinderbereich 44; und ein Schneckenbereich 46, der sich im Inneren dieses Zylinderbereichs 44 dreht. Der Schneckenbereich 46 wird etwa durch einen Motor rotationsangetrieben. An dem Vorderende des Zylinderbereichs 44 ist eine gelochte Extrusionsplatte 48 vorgesehen, durch die eine Anzahl kleiner Löcher hindurchreicht.
Die geschnittenen Stücke 12, die dem Injektionseinlass 42 zugeführt wurden, wandern vorwärts, während sie im Inneren des Zylinderbereichs 44 mit der Umdrehung des Schneckenbereichs 46 bewegt und desintegriert werden, und werden schließlich aus der gelochten Extrusionsplatte 48 extrudiert und dadurch zu Hydrogelteilchen 14 geformt und aus dem kontinuierlichen Desintegrator 40 ausgestoßen. Die Teilchendurchmesser der erhaltenen Hydrogelteilchen 14 sind beträchtlich kleiner als die Lochdurchmesser der gelochten Extrusionsplatte 48. Zum Beispiel gibt es einen Fall, in dem die Hydrogelteilchen 14, die durch Extrusion aus der gelochten Extrusionsplatte 48 mit einem Lochdurchmesser von 16 mm erhalten wurden, einen Teilchendurchmesser von ungefähr 2,5 mm aufweisen.
[Beispiel für eine Modifikation einer Schneidvorrichtung]:
4 zeigt den Aufbau einer Schneidvorrichtung 30, die sich von der zuvor erwähnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unterscheidet.
Der Rotationskörper 34 und die plattenförmige rotierende Schneide 36 sind sowohl auf den Oberflächen- als auch Rückflächenseiten der fortlaufenden Folienbahn 10 angeordnet, die vertikal abwärts wandert. Die Düse 38 zum Aufsprühen der Anhaftungsverhinderungsflüssigkeit ist ebenfalls auf beiden Seiten vorgesehen.
Da sich sowohl der rechte als auch der linke Rotationskörper 34 entlang der Laufrichtung der fortlaufenden Folienbahn 10 drehen, folgt, dass sie sich in zueinander umgekehrten Richtungen drehen.
Was die plattenförmigen rotierenden Schneiden 36 betrifft, die sowohl auf dem rechten als auch linken Rotationskörper 34 mit einer Neigung gegen die axialen Richtungen dieser Rotationskörper vorgesehen sind, laufen die rechten und linken plattenförmigen rotierenden Schneiden 36 in einer Weise des Eingreifens miteinander in der Position der fortlaufenden Folienbahn 10 dazwischen aneinander vorbei. Die fortlaufende Folienbahn 10 wird durch die Wanderung der Position C des Eingriffs zwischen den rechten und linken plattenförmigen rotierenden Schneiden 36 von einer Endseite zu der anderen Endseite der fortlaufenden Folienbahn 10 geschnitten.
Bei dieser Ausführungsweise der vorliegenden Erfindung sind, da beide Schneiden zum Schneiden der fortlaufenden Folienbahn 10 plattenförmige rotierende Schneiden 36 sind, ihre Rotationsgeschwindigkeiten relativ zueinander groß, so dass die fortlaufende Folienbahn 10 schnell und stark geschnitten werden kann.
Auch bei dieser Ausführungsweise der vorliegenden Erfindung wird, ähnlich der zuvor erwähnten Ausführungsweise der vorliegenden Erfindung, wie in 3(b) gezeigt, ein Zwischenraum x zwischen Rändern eines Paars plattenförmiger rotierender Schneiden 36, 36, die miteinander eingreifen, geöffnet. Da beide plattenförmigen rotierenden Schneiden 36, 36 rotierend wandern, ist es besonders wichtig, den Zwischenraum x geeignet einzustellen.
[Weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung]:
Die in 6 gezeigte Ausführungsweise der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von der zuvor erwähnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinsichtlich des Anordnungsaufbaus der Schlitzmaschine 20 und der Schneidvorrichtung 30.
Die fortlaufende Folienbahn 10, die durch Hindurchlaufen durch die Schlitzmaschine 20 in Längsrichtung geschnitten wurde, wird nicht vertikal abwärts laufen gelassen, sondern schräg abwärts. Ein Förderer 50 ist der Schlitzmaschine 20 nachgeschaltet, und die Förderoberfläche des Förderers 50 ist schräg abwärts orientiert. Die Förderoberfläche des Förderers 50 ist etwa durch eine Fluorharz-Bearbeitung behandelt, um dadurch ihre Anhaftung an der fortlaufenden Folienbahn 10 zu verringern.
Die Schneidvorrichtung 30 ist schräg unter dem Förderer 50 diesem nachgeschaltet. Die fortlaufende Folienbahn 10 wird mit der Schneidvorrichtung 30 in Längsrichtung abgeschnitten, und dann fallen die erhaltenen geschnittenen Stücke 12 frei. Als Ergebnis wandern sie zunächst durch ihre Trägheit durch das Laufen bis dahin und durch die Gravitationswirkung schräg abwärts, so dass sie sich von der feststehenden Schneide 32 und der plattenförmigen rotierenden Schneide 36 der Schneidvorrichtung 30 trennen und danach durch die Gravitationswirkung vertikal abwärts fallen. Folglich ist es wünschenswert, dass der Injektionseinlass 42 des kontinuierlichen Desintegrators 40 gemäß der Fallbahn der geschnittenen Stücke 12 angeordnet ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand der folgenden Beispiele einiger bevorzugten Ausführungsformen ausführlicher dargestellt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht in irgendeiner Weise darauf beschränkt.
Spezielle Techniken zum Durchführen der vorliegenden Erfindung und die Beurteilungsergebnisse ihrer Leistungen sind unten gezeigt.
[Verfahren zum Messen von Leistungen]:
<Absorptionsvermögen (GV)>:
Das Absorptionsvermögen ohne Druck wird gemessen. Eine Probenmenge von 0,2 g wurde gleichförmig in einen Vliesbeutel (60 mm × 60 mm) gegeben und dann in eine 0,9 gew.%-ige wässrige Natriumchloridlösung (physiologische Salzlösung) eingetaucht. Nach 30 Minuten wurde der Beutel hochgezogen und dann mit einer Trennzentrifuge 3 Minuten bei 250 × 9,81 m/s² (250 G) vom Wasser befreit, und dann wurde das Gewicht W1 (g) des Beutels gemessen. Außerdem wurde derselbe Vorgang wie oben ohne wasserabsorbierendes Harz durchgeführt, und das erhaltene Gewicht WO (g) wurde gemessen. Dann wurde das Absorptionsvermögen ohne Druck, GV, aus diesen Gewichten W1 und WO gemäß der folgenden Gleichung berechnet: GV (g/g) = [(W1 – W0)/Gewicht (g) der Probe] –1
<Gehalt wasserextrahierbarer Bestandteile>:
In ein Kunststoffgefäß von 250 ml Kapazität mit einem Deckel wurden 184,3 g 0,9 gew.%-iger wässriger NaCl-Lösung (physiologische Kochsalzlösung) eingewogen. Dann wurden 1,00 g Probe zu dieser wässrigen Lösung zugegeben, und sie wurden 16 Stunden gerührt, wodurch extrahierbare Bestandteile aus dem Harz extrahiert wurden, um die Menge der extrahierbaren Bestandteile zu messen.
<Salzlösungsfließleitfähigkeit SFC>:
Das Messverfahren wurde gemäß dem Salzlösungsfließleitfähigkeits- (Saline Flow Conductivity, SFC) -Test aus JP-A-509591/1997 (Kohyo) durchgeführt.
[Beispiel 1]
<Herstellung von Hydrogelfolie>:
Eine Monomerflüssigkeit wurde durch Rührmischen der folgenden Lösungen miteinander bei vorgegebenen Fließgeschwindigkeiten hergestellt.
Eine 48,5 gew.%-ige wässrige Natriumhydroxidlösung 73,5 g/s.
Eine 53,9 gew.%-ige wässrige Acrylsäurelösung 169,2 g/s.
Eine Lösung 1,43 g/s, hergestellt durch Auflösen von 77,4 Gew.-Teilen einer 50 gew.%-igen wässrigen Acrylsäurelösung, 0,781 Gew.-Teilen 2-Hydroxymethyl-2-methylpropiophenon, 0,849 Gew.-Teilen 46 gew.%-ige wässrige Pentanatriumdiethylentriaminpentaacetat-Lösung und 21,0 Gew.-Teilen Polyethylenglykoldiacrylat (mittleres Molekulargewicht: 523) miteinander.
Die Temperatur der erhaltenen Monomerflüssigkeit lag stabil bei ungefähr 95 °C.
Die Monomerflüssigkeit wurde kontinuierlich einer Zufuhrrohrleitung zugeführt und in dieser Zufuhrrohrleitung kontinuierlich gerührt, und dann wurde eine 3 gew.%-ige wässrige Natriumpersulfatlösung bei einer Flussgeschwindigkeit von 3,40 g/s in diese Monomerflüssigkeit geleitet, um dadurch eine gemischte Flüssigkeit zu bilden. Diese gemischte Flüssigkeit wies eine Monomerkonzentration von 45 Gew.-% und einen Neutralisationsgrad von 70 Mol-% auf.
Als Bandpolymerisationsvorrichtung wurde eine Vorrichtung verwendet, bei welcher: ein Endlosband mit einer effektiven Länge von 7,0 m und einer Breite von 1,5 m und dessen Oberfläche mit einem Fluorharz beschichtet war, vorgesehen war; und eine UV-Lampe über dem Band angeordnet war; und der Boden und der Rand auf ungefähr 100 °C erwärmt und thermisch isoliert waren; und es ein Absaugrohr in einem zentralen Bereich gab, um verdampftes Wasser wiederzugewinnen.
Die zuvor erwähnte gemischte Flüssigkeit wurde dieser Bandpolymerisationsvorrichtung so zugeführt, dass die Monomerdicke 5,6 mm betrug, wodurch die Polymerisation kontinuierlich bei einer Bandgeschwindigkeit von 4,5 m/min durchgeführt wurde. Es wurde eine bandförmige Hydrogelpolymerfolie erhalten, die einen Feststoffbestandteilgehalt von 60 Gew.-%, eine Folienbreite von ungefähr 80 cm nach Schrumpfung, eine Foliendicke von 2 bis 20 mm (eine solche Streuung der Dicke tritt auf, da es Falten gibt, die während der Schrumpfung nach der Expansion verursacht werden, und da diese Falten aufeinander liegen können) und eine Oberflächentemperatur von ungefähr 70 °C aufwies.
<Herstellung geschnittener Stücke>:
Die erhaltene bandförmige kontinuierliche Folie eines Hydrogelpolymers wurde unmittelbar durch ein Förderband einer Schlitzmaschine zugeführt. Die Schlitzmaschine weist einen Grundaufbau auf, wie in 5(a) gezeigt. Schneidblätter vom Kerbschneid-Typ mit einem Durchmesser von 75 mm und einer Dicke von 2 mm sind an drei Stellen in Abständen angeordnet und diesen rotierenden Schneiden gegenüber ist eine Aufnahmewalze vorgesehen, die einen Durchmesser von 140 mm aufweist. Die fortlaufende Folienbahn wurde der Breite nach in vier mit Breiten von 20 cm unter einem Luftdruck von 0,40 MPa, der auf die Kerbschneiden aufgebracht wurde, geteilt.
Die fortlaufenden Folienbahnen, die der Breite nach durch die Schlitzmaschine geteilt wurden, wurden einer Schneidmaschine in einem Zustand zugeführt, in dem sie durch ihr eigenes Gewicht vertikal herabhingen, wobei ihre Laufrichtung entlang der Aufnahmewalze geändert wurde.
Die Schneidmaschine wies einen Grundaufbau, wie in 3 gezeigt, auf, nämlich den Folgenden: eine feststehende Schneide mit einer Dicke von 20 mm und einer Länge von 70 mm bis zu ihrem Schneidenrand; einen walzenförmigen Rotationskörper mit einem Durchmesser von 200 mm; und eine spiralplattenförmige rotierende Schneide, die auf dem äußeren Umfang des Rotationskörpers vorgesehen war, und eine Dicke von 14 mm, eine Länge von 70 mm bis zu ihrem Schneidenrand und eine Breite von 1,4 m aufwies. Die plattenförmige rotierende Schneide ist an nur einer Stelle des Rotationskörpers vorgesehen. Der Abstand zwischen der feststehenden Schneide und der rotierenden Schneide wird auf ungefähr 0,01 mm eingestellt. Diese Schneidvorrichtung ist eine Rotationsschneidvorrichtung vom halbsynchronen Typ.
Die fortlaufende Folienbahn wurde alle 15 cm in Längsrichtung der fortlaufenden Folienbahn bei 30 Upm hinsichtlich der Anzahl von Umdrehungen des Rotationskörpers kontinuierlich geschnitten. Geschnittene Stücke beinahe in Form eines Rechtecks von 20 cm × 15 cm wurden erhalten. Es wurde keine Anhaftung der fortlaufenden Folienbahn an die Kerbschneiden oder die Aufnahmewalze der Schlitzmaschine oder an die feststehende Schneide, rotierende Schneide oder den Rotationskörper der Schneidvorrichtung beobachtet. Es wurde ebenfalls keine Wiederanhaftung zwischen geschnittenen Abschnitten der geschnittenen Stücke beobachtet. Wenn der Vorgang jedoch eine lange Zeit durchgeführt wurde, wurde ein wenig Anhaftung der fortlaufenden Folienbahn etwa an die Schneiden und eine Wiederanhaftung zwischen geschnittenen Abschnitten der geschnittenen Stücke beobachtet. Im praktischen Gebrauch gab es jedoch kein Problem.
<Kontinuierliche Desintegration>:
Die geschnittenen Stücke, die von der Schneidvorrichtung erzeugt worden waren, wurden mit einem Fleischwolf von 16 mm Lochdurchmesser der Extrusionslochungen desintegriert, wodurch Hydrogelteilchen erhalten wurden.
Als Fleischwolf wurde ein Fleischwolf 72-Modell (hergestellt von Hiraga Kosakusho: Behandlungsvermögen bei 105 Upm der Anzahl von Schneckenumdrehungen = ungefähr 6 t/h) verwendet. Diese Vorrichtung ist ein kontinuierlicher Desintegrator vom Schneckenextrusions-Typ. Der Injektionseinlass des Fleischwolfs ist ungefähr 50 cm × ungefähr 50 cm und kann die geschnittenen Stücke, die in dem vorherigen Schritt hergestellt worden sind, sicher aufnehmen.
Durch Einstellen der Anzahl der Schneckenumdrehungen auf 15 Upm wurde die Fähigkeit zur Behandlung der Hydrogelteilchen durch Desintegration gefolgt von Ausstoß bei dem Fleischwolf 0,86 t/h. Die Zufuhrmenge der geschnittenen Stücke, die aus der Schneidvorrichtung dem Fleischwolf zugeführt wurden, betrug 0,66 t/h. Dies genügt der Bedingung (Menge der Zufuhr zum Fleischwolf) ≦ (Desintegrierungs- und Ausstoßfähigkeiten).
Der Eingriffszustand in dem Fleischwolf war so gut, dass ebenfalls keine Stagnation auftrat, und der Zustand des Ausstoßes war so gut, dass ein kontinuierlicher Ausstoß erfolgte. Eine Stagnation in dem Einfülltrichter des Injektionsbereichs wurde ebenfalls nicht beobachtet.
<Herstellung wasserabsorbierender Harzteilchen>:
Die Harzteilchen, die aus dem Fleischwolf ausgestoßen wurden, wurden mit Warmluft von 180 °C 40 Minuten getrocknet, um ein getrocknetes Material zu erhalten, das dann durch eine Walzenmühle zerkleinert wurde, so dass teilchenförmige wasserabsorbierende Harzteilchen (1) erhalten wurden. Siebe wurden verwendet, um Teilchen in dem Teilchendurchmesserbereich von 300 bis 600 μm aus den wasserabsorbierenden Harzteilchen (1) zu erhalten, und dann wurden die physikalischen Eigenschaften der klassierten Teilchen gemessen. Das Absorptionsvermögen betrug 42 (g/g), und der Gehalt wasserextrahierbarer Bestandteile betrug 14 Gew.-%. Anschließend wurde eine Wärmebehandlung mit einem System aus Butandiol/Propylenglykol/Wasser/24 % Natriumhydroxid bei 212 °C mit einem Mörtelmischer durchgeführt. Die physikalischen Eigenschaften der behandelten wasserabsorbierenden Harzteilchen betrugen 30 (g/g) Absorptionsvermögen und 40 Salzlösungsfließleitfähigkeit (SFC). Es wurde bestätigt, dass die erhaltenen wasserabsorbierenden Harzteilchen praktisch ausreichende Leistungen als wasserabsorbierende Harzteilchen aufwiesen.
[Beispiel 2]:
<Herstellung geschnittener Stücke>:
Eine fortlaufende Folienbahn, die aus einer Hydrogelfolie zusammengesetzt war, die durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 hergestellt worden war, wurde durch ein Förderband einer Schlitzmaschine zugeführt.
Die verwendete Schlitzmaschine ist dieselbe Kerbschneidvorrichtung wie in Beispiel 1, aber ihre Kerbschneidblätter und Aufnahmewalze sind mit einem Fluorharz beschichtet. Die fortlaufende Folienbahn wurde der Breite nach in vier mit Breiten von 20 cm auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 geteilt.
Die fortlaufende Folienbahn, die vertikal von der Schlitzmaschine herabhing, wurde einer Schneidmaschine zugeführt.
Die Schneidmaschine wies praktisch dieselbe Struktur wie in Beispiel 1 auf, aber ihre feststehende Schneide und rotierende Schneide sind mit einem Fluorharz beschichtet. Die fortlaufende Folienbahn wurde kontinuierlich alle 15 cm in Längsrichtung der fortlaufenden Folienbahn bei 30 Upm hinsichtlich der Anzahl von Umdrehungen des Rota tionskörpers geschnitten. Geschnittene Stücke beinahe in Form eines Rechtecks von 20 cm × 15 cm wurden erhalten. Es wurde keine Anhaftung der fortlaufenden Folienbahn an die Schlitzmaschine oder an die Schneidvorrichtung beobachtet. Es wurde ebenfalls keine erneute Anhaftung zwischen geschnittenen Abschnitten der geschnittenen Stücke beobachtet. Auch nachdem der Vorgang lange Zeit durchgeführt wurde, waren die zuvor erwähnte Anhaftung und erneute Anhaftung beide sehr schwach.
<Kontinuierliche Desintegration>:
Die geschnittenen Stücke wurden durch denselben Fleischwolf wie in Beispiel 1 desintegriert, wodurch Hydrogelteilchen erhalten wurden.
<Herstellung wasserabsorbierender Harzteilchen>:
Die Hydrogelteilchen wurden durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 behandelt, so dass teilchenförmige wasserabsorbierende Harzteilchen (2) erhalten wurden. Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 wurden Teilchen in dem Teilchendurchmesserbereich von 300 bis 600 μm aus den wasserabsorbierenden Harzteilchen (2) klassiert, und dann wurden die physikalischen Eigenschaften der klassierten Teilchen gemessen. Das Absorptionsvermögen betrug 42 (g/g), und der Gehalt wasserextrahierbarer Bestandteile betrug 14 Gew.-%. Anschließend wurde dieselbe Wärmebehandlung wie in Beispiel 1 durchgeführt. Die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen wärmebehandelten Materials betrugen 30 (g/g) hinsichtlich des Absorptionsvermögens und 40 hinsichtlich der SFC. Wasserabsorbierende Harzteilchen mit physikalischen Eigenschaften, die so gut wie jene in Beispiel 1 waren, wurden erhalten.
[Beispiel 3]:
<Herstellung geschnittener Stücke>:
Eine kontinuierliche Folienbahn, die aus einer Hydrogelfolie bestand, die durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 hergestellt worden war, wurde mit einem Förderband einer Schlitzmaschine zugeführt.
Die verwendete Schlitzmaschine war dieselbe Kerbschneidvorrichtung wie in Beispiel 1, aber ihre rotierenden Schneiden und die Aufnahmewalze waren mit einem Fluorharz beschichtet. Sprühdüsen zum Besprühen der rotierenden Schneiden mit Wasser wurden verwendet. Die Wassermenge, die aufgesprüht wurde, lag in dem Bereich von 5 bis 10 cm³/min.
Die fortlaufende Folienbahn wurde der Breite nach in vier bei Breiten von 20 cm auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 geteilt.
Die fortlaufende Folienbahn, die vertikal von der Schlitzmaschine herabhing, wurde einer Schneidvorrichtung zugeführt.
Die Schneidvorrichtung wies praktisch denselben Aufbau wie in Beispiel 1 auf, aber ihre feststehende Schneide und rotierende Schneide sind mit einem Fluorharz beschichtet. Jede feststehende Schneide und rotierende Schneide war mit einer Sprühdüse versehen, um Wasser aufzusprühen, und mit einer Einheit zur Wasserzufuhr zu dieser Sprühdüse. Die aufgesprühte Wassermenge lag in dem Bereich von 5 bis 10 cm³/min. Die fortlaufende Folienbahn wurde kontinuierlich alle 15 cm in Längsrichtung der fortlaufenden Folienbahn bei 30 Upm hinsichtlich der Anzahl von Umdrehungen des Rotationskörpers geschnitten. Erhalten wurden geschnittene Stücke beinahe in der Form eines Rechtecks von 20 cm × 15 cm.
Es wurde keine Anhaftung der fortlaufenden Folienbahn an die Schlitzmaschine oder die Schneidvorrichtung beobachtet. Es wurde ebenfalls keine erneute Anhaftung zwischen geschnittenen Abschnitten der geschnittenen Stücke beobachtet. Auch nachdem der Betrieb lange Zeit durchgeführt worden war, wurde weder die zuvor erwähnte Anhaftung noch eine Wiederanhaftung beobachtet.
<Kontinuierliche Desintegration>:
Die geschnittenen Stücke wurden durch denselben Fleischwolf wie in Beispiel 1 unter denselben Behandlungsbedingungen wie in Beispiel 1 desintegriert, wodurch Hydrogelteilchen erhalten wurden.
<Herstellung wasserabsorbierender Harzteilchen>:
Die Hydrogelteilchen wurden durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 behandelt, so dass teilchenförmige wasserabsorbierende Harzteilchen (3) erhalten wurden. Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 wurden Teilchen in dem Teilchendurchmesserbereich von 300 bis 600 μm aus den wasserabsorbierenden Harzteilchen (3) klassiert, und dann wurden die physikalischen Eigenschaften der klassierten Teilchen gemessen. Das Absorptionsvermögen betrug 42 (g/g), und der Gehalt wasserextrahierbarer Bestandteile betrug 14 Gew.-%. Anschließend wurde dieselbe Wärmebehandlung wie in Beispiel 1 durchgeführt. Die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen wärmebehandelten Materials betrugen 30 (g/g) hinsichtlich des Absorptionsvermögens und 40 hinsichtlich der SFC. Wasserabsorbierende Harzteilchen mit physikalischen Eigenschaften, die so gut wie jene aus Beispiel 1 waren, wurden erhalten.
[Beispiel 4]:
<Herstellung geschnittener Stücke>:
Eine fortlaufende Folienbahn, die aus einer Hydrogelfolie bestand, die durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 hergestellt worden war, wurde mit einem Förderband einer Schlitzmaschine zugeführt.
Die verwendete Schlitzmaschine war dieselbe Kerbschneidvorrichtung wie in Beispiel 1, durch welche die fortlaufende Folienbahn der Breite nach in vier bei Breiten von 20 cm geteilt wurde.
Die fortlaufende Folienbahn, die senkrecht von der Schlitzmaschine herabhing, wurde einer Schneidvorrichtung zugeführt.
Die Schneidvorrichtung wies denselben Grundaufbau auf, wie in 3 gezeigt. Rotationskörper mit einem Durchmesser von 200 mm und rotierende Spiralschneiden mit einer Dicke von 14 mm, einer Länge von 70 mm bis zu ihrem Schneidenrand und einer Breite von 1,4 m sind rechts und links in einem Abstand angeordnet. Die rotierenden Schneiden sind in einer Anzahl von Eins auf jedem Rotationskörper vorgesehen. Der Zwischenraum zwischen den rotierenden Schneiden ist auf ungefähr 0,01 mm eingestellt. Diese Schneidvorrichtung ist eine Rotationsschneidvorrichtung vom vollsynchronen Typ. Die Anzahl der Umdrehungen der Rotationskörper wurde auf 30 Upm festgelegt, und die fortlaufende Folienbahn wurde kontinuierlich alle 15 cm in Längsrichtung der fortlaufenden Folienbahn geschnitten. Erhalten wurden geschnittene Stücke beinahe in der Form eines Rechtecks von 20 cm × 15 cm. Es wurde keine Anhaftung der Gelfolie etwa an die rotierenden Schneiden oder die Rotationskörper beobachtet, und es wurde ebenfalls keine Wiederanhaftung zwischen geschnittenen Abschnitten beobachtet. Wenn der Betrieb lange Zeit durchgeführt wurde, trat die zuvor erwähnte Anhaftung oder Wiederanhaftung ein wenig auf. Bei der praktischen Verwendung gab es jedoch kein Problem.
<Kontinuierliche Desintegration>:
Die geschnittenen Stücke wurden durch denselben Fleischwolf wie in Beispiel 1 unter denselben Behandlungsbedingungen wie in Beispiel 1 desintegriert, wodurch Hydrogelteilchen erhalten wurden.
<Herstellung wasserabsorbierender Harzteilchen>:
Die Hydrogelteilchen wurden durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 behandelt, so dass teilchenförmige wasserabsorbierende Harzteilchen (4) erhalten wurden. Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 wurden Teilchen in dem Teilchendurchmesserbereich von 300 bis 600 μm aus den wasserabsorbierenden Harzteilchen (4) klassiert, und dann wurden die physikalischen Eigenschaften der klassierten Teilchen gemessen. Das Absorptionsvermögen betrug 42 (g/g), und der Gehalt wasserextrahierbarer Bestandteile betrug 14 Gew.-%. Anschließend wurde dieselbe Wärmebehandlung wie in Beispiel 1 durchgeführt. Die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen wärmebehandelten Materials betrug 30 (g/g) hinsichtlich des Absorptionsvermögens und 40 hinsichtlich der SFC. Wasserabsorbierende Harzteilchen mit physikalischen Eigenschaften, die so gut wie jene aus Beispiel 1 waren, wurden erhalten.
[Beispiel 5]:
<Herstellung geschnittener Stücke>:
Eine fortlaufende Folienbahn, die aus einer Hydrogelfolie besteht, die durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 hergestellt worden war, wurde durch ein Förderband einer Schlitzmaschine zugeführt.
Die verwendete Schlitzmaschine war eine Vorrichtung, welche dieselbe Fluorharz-beschichtete Kerbschneidvorrichtung wie in Beispiel 2 aufwies, durch welche die fortlaufende Folienbahn der Breite nach in vier bei Breiten von 20 cm geteilt wurde.
Die fortlaufende Folienbahn, die von der Schlitzmaschine senkrecht herabhing, wurde einer Schneidvorrichtung zugeführt.
Die Schneidvorrichtung ist eine Fluorharz-beschichtete Rotationsschneidvorrichtung vom vollsynchronen Typ, welche denselben Aufbau wie in Beispiel 4 aufwies. Die fortlaufende Folienbahn wurde alle 15 cm der Länge der fortlaufenden Folienbahn nach bei 30 Upm bezogen auf Umdrehungszahlen der Rotationskörper geschnitten. Erhalten wurden geschnittene Stücke beinahe in der Form eines Rechtecks von 20 cm × 15 cm. Es wurde keine Anhaftung der Gelfolie etwa an die rotierenden Schneiden oder die Rotationskörper beobachtet, und es wurde ebenfalls keine Wiederanhaftung zwischen geschnittenen Abschnitten beobachtet. Auch nachdem der Betrieb lange Zeit durchgeführt wurde, waren die zuvor erwähnte Anhaftung und Wiederanhaftung sehr schwach.
<Kontinuierliche Desintegration>:
Die geschnittenen Stücke wurden durch denselben Fleischwolf wie in Beispiel 1 unter denselben Behandlungsbedingungen wie in Beispiel 1 desintegriert, wodurch Hydrogelteilchen erhalten wurden.
<Herstellung wasserabsorbierender Harzteilchen>:
Die Hydrogelteilchen wurden durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 behandelt, so dass teilchenförmige wasserabsorbierende Harzteilchen (5) erhalten wurden. Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 wurden Teilchen in dem Teilchendurchmesserbereich von 300 bis 600 μm aus den wasserabsorbierenden Harzteilchen (5) klassiert, und dann wurden die physikalischen Eigenschaften der klassierten Teilchen gemessen. Das Absorptionsvermögen betrug 42 (g/g), und der Gehalt wasserextrahierbarer Bestandteile betrug 14 Gew.-%. Anschließend wurde dieselbe Wärmebehandlung wie in Beispiel 1 durchgeführt. Die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen wärmebehandelten Materials betrugen 30 (g/g) hinsichtlich des Absorptionsvermögens und 40 hinsichtlich der SFC. Wasserabsorbierende Harzteilchen mit physikalischen Eigenschaften, die so gut wie jene aus Beispiel 1 waren, wurden erhalten.
[Beispiel 6]:
<Herstellung zerschnittener Stücke>:
Eine fortlaufende Folienbahn, die aus einer Hydrogelfolie bestand, die durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 hergestellt worden war, wurde durch ein Förderband einer Schlitzmaschine zugeführt.
Die Schlitzmaschine wies einen Grundaufbau auf, wie in 5(b) gezeigt, nämlich Folgendes: obere Schneiden der Schervorrichtung, die Fluorharz-beschichtete scheibenförmige rotierende Schneiden mit einem Durchmesser von 75 mm sind; Fluorharz-beschichtete untere Schneiden der Scherschneidvorrichtung von 150 mm Durchmesser mit Messerachsen (Aufnahmewalzen weisen konkave Nuten auf; und Einheiten zum Sprühen von Wasser auf diese Scherschneidvorrichtungen (Sprühmenge: 5 bis 10 cm³/min). Während die oberen und unteren Schneiden in leichten Kontakt miteinander gebracht wurden, und während der Druck dieses Kontakts konstant gehalten wurde, wurde die fortlaufende Folienbahn der Breite nach in vier bei Breiten von 20 cm geteilt.
Die fortlaufende Folienbahn, die vertikal von der Schlitzmaschine herabhing, wurde einer Schneidvorrichtung zugeführt.
Die Schneidvorrichtung ist eine Fluorharz-beschichtete rotierende Schneidvorrichtung vom vollsynchronen Typ mit demselben Aufbau wie in Beispiel 4. Außerdem ist Folgendes vorgesehen: Düsen zum Sprühen von Wasser; und Einheiten zur Wasserzufuhr. Die Wassermenge, die aufgesprüht wurde, lag in dem Bereich von 5 bis 10 cm³/min.
Die fortlaufende Folienbahn wurde alle 15 cm der Länge der fortlaufenden Folienbahn nach bei 30 Upm hinsichtlich der Umdrehungszahlen der Rotationskörper kontinuierlich geschnitten. Erhalten wurden geschnittene Stücke beinahe in der Form eines Rechtecks von 20 cm × 15 cm. Es wurde keine Anhaftung der Gelfolie etwa an die rotierenden Schneiden oder die Rotationskörper beobachtet, und es wurde ebenfalls keine Wiederanhaftung zwischen geschnittenen Abschnitten beobachtet. Dies war genauso, nachdem der Betrieb lange Zeit durchgeführt worden war.
<Kontinuierliche Desintegration>:
Die geschnittenen Stücke wurden durch denselben Fleischwolf wie in Beispiel 1 unter denselben Behandlungsbedingungen wie in Beispiel 1 desintegriert, wodurch Hydrogelteilchen erhalten wurden.
<Herstellung wasserabsorbierender Harzteilchen>:
Die Hydrogelteilchen wurden durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 behandelt, so dass teilchenförmige wasserabsorbierende Harzteilchen (6) erhalten wurden. Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 wurden Teilchen in dem Teilchendurchmesserbereich von 300 bis 600 μm aus den wasserabsorbierenden Harzteilchen (6) klassiert, und dann wurden die physikalischen Eigenschaften der klassierten Teilchen gemessen. Das Absorptionsvermögen betrug 42 (g/g), und der Gehalt wasserextrahierbarer Bestandteile betrug 14 Gew.-%. Anschließend wurde dieselbe Wärmebehandlung wie in Beispiel 1 durchgeführt. Die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen wärmebehandelten Materials betrugen 30 (g/g) hinsichtlich des Absorptionsvermögens und 40 hinsichtlich der SFC. Wasserabsorbierende Harzteilchen mit physikalischen Eigenschaften, die so gut wie jene aus Beispiel 1 waren, wurden erhalten.
[Vergleichsbeispiel 1]:
<Herstellung geschnittener Stücke>:
Eine fortlaufende Folienbahn, die aus einer Hydrogelfolie bestand, die durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 hergestellt worden war, wurde durch ein Förderband einer Schlitzmaschine zugeführt.
Die verwendete Schlitzmaschine war dieselbe Fluorharz-beschichtete Kerbschneidvorrichtung wie in Beispiel 2, durch welche die fortlaufende Folienbahn der Breite nach bei Breiten von 20 cm auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 in vier geschnitten wurde.
Eine (Breite: ungefähr 20 cm) der vier Folienbahnen, in welche die fortlaufende Folienbahn geteilt worden war, wurde durch einen SGE-220-Modell Folienpelletierer von 22 cm effektiver Schneidbreite (hergestellt von Horai Co., Ltd.) geschnitten. Dieser Folienpelletierer ist eine Vorrichtung zum Schneiden eines Folienmaterials durch Schlitzschneiden, das mit einer Schneide der Länge nach, die aus einer Walzenschneidvorrichtung besteht, durchgeführt wird und durch Schneiden der Breite nach, das mit einer feststehenden Schneide und einer geradplattenförmigen rotierenden Schneide, die auf einem Rotationskörper vorgesehen ist und sich in dessen axiale Richtungen erstreckt, durchgeführt wird, wobei diese feststehende Schneide und rotierende Schneide angrenzend an den unteren Bereich der oben genannten Schneide in Längsrichtung angeordnet sind. Die Zahl der Umdrehungen der der Breite nach schneidenden rotierenden Schneide wurde auf 250 Upm gestellt, und der Zwischenraum zwischen der rotierenden Schneide und der feststehenden Schneide wurde auf den Bereich von ungefähr 0,05 bis ungefähr 0,08 festgesetzt. Um die Anhaftung zu verhindern, wurde Sprühen mit Wasser sowohl auf die Schneidbereiche der Länge nach als auch der Breite nach in einer Sprühmenge von 40 bis 50 cm³/min durchgeführt.
Es traten jedoch Probleme derart auf, dass: ein Teil der fortlaufenden Folienbahn etwa an der rotierenden Schneide zum Schneiden der Breite nach anhaftete; oder Wiederanhaftung zwischen geschnittenen Abschnitten der geschnittenen Stücke auftrat; oder der Zwischenraum zwischen der rotierenden Schneide und einem Haubenbereich, der den oberen Umfang der rotierenden Schneide umgab, mit den geschnittenen Stücken verstopfte. Selbst wenn die angehafteten Materialien entfernt wurden, um den Betrieb wieder aufzunehmen, trat die Verstopfung wieder auf. Daher konnte die fortlaufende Folienbahn nicht kontinuierlich geschnitten werden.
<Desintegrierung und Herstellung wasserabsorbierender Harzteilchen>:
Kugelförmige Hydrogelklumpen (Größe: ungefähr 5 mm × ungefähr 60 mm), die aus dem fortlaufenden Folienbahnmaterial zusammengesetzt waren, die bis zu der Unter brechung des Betriebs erhalten worden waren, wurden durch denselben Fleischwolf wie in Beispiel 1 desintegriert, und dann wurden wasserabsorbierende Harzteilchen durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 erhalten. Was die Teilchen in dem Teilchendurchmesserbereich von 300 bis 600 μm in erhaltenen wasserabsorbierenden Harzteilchen (7) betrifft, betrug das Absorptionsvermögen 40 (g/g), und der Gehalt wasser- extrahierbarer Bestandteile betrug 18 Gew.-%. Anschließend wurde dieselbe Wärmebehandlung wie in Beispiel 1 durchgeführt. Die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen wärmebehandelten Materials betrug 29 (g/g) hinsichtlich des Absorptionsvermögens und 20 hinsichtlich der SFC. Das heißt, es ist gezeigt worden, dass unvorteilhafterweise schlechtere Ergebnisse hinsichtlich der Wasserabsorptionsleistungen erhalten werden, außer wenn der Schneidvorgang erfolgreich durchgeführt werden kann.
[Beispiel 7]:
Die Herstellung und kontinuierliche Desintegration der geschnittenen Stücke und die Herstellung der wasserabsorbierenden Harzteilchen wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, außer dass die folgenden Herstellungsbedingungen geändert wurden.
Was denselben Fleischwolf wie in Beispiel 1 betrifft, wurde die Anzahl seiner Schneckenumdrehungen auf 75 Upm eingestellt. Als Ergebnis wurden die Desintegrierungs- und Ausstoßbehandlungsfähigkeiten des Fleischwolfs 4,29 t/h bezogen auf 0,66 t/h hinsichtlich der Menge der geschnittenen Stücke, die dem Fleischwolf zugeführt wurden. Dies genügt ausreichend der Bedingung von (Zufuhrmenge) ≦ (Desintegrierungs- und Ausstoßfähigkeiten). Die gegenständlichen Hydrogelteilchen wurden ohne, selbst zeitweilige, Stagnation der geschnittenen Stücke an dem Injektionseinlass des Fleischwolfs erhalten.
Was die wasserabsorbierenden Harzteilchen (8) in dem Teilchendurchmesserbereich von 30 bis 600 μm, die durch dieselbe Behandlung wie in Beispiel 1 erhalten wurden, betrifft, betrug das Absorptionsvermögen 43 (g/g), und der Gehalt wasserextrahierbarer Bestandteile betrug 12 Gew.-%. Anschließend wurde dieselbe Wärmebehandlung wie in Beispiel 1 durchgeführt. Die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen wärmebehandelten Materials betrugen 31 (g/g) hinsichtlich des Absorptionsvermögens und 43 hinsichtlich der SFC. Wasserabsorbierende Harzteilchen mit höheren Wasserabsorptionsleistungen als jene in Beispiel 1 wurden erhalten.
[Vergleichsbeispiel 2]:
Die Herstellung und kontinuierliche Desintegration der geschnittenen Stücke und die Herstellung der wasserabsorbierenden Harzteilchen wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, außer dass die folgenden Herstellungsbedingungen geändert wurden.
Was denselben Fleischwolf wie in Beispiel 1 betrifft, wurde seine Zahl von Schneckenumdrehungen auf 5 Upm eingestellt. Als Ergebnis wurden die Desintegrierungs- und Ausstoßbehandlungsfähigkeiten des Fleischwolfs 0,29 t/h relativ zu 0,66 t/h der Menge der geschnittenen Stücke, die dem Fleischwolf zugeführt werden. Dies ist (Zufuhrmenge) > (Desintegrierungs- und Ausstoßfähigkeiten) und genügt nicht der Bedingung von (Zufuhrmenge) ≦ (Desintegrierungs- und Ausstoßfähigkeiten). Somit wurden die Desintegrierungs- und Ausstoßmengen zu klein verglichen mit der Zufuhrmenge der fortlaufenden Folienbahn. Daher war der Zustand des Eingriffs in dem Fleischwolf so schlecht, dass ein Zustand verursacht wurde, in dem die geschnittenen Stücke in dem Injektionseinlass stagnierten. Die Stagnation in dem Fleischwolf wurde außerdem zu lang, so dass die Hydrogelteilchen in einem Zustand erhalten wurden, in dem sie in dem Fleischwolf geknetet wurden.
Was die wasserabsorbierenden Harzteilchen (9) in dem Teilchendurchmesserbereich von 300 bis 600 μm, die durch dieselbe Behandlung wie in Beispiel 1 erhalten wurden, betrifft, war das Absorptionsvermögen 41 (g/g), und der Gehalt wasserextrahierbarer Bestandteile betrug 17 Gew.-%. Anschließend wurde dieselbe Wärmebehandlung wie in Beispiel 1 durchgeführt. Die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen wärmebehan delten Materials betrugen 29 (g/g) hinsichtlich des Absorptionsvermögens und 30 hinsichtlich der SFC. Die Wasserabsorptionsleistungen sind jenen aus Beispiel 1 unterlegen.
[Vergleichsbeispiel 3]:
Die Herstellung und kontinuierliche Desintegration der geschnittenen Stücke und die Herstellung der wasserabsorbierenden Harzteilchen wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, außer dass die folgenden Herstellungsbedingungen geändert wurden.
Die fortlaufende Folienbahn mit einer Folienbreite von ungefähr 80 cm und einer Foliendicke von 2 bis 20 mm wurde demselben Fleischwolf wie in Beispiel 1 kontinuierlich zugeführt, wobei die fortlaufende Folienbahn in einem saum-ungeschnittenen Zustand gelassen wurde, wie sie war, ohne dass sie durch die Schlitzmaschine oder Schneidvorrichtung hindurchgeleitet wurde. Die Zahl der Schneckenumdrehungen wurde auf 50 Upm eingestellt.
Da die Desintegrierung- und Ausstoßgeschwindigkeiten verglichen mit der Zufuhrgeschwindigkeit der fortlaufenden Folienbahn zu schnell waren, wurde die fortlaufende Folienbahn, die kontinuierlich injiziert wurde, unvorteilhafterweise abgerissen, so dass die erneute Injektion der abgerissenen Folien nicht reguliert werden konnte. Daher wurde der kontinuierliche Betrieb unmöglich.
[Beispiel 8]:
Aus Beispiel 1 bekannte Vorrichtungen und Schritte wurden im Wesentlichen übernommen, und einige der Vorrichtungsarten und Schritte wurden geändert. Unterschiedliche Bereiche werden hauptsächlich unten beschrieben.
<Herstellung geschnittener Stücke>:
Eine fortlaufende Folienbahn, die aus einer Hydrogelfolie bestand, die durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 hergestellt worden war, wurde durch ein Förderband ohne Schlitzmaschine gefördert. Dann wurde die fortlaufende Folienbahn in einem Zustand, in dem sie vertikal herabhing, einer Schneidvorrichtung zugeführt. Die Schneidvorrichtung wies im Wesentlichen eine aus Beispiel 1 bekannte Struktur auf. Jede feststehende Schneide und rotierende Schneide war mit einer Sprühdüse versehen, um Wasser daraufzusprühen, und mit einer Einheit zur Wasserzufuhr zu dieser Sprühdüse. Die Wassermenge, die gesprüht wurde, betrug ungefähr 1.300 cm³/min. Die Umdrehungszahl der rotierenden Schneide wurde auf 30 Upm eingestellt, und die fortlaufende Folienbahn wurde kontinuierlich alle 15 cm in Längsrichtung der fortlaufenden Folienbahn geschnitten. Als Ergebnis wurden geschnittene Stücke in der Form eines Rechtecks von ungefähr 80 cm × ungefähr 15 cm erhalten.
Es wurde keine Anhaftung der fortlaufenden Folienbahn an die Schneidvorrichtung beobachtet. Selbst wenn der Betrieb lange Zeit durchgeführt wurde, wurde keinerlei Anhaftung beobachtet. Die Schärfe des Schneidens durch die rotierende Schneide und die feststehende Schneide nahm mit dem Zeitverlauf ebenfalls nicht ab.
<Kontinuierliche Desintegration>:
Die geschnittenen Stücke, die aus dem vorherigen Schritt erhalten wurden, wurden durch denselben Fleischwolf wie in Beispiel 1 desintegriert. Seine Schneckenumdrehungszahl wurde auf 85 Upm festgelegt. Die Menge der geschnittenen Stücke, die dem Fleischwolf zugeführt wurde, betrug 0,74 t/h. Diese Zufuhrmenge ist die Gesamtsumme von 0,66 t/h der Zufuhrmenge der Hydrogelfolie, die dem Schneidschritt zugeführt wurde, und 0,08 t/h der Zufuhrmenge des Wassers, das in dem Schneidschritt gesprüht wurde. Die Fähigkeit zur Behandlung der Hydrogelteilchen durch die Desintegration und den Ausstoß mit dem Fleischwolf beträgt 4,86 t/h. Dies genügt ausreichend der Bedingung von (Zufuhrmenge) ≦ (Desintegrierungs- und Ausstoßfähigkeiten). Die Be handlung konnte glatt ohne Stagnation, selbst zeitweilig, der geschnittenen Stücke in dem Injektionseinlass des Fleischwolfs durchgeführt werden. Die gegenständlichen Hydrogelteilchen wurden erfolgreich erhalten.
<Herstellung wasserabsorbierender Harzteilchen>:
Die Hydrogelteilchen, die aus dem vorherigen Schritt erhalten worden waren, wurden der aus Beispiel 1 bekannten Behandlung unterworfen, so dass wasserabsorbierende Harzteilchen (10) erhalten wurden. Hinsichtlich einer Gruppe von Teilchen in dem Teilchendurchmesserbereich von 300 bis 600 μm in den erhaltenen wasserabsorbierenden Harzteilchen (10) betrug das Absorptionsvermögen 43 (g/g), und der Gehalt wasserextrahierbarer Bestandteile betrug 12 Gew.-%, und die SFC betrug 43. Dies sind wasserabsorbierende Harzteilchen, die hinsichtlich der Wasserabsorptionsleistungen hervorragender sind als jene aus Beispiel 1.
Verschiedene Einzelheiten der Erfindung können geändert werden, ohne von ihrem Schutzumfang gemäß den Ansprüchen abzuweichen. Außerdem ist die vorhergehende Beschreibung der erfindungsgemäßen bevorzugten Ausführungsformen nur zum Zwecke der Veranschaulichung vorgesehen und nicht, um die Erfindung, wie sie durch die nachfolgenden Ansprüche definiert ist, einzuschränken.

Claims

Verfahren zur Herstellung wasserabsorbierender Harzteilchen, das die Schritte umfasst: – Polymerisation einer wässrigen Monomerlösung, die Acrylsäure und/oder deren Salz als Hauptbestandteile des Monomerbestandteils und 0,005 bis 2 Mol-% eines Innenvernetzungsmittels umfasst, um eine vernetzte hochkonzentrierte Hydrogelpolymerfolienbahn mit einer Feststoffbestandteilkonzentration von 50 bis 80 Gew.-% zu erhalten; – einen Schritt (a) des Schneidens der fortlaufenden Folienbahn (10) des vernetzten hochkonzentrierten Hydrogelpolymers alle 10 bis 100 cm, in Längsrichtung der fortlaufenden Folienbahn gemessen, während die fortlaufende Folienbahn in Längsrichtung läuft, so dass geschnittene Hydrogelstücke (12) erhalten werden; – einen Schritt (b) des kontinuierlichen Zuführens der geschnittenen Hydrogelstücke in einen kontinuierlichen Desintegrator (40), um die Desintegration kontinuierlich durchzuführen, und Herausfördern unter Bedingungen, bei denen die Zufuhrmenge der geschnittenen Hydrogelstücke und die Desintegrierungs- und Herausförderungsfähigkeiten des kontinuierlichen Desintegrators (40) die Bedingung (Zufuhrmenge) ≤ (Desintegrierungs- und Herausförderungsfähigkeiten) genügt, so dass Hydrogelteilchen (14) erhalten werden; – Trocknen der Hydrogelteilchen (14), um die wasserabsorbierenden Harzteilchen zu erhalten.
Verfahren gemäß Anspruch 1 zur Herstellung wasserabsorbierender Harzteilchen, wobei in dem Schritt (a) die fortlaufende Folienbahn (10) in Längsrichtung abgeschnitten wird, indem sie zwischen einer feststehenden Schneide (32) und einer rotierenden Schneide (36) in Eingriff gebracht wird, wobei die feststehende Schneide (32) feststehend ist und in Richtung der Breite kreuzend auf einer Stirnseite der fortlaufenden Folienbahn angeordnet ist und wobei die rotierende Schneide (36) um eine in Richtung der Breite kreuzende Achse als Rotationszentrum und entlang der Laufrichtung der fortlaufenden Folienbahn (10) auf der gegenüberliegenden Stirnseite der fortlaufenden Folienbahn rotiert.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2 zur Herstellung wasserabsorbierender Harzteilchen, wobei der Schritt (a) umfasst: einen Schritt (a-1) des Abschneidens der fortlaufenden Folienbahn in Richtung der Breite in Breiten von 10 bis 100 cm mit einer rotierenden Schneide (24), die innerhalb einer Ebene entlang der Laufrichtung der fortlaufenden Folienbahn rotiert, und einen Schritt (a-2) des Abschneidens der fortlaufenden Folienbahn (die in Richtung der Breite abgeschnitten wurde) in Längsrichtung, um dadurch geschnittene Stücke von 10 bis 100 cm Größe in Richtung der Breite und 10 bis 100 cm Größe in Längsrichtung zu erhalten.
Verfahren gemäß Anspruch 3 zur Herstellung wasserabsorbierender Harzteilchen, wobei in dem Schritt (a-1) das Schneiden auf eine Kerbschnittweise durchgeführt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Herstellung wasserabsorbierender Harzteilchen, wobei der Schritt (b) einen Desintegrator vom Schneckenextrudertyp als kontinuierlichen Desintegrator (40) verwendet.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Herstellung wasserabsorbierender Harzteilchen, wobei der Schritt (a) als Schneider (24, 32, 36) einen Schneider verwendet, der als konstitutionellen Bestandteil eine Schnittschneide (24, 32, 36) zum Schneiden der fortlaufenden Folienbahn einschließt, wobei der konstitutionelle Bestandteil (24, 32, 36) einer Behandlung zur Verhinderung der Adhäsion des Hydrogels unterworfen ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Herstellung wasserabsorbierender Harzteilchen, wobei der Schritt (a) einen Schritt (a-3) des Zuführens eines Mediums zu einem Schneidmittel zum Schneiden der fortlaufenden Folienbahn einschließt, wobei das Medium aus der Gruppe aus Wasser, warmem Wasser und Wasserdampf ausgewählt ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die erhaltenen wasserabsorbierenden Harzteilchen (14) oberflächenvernetzt sind.