(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重合ゲルを得る重合工程と、
該重合ゲルを乾燥して、粒子状吸水性樹脂を得る乾燥工程と、
該粒子状吸水性樹脂を篩い分ける分級工程と、
上記分級工程で得られた粒子状吸水性樹脂の表面近傍を架橋して、粒子状吸水剤を得る表面架橋工程と、
該粒子状吸水剤を包装材容器に入れて包装する包装工程と、
上記各工程において生成した生成物を、他の上記工程に輸送する輸送工程とを含み、
上記いずれかの工程内の、空気を主成分とする気体に含まれる微粉が、ＪＩＳ１２種カーボンブラック（粒径：０．０３μｍ〜０．２μｍ）に対する捕集効率が９０％以上である捕集材を用いて収集され、
該捕集材が、上記いずれかの工程から発生する微粉をその表面で捕捉することができるメンブレンと、このメンブレンを支持しうる基材とからなるメンブレンフィルターである粒子状吸水剤の製造方法。
【請求項２】
重合ゲルを得る重合工程と、
該重合ゲルを乾燥して、粒子状吸水性樹脂を得る乾燥工程と、
該粒子状吸水性樹脂を粉砕する粉砕工程と、
上記粉砕工程で得られた粒子状吸水性樹脂を篩い分ける分級工程と、
上記分級工程で得られた粒子状吸水性樹脂の表面近傍を架橋して、粒子状吸水剤を得る
表面架橋工程と、
該粒子状吸水剤を包装材容器に入れて包装する包装工程と、
上記各工程において生成した生成物を、他の上記工程に輸送する輸送工程とを含み、
上記いずれかの工程内の、空気を主成分とする気体に含まれる微粉が、ＪＩＳ１２種カーボンブラック（粒径：０．０３μｍ〜０．２μｍ）に対する捕集効率が９０％以上である捕集材を用いて収集され、
該捕集材が、上記いずれかの工程から発生する微粉をその表面で捕捉することができるメンブレンと、このメンブレンを支持しうる基材とからなるメンブレンフィルターである粒子状吸水剤の製造方法。
【請求項３】
重合ゲルを得る重合工程と、
該重合ゲルを乾燥して、粒子状吸水性樹脂を得る乾燥工程と、
該粒子状吸水性樹脂を粉砕する粉砕工程と、
上記粉砕工程で得られた粒子状吸水性樹脂を篩い分ける分級工程と、
上記分級工程で得られた粒子状吸水性樹脂の表面近傍を架橋して、粒子状吸水剤を得る
表面架橋工程と、
該粒子状吸水剤を冷却する冷却工程と、
上記冷却工程で得られた粒子状吸水剤を整粒する整粒工程と、
上記整粒工程で得られた粒子状吸水剤を包装材容器に入れて包装する包装工程と、
上記各工程において生成した生成物を、他の上記工程に輸送する輸送工程とを含み、
上記いずれかの工程内の、空気を主成分とする気体に含まれる微粉が、ＪＩＳ１２種カーボンブラック（粒径：０．０３μｍ〜０．２μｍ）に対する捕集効率が９０％以上である捕集材を用いて収集され、
該捕集材が、上記いずれかの工程から発生する微粉をその表面で捕捉することができるメンブレンと、このメンブレンを支持しうる基材とからなるメンブレンフィルターである粒子状吸水剤の製造方法。
【請求項４】
重合ゲルを得る重合工程と、
該重合ゲルを乾燥して、粒子状吸水性樹脂を得る乾燥工程と、
該粒子状吸水性樹脂を粉砕する粉砕工程と、
上記粉砕工程で得られた粒子状吸水性樹脂を篩い分ける分級工程と、
上記分級工程で得られた粒子状吸水性樹脂の表面近傍を架橋して、粒子状吸水剤を得る
表面架橋工程と、
該粒子状吸水剤を整粒する整粒工程と、
上記整粒工程で得られた粒子状吸水剤を包装材容器に入れて包装する包装工程と、
上記各工程において生成した生成物を、他の上記工程に輸送する輸送工程と、
上記いずれかの工程内の、空気を主成分とする気体に含まれる微粉が、ＪＩＳ１２種カーボンブラック（粒径：０．０３μｍ〜０．２μｍ）に対する捕集効率が９０％以上である捕集材を用いて収集される収集工程と、
該捕集材が、上記いずれかの工程から発生する微粉をその表面で捕捉することができるメンブレンと、このメンブレンを支持しうる基材とからなるメンブレンフィルターであり、
上記捕集材を用いて収集された微粉と、上記分級工程でより分けられた微粉と、上記整粒工程でより分けられた微粉とを造粒して、造粒粒子を得る造粒工程とを含み、
該造粒粒子が、上記造粒工程以外の各工程のいずれかに投入されうる粒子状吸水剤の製造方法。
【請求項５】
該捕集材が、３５℃以上の温度に加熱される、請求項１〜４のいずれかに記載の粒子状吸水剤の製造方法。
【請求項６】
該メンブレンが、ポリテトラフルオロエチレンからなる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の粒子状吸水剤の製造方法。
【請求項７】
該微粉が、分級工程及び／又は粉砕工程で発生したものを含む、請求項３〜６のいずれか１項に記載の粒子状吸水剤の製造方法。
【請求項８】
該メンブレンフィルターに付着した微粉を物理的衝撃によって落下させる、請求項１〜７のいずれかに記載の粒子状吸水剤の製造方法。
【請求項９】
該微粉の粒子径は、１５０μｍ未満である、請求項１〜８のいずれかに記載の粒子状吸水剤の製造方法。
【請求項１０】
上記各工程のいずれかにおいて、露点温度が−８０℃以上−１５℃以下である気体が通されている、請求項１〜９のいずれかに記載の粒子状吸水剤の製造方法。
【請求項１１】
上記各工程のいずれかにおいて、大気圧未満に減圧されている、請求項１〜１０のいずれかに記載の粒子状吸水剤の製造方法。
【請求項１２】
上記各工程のいずれかにおいて、大気圧を超えて加圧されている、請求項１〜１０のいずれかに記載の粒子状吸水剤の製造方法。
【請求項１３】
上記粒子状吸水剤が、多価金属塩、無機粒子、及び通液性向上剤の少なくとも一種を含む、請求項１〜１２のいずれかに記載の粒子状吸水剤の製造方法。
【請求項１４】
上記包装工程に供給される粒子状吸水剤の量が、５００ｋｇ／時間以上である、請求項１〜１３のいずれかに記載の粒子状吸水剤の製造方法。
【請求項１５】
該捕集材が上記各工程の少なくとも１つの工程内の微粉捕捉装置に具備されることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の粒子状吸水剤の製造方法。
【請求項１６】
該粒子状吸水性樹脂は、ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の不定形破砕状粒子である、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の粒子状吸水剤の製造方法。
【請求項１７】
上記重合工程を連続ニーダー重合又は連続ベルト重合により行う、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の粒子状吸水剤の製造方法。
【請求項１８】
上記表面架橋工程が、オキサゾリジノン化合物、アルキレンカーボネート化合物、多価アルコール化合物、またはオキセタン化合物よりなる群から選択される１種又は２種以上の脱水エステル化反応性表面架橋剤を用いて、１５０から２５０℃の範囲の温度で行われる、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の粒子状吸水剤の製造方法。
【請求項１９】
該粒子状吸水剤の無加圧下吸水倍率（ＣＲＣ）が１０〜１００ｇ／ｇであり、加圧下吸水倍率（ＡＡＰ）が１５〜５０ｇ／ｇであり、食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）が１（単位：１０−７・ｃｍ３・ｓ・ｇ−１）以上であり、
該粒子状吸水剤中に含まれる重量平均粒子径が１５０μｍ未満の微粉の含有量が、該粒子吸水剤の全重量に対して、０〜５重量％である、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の粒子状吸水剤の製造方法。
【請求項２０】
該粒子状吸水剤のダスト量（ＡＤ）が３００ｐｐｍ以下である、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の粒子状吸水剤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤の製造方法に関するものである。詳しくは、その製造過程で発生する微粉を収集しつつ粒子状吸水剤を製造しうる粒子状吸水剤の製造方法に関する。更に詳しくは、その製造過程で発生する微粉を捕集する際に用いるフィルターの内部への微粉の貫通を抑制し、微粉を効率的に収集し、更にフィルターに付着した微粉を物理的衝撃により容易に払落すことができるメンブレンフィルターを用いた、粒子状吸水剤の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、紙オムツ、生理用ナプキン、失禁パット等の衛生材料には、体液吸収の観点から、その構成材としての吸水性樹脂が、吸水剤として幅広く利用されている。かかる吸水性樹脂としては、例えば、ポリアクリル酸部分中和物架橋体、澱粉−アクリル酸グラフト重合体の加水分解物、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体の鹸化物、アクリロニトリル共重合体もしくはアクリルアミド共重合体の加水分解物又はこれらの架橋体、及びカチオン性モノマーの架橋体等が知られている。この吸水性樹脂は、シート状、繊維状、フィルム状とされても用いられうるが、一般には、粉末状（粒子状）とされて吸水剤に用いられている。かかる粉末（粒子）としては、例えば、その重量平均粒子径が２００〜８００μｍ程度である粒子状吸水剤が汎用されている。粒子状吸水剤は、多くの工程を経て製造される。この工程には、重合工程、乾燥工程、粉砕工程、分級工程、表面架橋工程等が含まれうる。【０００３】
粒子状吸水剤の製造の際には、吸水性樹脂の微粉（例えば、粒径が１５０μｍ未満の微粉）の形成を伴う。微粉が、オムツ等に含まれた場合、粒子状吸水剤からなる吸収性物品を目詰まりさせて、この吸収性物品の通液性を低下させる要因となる。また、微粉は粒子状吸水剤の表面架橋効果に影響し、この微粉を含んだ粒子状吸水剤に表面架橋が施されても、通液性、加圧下吸水倍率等の諸物性が充分に向上されない場合もある。【０００４】
粒子状吸水剤の製造において発生する微粉の量は、重合工程で得られる重合ゲル中の固形分量、即ち、乾燥物あるいは乾燥粉砕物の数重量％〜十数重量％、場合によっては数十重量％にも及ぶ場合がある。この微粉の廃棄は、粒子状吸水剤の収率低下に加えて微粉廃棄費用の発生を伴うので、粒子状吸水剤の生産コストの上昇を招来してしまう。微粉は物性に劣るので、この微粉を廃棄せずに他の用途に利用することは難しい。微粉に対する需要は一般に少ないので、この微粉を販売することも難しい。【０００５】
粒子状吸水剤の製造の際に発生する微粉は微粉１と微粉２（以後、「微粉」と記載する場合は、微粉１及び２の総称である）の２種類の形成を伴う。微粉１とは、粒子状吸水剤の製造過程の中で粒子状吸水剤の性能を向上させるために添加剤を添加する工程（添加工程）以後に発生する微粉を指し、微粉２とは、添加工程よりも前の製造過程で発生する微粉を指す。したがって、微粉１は、微粉２に比べて、添加剤に由来する微粉を多く含んでいる。これまで、粒子状吸水剤の製造工程の中で微粉を捕集する際に不織布などの繊維のみで作られたフィルターが頻繁に使われているが、当該フィルターを用いた場合、上記微粉１の捕集効率において改善の余地が充分にあった。そして、微粉１がフィルター内部に入り込んでしまい徐々に捕集効率が低下するという経時面での改善の余地もある。また、内部に入り込んだ微粉１が最終的にはフィルターを貫通して系外に排出され、作業環境を悪化させるなど、作業環境面においても改善の余地があった。さらに、捕集効率の回復のため、フィルターに付着した微粉を払い落とす操作、具体的には物理的（機械的）衝撃（空気のパルス波など）を加えても完全に微粉を払い落とすことは不十分でもあった。その結果、フィルターに詰まりが生じ、フィルター交換を行う必要があるため非効率である。更に、交換の際には微粉の飛散などにより作業環境が悪化することも生じうる。【０００６】
そこで、微粉の少ない安価な粒子状吸水剤を得る方法として、微粉を再利用する手法、すなわち微粉リサイクル法が数多く提案されている。微粉リサイクル法としては、（Ｉ）微粉をそのまま、重合前の単量体を含んだ水溶液に混ぜて重合させる方法（特許文献１参照）、（ＩＩ）微粉をそのまま、重合途中のゲルに混ぜて重合させる方法（特許文献２及び３参照）、（ＩＩＩ）微粉をそのまま、重合で得られた重合ゲルに混ぜる方法、（ＩＶ）微粉を水性液で造粒して得られる大きな粒子を、重合で得られた重合ゲルに混ぜる方法（特許文献４参照）などがある。これらのうち、（Ｉ）〜（ＩＩＩ）の方法では、微粉がそのまま利用される。これらの方法では、微粉を均一に混ぜることが困難であることに加え、微粉がモノマーや水などを吸収してその性能が低下する恐れがある。この観点から、複数の微粉からなる造粒粒子を利用する（ＩＶ）の方法が好ましいと考えられる。（ＩＶ）の方法においては、一般に水をバインダーとして微粉（一次粒子）同士が結合されて、大きな粒子としての造粒粒子（二次粒子）が形成される。この造粒粒子には水としての水性液が含まれているので、この造粒粒子の乾燥が必要である。また、（ＩＶ）の方法の応用として、複数の微粉からなる造粒粒子同士を更に凝集させて得られる造粒ゲル（三次粒子）を粉砕して粒子化する方法も考えられるが、該方法では造粒ゲルが多量の水を含んでしまうので、この造粒ゲルの乾燥に多大なエネルギーが消費されてしまう。このような方法は、製造コストが上昇するので、好ましい方法とは言えない。【０００７】
粒子状吸水剤の製造方法は、通常、吸水性樹脂に表面架橋剤を添加して加熱することにより、吸水性樹脂の表面近傍が架橋される工程を含む。この工程は、加熱された粒子状吸水剤を冷却する工程も含む。この冷却工程においては、減圧して生じる気流により、加熱された粒子状吸水剤を冷却しつつ、吸水性樹脂の微粉及び／又は残存している表面架橋剤の一部を除去する方法（特許文献５参照）が用いられる場合がある。この方法では、この工程よりも前の工程で発生した微粉を含んだまま、表面架橋がなされる。このため、残存する微粉を除去することができず、残存する微粉が作業環境を悪化させるという問題がある。この微粉が吸水性樹脂と表面架橋剤との混合性を悪化させるため、吸水性樹脂の表面近傍が充分に架橋されないという問題もある。更に、表面架橋剤の一部が作用して、残存する微粉の造粒がなされ、その後の工程や、吸水材の製造時（例えば、オムツ等の吸収性物品の生産時）に、造粒された微粉が解砕され、この解砕された微粉がダストとして舞い、作業環境を悪化させるという問題及び、この解砕された微粉が吸収性物品の性能（例えば、通液性）を阻害するという問題が生じることも懸念される。【０００８】
また、粒子状吸水剤の高性能化に伴い、後述する無加圧下吸水倍率（ＣＲＣ）、加圧下吸水倍率（ＡＡＰ）、及び食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）といった吸水性樹脂の物性の向上が求められている。その要求に応えるために、吸水性樹脂の表面に強固な表面架橋構造を導入したり、多くの添加剤（例えば、水不溶性微粒子等）を使用したりしているが、かかる工程では、長時間のプロセスとなることが多い。このため、吸水性樹脂粒子が破壊され、微粉の副生を招いてしまう。つまり、吸水性樹脂に高物性を求めると、得られる吸水剤中の微粉が増加することになる。
【先行技術文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第５３４２８９９号明細書
【特許文献２】米国特許第４９７０２６７号明細書
【特許文献３】米国特許第４９５０６９２号明細書
【特許文献４】米国特許第６４５８９２１号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２００４／０１８１０３１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記公報に記載の方法で微粉のリサイクルが図られているものの、粒子状吸水剤に含まれる微粉の除去は未だ充分ではないのが現状である。微粉の除去が不充分なので、粒子状吸水剤の、通液性、加圧下吸水倍率等の諸物性が充分に向上されえないという問題がある。【００１１】
微粉は、オムツ等の吸収性物品中に粒子状吸水剤が組み込まれる際に飛散しやすい。この際、微粉は、生産性に影響するばかりか粉塵として作業環境中に舞ってしまう。したがって、微粉の飛散は、作業環境の悪化を招来してしまう。【００１２】
不織布などの繊維のみで作られたフィルターを用いた場合、微粉を収集する際に、微粉がフィルター内部に入り込んでしまう。特に、添加剤を多く含んでいる微粉１の場合は、フィルター内部に入り込む微粉量が多く、場合によってはその微粉がフィルターを貫通し、系外に排出される。また、フィルターに付着した微粉を払い落とす際に物理的衝撃（空気のパルス波など）を加えても払い落とされないために、徐々にフィルターの捕集効率が低下する。このため、その度にフィルター交換を行う必要があり、非効率的である。更に、フィルター交換の際には微粉の飛散などにより作業環境が悪化することも生じうる。【００１３】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、微粉の少ない粒子状吸水剤の製造方法及びその製造方法で製造された粒子状吸水剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者らは、上記課題を解決するべく鋭意検討を行った。その結果、本発明者らは、吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤の製造方法において、フィルター、メンブレンフィルター等の捕集材を用いて、いずれかの工程又は各工程間に飛散する微粉を収集することにより、微粉の飛散による作業環境の悪化が防止されつつ、この微粉が効率よく収集されて、微粉の少ない粒子状吸水剤が得られることを見い出した。本発明はこの知見に基づいて完成されたものである。【００１５】
すなわち、本発明にかかる粒子状吸水剤の製造方法は、
（１）重合ゲルを得る重合工程と、
（２）該重合ゲルを乾燥して、粒子状吸水性樹脂を得る乾燥工程と、
（３）該粒子状吸水性樹脂を篩い分ける分級工程と、
（４）上記分級工程で得られた粒子状吸水性樹脂の表面近傍を架橋して、粒子状吸水剤を得る表面架橋工程と、
（５）該粒子状吸水剤を包装材容器に入れて包装する包装工程と、
（６）上記各工程において生成した生成物を、他の上記工程に輸送する輸送工程とを含む。この製造方法では、上記いずれかの工程内の、空気を主成分とする気体に含まれる微粉が、捕集材を用いて収集されうる。【００１６】
好ましくは、微粉は上記（２）の乾燥工程以降の少なくとも一つの工程において収集されうる。特に好ましくは、微粉は上記（３）の分級工程以降の少なくとも一つの工程において収集されうる。【００１７】
本発明にかかる他の粒子状吸水剤の製造方法は、
（１）重合ゲルを得る重合工程と、
（２）該重合ゲルを乾燥して、粒子状吸水性樹脂を得る乾燥工程と、
（３）該粒子状吸水性樹脂を粉砕する粉砕工程と、
（４）上記粉砕工程で得られた粒子状吸水性樹脂を篩い分ける分級工程と、
（５）上記分級工程で得られた粒子状吸水性樹脂の表面近傍を架橋して、粒子状吸水剤を得る表面架橋工程と、
（６）該粒子状吸水剤を包装材容器に入れて包装する包装工程と、
（７）上記各工程において生成した生成物を、他の上記工程に輸送する輸送工程とを含む。この製造方法では、上記いずれかの工程内の、空気を主成分とする気体に含まれる微粉が、捕集材を用いて収集されうる。【００１８】
好ましくは、微粉は上記（２）の乾燥工程以降の少なくとも一つの工程において収集されうる。特に好ましくは、微粉は上記（３）の粉砕工程以降の少なくとも一つの工程において収集されうる。【００１９】
本発明にかかる更に他の粒子状吸水剤の製造方法は、
（１）重合ゲルを得る重合工程と、
（２）該重合ゲルを乾燥して、粒子状吸水性樹脂を得る乾燥工程と、
（３）該粒子状吸水性樹脂を粉砕する粉砕工程と、
（４）上記粉砕工程で得られた粒子状吸水性樹脂を篩い分ける分級工程と、
（５）上記分級工程で得られた粒子状吸水性樹脂の表面近傍を架橋して、粒子状吸水剤を得る表面架橋工程と、
（６）該粒子状吸水剤を冷却する冷却工程と、
（７）上記冷却工程で得られた粒子状吸水剤を整粒する整粒工程と、
（８）上記整粒工程で得られた粒子状吸水剤を包装材容器に入れて包装する包装工程と、
（９）上記各工程において生成した生成物を、他の上記工程に輸送する輸送工程とを含む。この製造方法では、上記いずれかの工程内の、空気を主成分とする気体に含まれる微粉が、捕集材を用いて収集されうる。【００２０】
好ましくは、微粉は上記（２）の乾燥工程以降の少なくとも一つの工程において収集されうる。特に好ましくは、微粉は上記（３）の粉砕工程以降の少なくとも一つの工程において収集されうる。【００２１】
本発明にかかる更に他の粒子状吸水剤の製造方法は、
（１）重合ゲルを得る重合工程と、
（２）該重合ゲルを乾燥して、粒子状吸水性樹脂を得る乾燥工程と、
（３）該粒子状吸水性樹脂を粉砕する粉砕工程と、
（４）上記粉砕工程で得られた粒子状吸水性樹脂を篩い分ける分級工程と、
（５）上記分級工程で得られた粒子状吸水性樹脂の表面近傍を架橋して、粒子状吸水剤を得る表面架橋工程と、
（６）該粒子状吸水剤を整粒する整粒工程と、
（７）上記整粒工程で得られた粒子状吸水剤を包装材容器に入れて包装する包装工程と、
（８）上記各工程において生成した生成物を、他の上記工程に輸送する輸送工程と、
（９）上記いずれかの工程内の、空気を主成分とする気体に含まれる微粉が、捕集材を用いて収集される収集工程と、
（１０）上記捕集材を用いて収集された微粉と、上記分級工程でより分けられた微粉と、上記整粒工程でより分けられた微粉とを造粒して、造粒粒子を得る造粒工程とを含む。この製造方法では、該造粒粒子が、上記造粒工程以外の各工程のいずれかに投入されうる。【００２２】
好ましくは、微粉は上記（２）の乾燥工程以降の少なくとも一つの工程において収集されうる。特に好ましくは、微粉は上記（３）の粉砕工程以降の少なくとも一つの工程において収集されうる。【００２３】
好ましくは、本製造方法では、捕集材が上記各工程の少なくとも１つの工程内の微粉捕捉装置に具備される。微粉捕捉装置の数は特に制限されない。例えば、１つの微粉捕捉装置を設置し、各工程で発生する微粉をまとめて収集してもよい。あるいは、複数の微紛捕捉装置を設置し、各工程で発生する微粉を収集してもよい。その際、微粉を収集する工程ごとに１つの微紛捕捉装置を設置してもよいし、微粉を収集する工程をいくつかのグループに分け、そのグループごとに微紛捕捉装置を設置してもよい。設置される微粉捕捉装置の数が多ければ多いほど捕集効率が高まるため、微粉捕捉装置の数をトータルで少なくとも２個以上、好ましくは３個以上、更に好ましくは５個以上としてもよい。ただし、経済性等を考慮すると、微粉捕捉装置の数の上限は、好ましくは２０個以下、より好ましくは１０個以下である。【００２４】
好ましくは、本製造方法では、上記捕集材は３５℃以上の温度に加熱される。【００２５】
好ましくは、本製造方法では、上記捕集材は、上記いずれかの工程から発生する微粉をその表面で捕捉することができるメンブレンと、このメンブレンを支持しうる基材とからなるメンブレンフィルターである。【００２６】
好ましくは、本製造方法では、上記メンブレンはポリテトラフルオロエチレンからなる。【００２７】
好ましくは、本製造方法では、上記微粉が分級工程及び／又は粉砕工程で発生したものを含む。【００２８】
好ましくは、本製造方法では、上記メンブレンフィルターに付着した微粉を物理的衝撃によって払い落とす。【００２９】
好ましくは、本製造方法では、上記微粉の粒子径は、１５０μｍ未満である。【００３０】
好ましくは、本製造方法では、上記各工程のいずれかにおいて、その露点温度が−８０℃以上−１５℃以下である気体が通されている。【００３１】
好ましくは、本製造方法では、上記各工程のいずれかにおいて、大気圧未満に減圧されている。【００３２】
好ましくは、本製造方法では、上記各工程のいずれかにおいて、大気圧を超えて加圧されている。【００３３】
好ましくは、本製造方法では、上記粒子状吸水剤は、多価金属塩、無機粒子、及び通液性向上剤の少なくとも一種を含む。【００３４】
好ましくは、本製造方法では、粒子状吸水剤の生産量が５００ｋｇ／時間以上で連続運転が可能である。【００３５】
好ましくは、本製造方法では、該粒子状吸水性樹脂は、ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の不定形破砕状粒子である。【００３６】
好ましくは、本製造方法では、上記重合工程を連続ニーダー重合又は連続ベルト重合により行う。【００３７】
好ましくは、本製造方法では、上記表面架橋工程が、オキサゾリジノン化合物、アルキレンカーボネート化合物、多価アルコール化合物、またはオキセタン化合物よりなる群から選択される１種又は２種以上の脱水エステル化反応性表面架橋剤を用いて、１５０から２５０℃の範囲の温度で行われる。【００３８】
好ましくは、本製造方法では、該粒子状吸水剤の無加圧下吸水倍率（ＣＲＣ）が１０〜１００ｇ／ｇであり、加圧下吸水倍率（ＡＡＰ）が１５〜５０ｇ／ｇであり、食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）が１（単位：１０−７・ｃｍ３・ｓ・ｇ−１）以上であり、該粒子状吸水剤中に含まれる重量平均粒子径が１５０μｍ未満の微粉の含有量が、該粒子吸水剤の全重量に対して、０〜５重量％である。【００３９】
好ましくは、本製造方法では、該粒子状吸水剤のダスト量（ＡＤ）が３００ｐｐｍ以下である。【００４０】
好ましくは、この製造方法では、捕集材で収集された微粉はリサイクルされる。この粒子状吸水剤の製造方法は、本発明で開示した範囲に限定されない。本発明の粒子状吸水剤の製造方法の一例が、本願に記載された製造方法である。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、製造過程で発生する微粉が、その飛散を防止しつつ、効率よく収集されうる。すなわち、本発明の吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤の製造方法では、良好な作業環境が維持されうる上に、粒子状吸水剤に含まれる微粉量の低減が図られうる。その結果、この製造方法により得られた粒子状吸水剤は、通液性、加圧下吸水倍率等の諸物性に優れる。しかも、この製造方法は微粉の捕集効率に優れるので、この収集された微粉が有効に再利用されることにより、微粉の再利用という生産コスト上の効果も得られうる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、粒子状吸水剤を製造するために用いられる製造設備が示された概略構成図である。
【図２】図２は、図１の製造設備に含まれる微粉捕捉装置の一部が示された概略図である。
【図３】図３は、図２の微粉捕捉装置に設けられている捕捉部が示された斜視図である。
【図４】図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】図６は、ダスト透過量測定装置の側面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明に係る吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤の製造方法について詳しく説明するが、本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、以下の例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更実施し得る。【００４４】
（１）用語の定義
（ａ）「吸水性樹脂」
本明細書において、「吸水性樹脂」とは、水膨潤性水不溶性の高分子ゲル化剤を意味し、以下の物性を有するものをいう。即ち、吸水倍率（ＣＲＣ／実施例で規定）が、必須に５ｇ／ｇ以上、好ましくは１０〜１００ｇ／ｇ、更に好ましくは２０〜８０ｇ／ｇであり、また、水可溶分（Ｅｘｔｒａｃｔａｂｌｅｓ／ＥＲＴ４５０．２−０２（２００２）で規定）が、必須に０〜５０重量％、好ましくは０〜３０重量％、更に好ましくは０〜２０重量％、特に好ましくは０〜１０重量％である高分子ゲル化剤をいう。なお、該吸水性樹脂は、全量（１００％）が重合体である形態に限定されず、上記性能を維持する範囲において、後述する添加剤等を含んでいてもよい。【００４５】
（ｂ）「ポリアクリル酸（塩）」
本明細書において、「ポリアクリル酸（塩）」とは、繰り返し単位として、アクリル酸（塩）を主成分とする重合体を意味する。具体的には、架橋剤を除く単量体として、アクリル酸（塩）を、必須に５０〜１００モル％、好ましくは７０〜１００モル％、更に好ましくは９０〜１００モル％、特に好ましくは、実質１００モル％含む重合体を意味する。重合体としての塩は、必須に水溶性塩を含み、好ましくは一価塩、更に好ましくはアルカリ金属塩あるいはアンモニウム塩である。その中でも特にアルカリ金属塩が好ましく、更にはナトリウム塩が好ましい。【００４６】
（ｃ）「吸水剤」
本明細書において、「吸水剤」とは、吸水性樹脂を主成分とする水性液のゲル化剤を意味する。なお、前記水性液としては、水に限らず、尿、血液、糞、廃液、湿気や蒸気、氷、水と有機溶媒及び／又は無機溶媒との混合物、雨水、地下水等であってもよく、水を含めば特定に制限されるものではない。中でも前記水性液としては、より好ましくは、尿、特に人尿を挙げることができる。本発明に係る吸水性樹脂（ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂）の含有量は、全体に対して、好ましくは７０〜９９．９重量％であり、より好ましくは８０〜９９．７重量％であり、さらに好ましくは９０〜９９．５重量％である。吸水性樹脂以外のその他の成分としては、吸水速度や粉末（粒子）の耐衝撃性の観点から、水が好ましく、必要により後述の添加剤が含まれる。【００４７】
（ｄ）「ＥＤＡＮＡ」および「ＥＲＴ」
「ＥＤＡＮＡ」は、Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｄｉｓｐｏｓａｂｌｅｓ  ａｎｄ  Ｎｏｎｗｏｖｅｎｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎの略称であり、「ＥＲＴ」は、欧州標準（ほぼ世界標準）の吸水性樹脂の測定法（ＥＲＴ／ＥＤＡＮＡ  Ｒｅｃｏｍｅｄｅｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄｓ）の略称である。本明細書においては、特に断りのない限り、ＥＲＴ原本（公知文献：２００２年改定）を参照して、吸水性樹脂の物性を測定している。【００４８】
（ｅ）粒子
本明細書において、「粒子」とは、篩分級で規定される粒径が５ｍｍ以下の流動性を有する固体を意味する。固体であれば、含水率について特に制限されないが、通常、３０重量％未満、更に好ましくは２０重量％以下である。また、粒径の下限としては、例えば、１ｎｍである。更に、粉体として一定の流動性を有していればよく、例えば、Ｆｌｏｗ  Ｒａｔｅ（ＥＲＴ４５０．２−０２）が測定可能な固体、あるいは（ＥＲＴ４２０．２−０２）で篩分級が可能な固体を意味する。固体の形状については、特に制限されず、不定形破砕状粒子、球状、略球状やそれらの造粒物（凝集物）が挙げられるが、好ましくは、不定形破砕状粒子が含まれる。【００４９】
なお、本明細書において、範囲を示す「Ｘ〜Ｙ」は、Ｘ以上Ｙ以下であることを示す。また、重量の単位である「トン（ｔ）」は、「メトリック・トン（Ｍｅｔｏｒｉｃ  ｔｏｎ）」を意味する。【００５０】
（２）粒子状吸水剤の製造方法
本発明の一実施形態に係る吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤の製造方法は、（１）単量体から重合ゲルを得る重合工程と、（２）この重合ゲルを乾燥して、乾燥物としての粒子状吸水性樹脂を得る乾燥工程と、（３）この乾燥工程で得られる粒子状吸水性樹脂を粉砕する粉砕工程と、（４）この粒子状吸水性樹脂を、篩い分ける分級工程と、（５）この篩い分けられた粒子状吸水性樹脂の表面近傍を架橋して、粒子状吸水剤を得る表面架橋工程と、（６）この表面架橋工程で得られる粒子状吸水剤を冷却する冷却工程と、（７）この冷却された粒子状吸水剤を整粒する整粒工程と、（８）この整粒された粒子状吸水剤を包装する包装工程と、（９）上記各工程において生成した、重合ゲル、粒子状吸水性樹脂、粒子状吸水剤等の生成物を、他の上記工程に輸送する輸送工程と、（１０）上記いずれかの工程内の、空気を主成分とする気体に含まれる微粉を、捕集材を用いて収集する収集工程と、（１１）この収集工程で収集された微粉、分級工程でより分けられた微粉及び整粒工程でより分けられた微粉から選ばれる何れかの微粉を造粒して、造粒粒子を得る造粒工程とを含む。詳しくは、本発明の製造方法は、粒子状吸水性樹脂から得られる粒子状吸水剤に含まれる微粉（例えば、従来の製造方法に含まれる分級工程などで廃棄物として除かれていた微粉）を、その飛散を防止しつつ効率よく収集して再利用することにより、通液性、加圧下吸水倍率等の物性に優れる粒子状吸水剤を製造させうる。この製造方法は、粒子状吸水剤の連続製造に適している。【００５１】
後述するが、この製造方法に含まれる上記工程のうち、（３）粉砕工程、（６）冷却工程、（７）整粒工程及び（１１）造粒工程は、製造される粒子状吸水剤の仕様等に応じて適宜実施されうる。この製造方法では、（１）重合工程、（２）乾燥工程、（４）分級工程、（５）表面架橋工程、（８）包装工程、（９）輸送工程及び（１０）収集工程は必須に含まれる工程である。この製造方法は、（１）重合工程、（２）乾燥工程、（４）分級工程、（５）表面架橋工程、（８）包装工程、（９）輸送工程及び（１０）収集工程以外の工程を含んでいてもよいし、含まなくてもよい。したがって、この製造方法は、重合ゲルを得る重合工程と、この重合ゲルを乾燥して粒子状吸水性樹脂を得る乾燥工程と、この粒子状吸水性樹脂を篩い分ける分級工程と、この粒子状吸水性樹脂の表面近傍を架橋して、粒子状吸水剤を得る表面架橋工程と、この粒子状吸水剤を包装材容器に入れて包装する包装工程と、更に含まれていてもよい他の工程と、上記各工程において生成した生成物を、他の上記工程に輸送する輸送工程とを含む。この製造方法では、上記いずれかの工程内の、気体に含まれる微粉が、捕集材を用いて収集されうる（収集工程）。この製造方法では、上記（３）粉砕工程、（６）冷却工程、（７）整粒工程及び（１１）造粒工程から選ばれる１又は２以上の工程が、この製造方法に更に含まれていてもよい他の工程である。【００５２】
図１は、粒子状吸水剤を製造するために用いられる製造設備２が示された概略構成図である。この製造設備２は、複数の装置４が配管６で連結されている。これら装置４の種類及びこれらの組み合わせは、製造される粒子状吸水剤の仕様等に応じて適宜決められる。この製造方法では、これら装置４として、重合装置８、乾燥装置１０、粉砕装置１２、分級装置１４、混合装置１６、加熱装置１８、冷却装置２０、整粒装置２２、充填装置２４、微粉捕捉装置２６及び造粒装置２８が、この製造設備２に設けられている。なお、この配管６は、特に制限されないが、複数の装置４を連結する機能を有するものであればよい。この配管６としては、例えば、管、バケットコンベア、ベルトコンベア等が挙げられる。この配管６に管が用いられた場合、管をその長手方向が鉛直方向に延びるように配置させて、この管内において上記生成物が自由落下させられて上記輸送工程が実施されてもよい。管内に気体が流されて、この気体の流れにより上記輸送工程が実施されてもよい。なお、この気体の流れによる輸送は、空気輸送と称される。【００５３】
この製造方法では、重合装置８を用いて上記重合工程がなされる。乾燥装置１０を用いて、上記乾燥工程がなされる。粉砕装置１２を用いて、上記粉砕工程がなされる。分級装置１４を用いて、上記分級工程がなされる。混合装置１６及び加熱装置１８を用いて、上記表面架橋工程がなされる。冷却装置２０を用いて、上記冷却工程がなされる。整粒装置２２を用いて、上記整粒工程がなされる。充填装置２４を用いて、上記包装工程がなされる。微粉捕捉装置２６を用いて、上記収集工程がなされる。造粒装置２８を用いて、上記造粒工程がなされる。【００５４】
［重合工程］
重合工程は、重合により吸水性樹脂となりうる単量体（以下、モノマーとも称することもある）を、重合させて重合ゲルを生成させる工程である。本発明にかかる製造方法で用いる重合法としては、特に限定されるものではないが、例えば、バルク重合、沈殿重合、水溶液重合、逆相懸濁重合等が挙げられる。性能面及び重合制御の容易さから、モノマーが水溶液とされて用いられうる水溶液重合又は逆相懸濁重合が好ましい。後述するが、この製造方法では、製造中に生じる微粉が効果的に除去されうる。この製造方法は、水溶液重合により得られる吸水性樹脂において、この効果を充分に発揮しうる。この観点から、この製造方法では水溶液重合、特には連続水溶液重合が好ましい。上記重合工程を行う重合装置８としては特に制限はなく、従来公知のものを使用できる。【００５５】
モノマーとしては、特に限定されないが、例えば以下に示すようなものが挙げられる。例えば、（メタ）アクリル酸、（無水）マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、ビニルスルホン酸、アリルトルエンスルホン酸、ビニルトルエンスルホン酸、スチレンスルホン酸、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、２−（メタ）アクリロイルエタンスルホン酸、２−（メタ）アクリロイルプロパンスルホン酸、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリロイルフォスフェート等の、アニオン性不飽和単量体及びその塩；メルカプト基含有不飽和単量体；フェノール性水酸基含有不飽和単量体；（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド等の、アミド基含有不飽和単量体；Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド等のアミノ基含有不飽和単量体；等である。これらモノマーは単独で用いられてもよく、適宜２種以上が混合されて用いられてもよい。得られる吸水性樹脂の性能及びコストの点から、吸水性樹脂はポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂が好ましく、そのためモノマーは、アクリル酸及び／又はその塩（例えば、ナトリウム、リチウム、カリウム、アンモニウム、アミン類等の塩、中でもコスト面からナトリウム塩が好ましい）を主成分として用いることが好ましい。使用するアクリル酸としては、従来公知のアクリル酸が用いられうる。具体的には、米国特許公開２００１−００１６６６８号、米国特許第６５９６９０１号に記載のアクリル酸が用いられうる。アクリル酸及び／又はその塩の使用量は全モノマー成分（後述する内部架橋剤は除く）に対して７０モル％以上が好ましく、より好ましくは８０モル％以上、更に好ましくは９０モル％以上、特に好ましくは９５モル％以上である（上限は１００モル％である）。なお、前記モノマーが酸基含有単量体の場合、その中和率には特に制限はなく、必要に応じて、重合後に重合ゲルが中和されてもよい。衛生用品など人体に触れる可能性のある用途では、重合後の中和は必要とされない。この中和率は、重合体として４０モル％以上９０モル％以下が好ましく、５０モル％以上８０モル％以下がより好ましい。【００５６】
重合工程において前述のモノマーを水溶液とする場合、該水溶液（以下、「モノマー溶液」と称することもある）中のモノマーの濃度は、特に限定されるものではないが、１０〜７０重量％の範囲内が好ましく、２０〜６０重量％の範囲内が更に好ましい。また、上記水溶液重合又は逆相懸濁重合を行う際には、水以外の溶媒が必要に応じて併用されてもよい。なお、併用される溶媒の種類は、特に限定されるものではない。更に、これらのモノマーに、重合禁止剤や鉄分を含んでいてもよい。前記鉄分の含有量としては、５重量ｐｐｍ以下が好ましく、１重量ｐｐｍ以下がより好ましい。また、前記の重合禁止剤としては、特に制限されないが、例えば、メトキシフェノール類が好ましく使用することができる。この場合、重合禁止剤の使用量としては、１６０重量ｐｐｍ以下であり、米国特許第７０４９３６６号に開示されている。【００５７】
重合工程においては、例えば、ラジカル重合開始剤を用いることができる。このラジカル重合開始剤としては、特に制限はなく、重合させるモノマーの種類、重合条件等に合わせて、通常の吸水性樹脂の重合において利用されているものの中から１種又は２種以上が選択されて使用されればよい。例えば、熱分解型開始剤（例えば、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩；過酸化水素、ｔ−ブチルパーオキシド、ｔ−ブチルヒドロパーオキシド、メチルエチルケトンパーオキシド等の過酸化物；アゾニトリル化合物、アゾアミジン化合物、環状アゾアミジン化合物、アゾアミド化合物、アルキルアゾ化合物、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）ジヒドロクロリド、２，２’−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］ジヒドロクロリド等のアゾ化合物；など）や、光分解型開始剤（例えば、ベンゾイン誘導体、ベンジル誘導体、アセトフェノン誘導体、ベンゾフェノン誘導体、アゾ化合物など）等を挙げることができる。これらのなかでも、コスト面及び残存モノマー低減能から、熱分解型開始剤が好ましく、過硫酸塩が特に好ましい。また、還元剤の併用はこれらラジカル重合開始剤の分解を促進しうるので、両者を組み合わせてレドックス系開始剤とすることもできる。前記の還元剤としては、特に限定されないが、例えば、亜硫酸（塩）（例えば、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸アンモニウム等）、亜硫酸水素（塩）（例えば、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム、亜硫酸水素アンモニウム等）、ピロ亜硫酸（塩）、Ｌ−アスコルビン酸（塩）、第一鉄塩等の還元性金属（塩）、亜二チオン酸（塩）、三チオン酸（塩）、四チオン酸（塩）、チオ硫酸（塩）、ジメチルスルホキサイド、亜リン酸（塩）、亜硝酸（塩）、二酸化チオ尿素、アミノ酸、アミン類（エタノールアミンなど）等が挙げられる。【００５８】
より好ましくは、光分解型開始剤及び熱分解型開始剤を併用することである。前述の重合工程に用いられるラジカル重合開始剤の使用量は、特に制限されないが、モノマーの使用量に対して、通常、０．００１〜２重量％であることが好ましく、０．０１〜０．５重量％であることがより好ましい。該モノマーの使用量に対するラジカル重合開始剤の使用量が０．００１重量％未満であることは、未反応のモノマーが多くなり得られる吸水性樹脂中の残存モノマー量が増加してしまうという点で好ましくない。一方、該使用量が２重量％を超えることは、得られる吸水性樹脂中の水可溶成分が増加してしまうという点で好ましくない。なお、この重合工程においては、前述のラジカル重合開始剤の代わりに、放射線、電子線、紫外線などの活性エネルギー線が照射されて、モノマーが重合されてもよい。【００５９】
重合工程においては、必要に応じて、内部架橋剤を用いることができる。内部架橋剤としては、１分子内に２個以上の重合性不飽和基や２個以上の反応性基を有する従来公知の内部架橋剤が挙げられる。具体的には、例えば、Ｎ，Ｎ’−メチレンビス（メタ）アクリルアミド、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート、グリセリンアクリレートメタクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルホスフェート、トリアリルアミン、ポリアリロキシアルカン、（ポリ）エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールジグリシジルエーテル、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、１，４−ブタンジオール、ペンタエリスリトール、エチレンジアミン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ポリエチレンイミン、グリシジル（メタ）アクリレート等が挙げられる。これらの中から、反応性を考慮して、１種又は２種以上が用いられうる。特に、内部架橋剤としては、２個以上の重合性不飽和基を有する化合物が好ましい。内部架橋剤の使用量は、所望する吸水性樹脂の物性により適宜決定されればよいが、通常、内部架橋剤の使用量は、モノマーに対して０．００１〜５モル％の範囲がよい。内部架橋剤の使用量が少なすぎると、重合ゲルの強度が低下し可溶分が増加する傾向にあり、逆に多すぎると吸水倍率等の物性が低下する傾向にある。なお、内部架橋剤は、反応系に一括添加されてもよく、分割添加されてもよい。【００６０】
重合工程においては、更に必要に応じて、反応系に、炭酸（水素）塩、二酸化炭素、アゾ化合物、不活性有機溶媒などの各種発泡剤；澱粉・セルロース、澱粉・セルロースの誘導体、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸（塩）、ポリアクリル酸（塩）架橋体等の親水性高分子；各種界面活性剤；次亜燐酸（塩）等の連鎖移動剤；などが、本発明の効果を損なわない範囲（例えば、モノマー１００重量部に対して、各種発泡剤は３０重量部以下、親水性高分子は３０重量部以下、連鎖移動剤は１重量部以下）で適宜添加されてもよい。【００６１】
重合工程における重合温度は、特に限定されないが、通常、１０〜１４０℃とされるのが好ましい。重合温度が１０℃未満であると、重合時間が長くなり生産性が低下するのみならず、吸水性樹脂の物性も低下する恐れがある。一方、１４０℃を超えると、吸水性樹脂の物性が低下する恐れがある。重合時間も、特に限定されないが、モノマー及び重合開始剤の種類、重合温度などに応じて適宜決定されればよい。また、前述の重合は、通常、重合装置８、その操作の容易さ等の観点から常圧下で行われるが、重合時の沸騰温度を下げるために、この重合が減圧されて行われるのも好ましい態様である。【００６２】
この製造方法では、性能面及び重合制御の容易の観点から、例えば、重合装置８において、内部架橋剤としてのポリエチレングリコールジアクリレートを含むアクリル酸部分ナトリウム塩水溶液からなるモノマー溶液に、熱分解型開始剤としての過硫酸ナトリウムと還元剤としてのＬ−アスコルビン酸とが混合された後、この混合液がサイドに堰を有する平面スチールベルトに供給されつつ、このベルト上で連続的に水溶液重合がなされてもよい。このような重合方法は、ベルト重合と称される。このベルト重合以外の重合方法として、米国特許第６８６７２６９号の実施例１に記載の連続ニーダー重合が用いられてもよい。この場合においても、所望の性能を有する吸水性樹脂が得られうる。【００６３】
即ち、本発明においては、上記重合工程を連続ニーダー重合又は連続ベルト重合により行うことが好ましい。かような場合には、続く乾燥工程等において高物性の不定形破砕状粒子が高生産性で得られるが、続く粉砕工程等で微粉や粉塵が発生しやすい。しかし、かかる問題を解決するために、本発明を好ましく適用することができる。上記連続ニーダー重合は、例えば、米国特許第６９８７１５１号明細書及び米国特許第６７１０１４１号明細書等に開示され、また、上記連続ベルト重合は、例えば、米国特許第４８９３９９９号明細書、米国特許第６２４１９２８号明細書及び米国特許出願公開第２００５−２１５７３４号明細書等に開示されている。【００６４】
［乾燥工程］
乾燥工程は、前述の重合工程で得られた含水率が１５〜７０質量％の重合ゲル（含水ゲル状重合体）を乾燥する工程である。この観点から、上記乾燥装置１０は、上記重合装置８の下流側に設けられるのが好ましい。図１に示されているように、この製造設備２では、重合装置８と乾燥装置１０とが配管６で繋げられている。また、造粒装置２８が、重合装置８と乾燥装置１０とを連結する配管６に接続されている。該重合工程で得られた重合ゲルは、通常、解砕処理により０．１〜５ｍｍ程度の粒子状の状態にして、乾燥工程に供されることが好ましい。粒子状のゲルとすることにより、ゲルの表面積が大きくなるため、上述した乾燥工程が円滑に進行しうる。解砕手段は特に制限されないが、例えば、ミートチョッパー、ローラー型カッター、ギロチンカッター、スライサー、ロールカッター、シュレッダー、ハサミなどの各種の切断手段を単独でまたは適宜組み合わせて使用することができる。更に、後述する造粒工程で造粒された粒子が、解砕された重合ゲルと混合されて、乾燥工程に供されてもよい。該乾燥工程における乾燥方法は特に限定されないが、上記乾燥装置１０としては、伝導伝熱型乾燥機、輻射伝熱型乾燥機、熱風伝熱型乾燥機、誘電加熱乾燥機等が例示される。乾燥の速さの観点から、熱風伝熱型乾燥機（以下、熱風乾燥機）が好ましい。この熱風乾燥機としては、通気バンド式、通気回路式、通気竪型式、平行流バンド式、通気トンネル式、通気溝型攪拌式、流動層式、気流式、噴霧式等の乾燥装置が挙げられる。粒子状吸水剤の物性制御が容易であるという観点から、バンド式が好ましい。乾燥温度としては、比較的高い温度が設定されることが好ましく、具体的には、８０〜３００℃、１００〜２５０℃が好ましく、１２０〜２２０℃がより好ましく、１５０〜２００℃が更に好ましい。乾燥時間は特に限定されないが、得られる乾燥物が所望の固形分率となるような時間が設定されればよい。乾燥工程において得られる乾燥物の固形分率（粒子状吸水性樹脂１ｇを、１８０℃で３時間静置乾燥して得られる乾燥減量で規定）が、９０重量％以上であるのが、粉砕のし易さの点で好ましい。一般に、重合ゲルの粒子径、乾燥温度、風量などにもよるが、生産効率の点から、該乾燥時間は通常、２時間以内とすることが好ましい。【００６５】
即ち、乾燥工程において得られる乾燥物の固形分率が高められると、粉砕の際に、微粉や粉塵が発生しやすくなる。しかし、かかる問題を解決するために、高温・高固形分での乾燥に本発明を好ましく適用することができる。【００６６】
［粉砕工程］
粉砕工程は、重合ゲルの乾燥物を粉砕する工程である。粉砕は通常、前述の乾燥工程において得られた重合ゲルの乾燥物に対して行うが、乾燥前の、重合工程で得られた重合ゲルに対して行っても良い。粉砕容易の観点から、この工程は乾燥工程において得られた乾燥物に対して行うのが好ましい。この観点から、上記粉砕装置１２は、上記乾燥装置１０の下流側に設けられるのが好ましい。図１に示されているように、この製造設備２では、乾燥装置１０と粉砕装置１２とが配管６で繋げられている。この製造方法では、粉砕により、粉砕物としての粒子状吸水性樹脂が得られる。粉砕は、所望の粒径（好ましくは、重量平均粒子径２００〜８００μｍ）の粒子状吸水性樹脂がより多く得られるように行うことが好ましい。粉砕方法については、特に制限はなく、従来公知の方法を採用することができる。この粉砕工程に用いられる粉砕装置１２としては、３段ロールミルが例示される。この粉砕により微粉が発生するので、粉砕工程で得られる粒子状吸水性樹脂には微粉が含まれる。なお、乾燥工程で得られた粒子状吸水性樹脂の粒径が小さい場合、この粉砕工程は実施されなくてもよい。この粉砕工程は、必要によりこの製造方法に更に含まれていてもよい他の工程である。この場合、図１に示される製造設備２において、例えば、乾燥装置１０と分級装置１４とが配管６で直接繋げられる。【００６７】
即ち、粉砕工程で得られる粒子状吸水性樹脂は、不定形破砕状粒子となる。かかる形状は、比表面積が大きく、かつ、パルプへの固定も容易となるため、好ましい。また、粉砕工程においては、微粉や粉塵（ダスト）が発生しやすいが、かかる問題を解決するために、本発明を好ましく適用することができる。【００６８】
［分級工程］
分級工程は、粒子状吸水性樹脂を篩いでより分ける工程である。この製造方法では、篩い分けの容易の観点から、上記分級装置１４は、上記乾燥装置１０の下流側に設けられるのが好ましい。この製造方法に粉砕工程が含まれる場合、この粉砕により種々の粒径を有する粒子状吸水性樹脂が得られるので、この分級装置１４は上記粉砕装置１２の下流側に設けられるのが好ましい。図１に示されているように、この製造装置２では、分級装置１４は、粉砕装置１２の下流側に配管６を介して繋げられている。この製造方法の分級工程では、前述の粉砕工程で得られた粉砕物が篩い分けられる。この分級工程では、例えば、金属篩網を有する分級装置１４が用いられる。該分級工程において、この分級装置１４を用いて所望の粒径（好ましくは、重量平均粒子径２００〜８００μｍ）を有する粒子を選択して、目的とする粒子状吸水性樹脂が得られうる。分級方法については、特に制限はなく、従来公知の方法を採用することができる。なお、この製造方法では、この分級工程において、粉砕物に微粉として含まれている粒子状吸水性樹脂が残存物として得られうる。【００６９】
［表面架橋工程］
表面架橋工程は、前述の分級工程で得られた粒子状吸水性樹脂の表面近傍を表面架橋剤を用いて架橋する工程である。この工程により、粒子状吸水剤が得られる。粒子状吸水性樹脂は、水膨潤性架橋重合体である。この粒子状吸水性樹脂は、架橋構造を有している。凝集の抑制の観点から、この粒子状吸水性樹脂が更に架橋されて、その表面ないし表面近傍の架橋密度が内部のそれよりも高められているのが好ましい。なお、「表面ないし表面近傍」とは、表層の部分であり、その厚みが数１０μｍ以下ないし全体の１／１０以下である部分をさすが、この厚みは目的に応じて適宜決定される。かかる粒子状吸水性樹脂においては、（１）その表面が後述する表面架橋剤として例示される有機表面架橋剤及び／又は水溶性無機表面架橋剤によって架橋されてもよく、（２）その表面に架橋性単量体が架橋重合（例えば、米国特許第７２０１９４１号明細書に開示）されてもよく、また、（３）その表面が過硫酸塩などでラジカル架橋（例えば、米国特許第４７８３５１０号明細書に開示）されてもよい。また、生産性の観点から、この粒子状吸水性樹脂の架橋反応が、加熱、放射線（好ましくは紫外線、欧州特許第１８２４９１０号明細書に開示）で促進されることが好ましい。粒子状吸水性樹脂の表面ないし表面近傍が表面架橋されることにより、粒子状吸水剤の加圧下吸水倍率（ＡＡＰ）、言い換えれば、圧力に対する吸収力を高めることができる。更に詳述すると、本願において「表面架橋」とは、粒子状吸水性樹脂の表面あるいは表面近傍の領域が、化学的あるいは物理的に修飾されて表面架橋がなされたことを意味する。例えば部分中和架橋ポリアクリル酸の場合を例にとると、化学的な修飾とは粒子表面近傍に存在する官能基、特にカルボキシル基と反応しうる、例えば多価アルコール、多価グリシジル化合物、多価アミン等、官能基を２個以上有する有機表面架橋剤により、表面架橋が施された状態を意味する。それ以外にも例えば３価アルミニウムのような多価金属による、表面カルボキシル基のイオン結合による表面架橋をも含む。表面架橋における結合の形態は限定されない。本発明では、表面ないし表面近傍が架橋された粒子状吸水性樹脂が、粒子状吸水剤である。【００７０】
表面架橋工程で用いることができる表面架橋剤としては、米国特許第６２２８９３０号明細書、米国特許第６０７１９７６号明細書、米国特許第６２５４９９０号明細書等に例示されている従来公知の表面架橋剤が好適に用いられる。好ましくは、オキサゾリジノン化合物、アルキレンカーボネート化合物、多価アルコール化合物、またはオキセタン化合物よりなる群から選択される脱水エステル化反応性表面架橋剤の１種または２種以上を用いることが好ましい。かかる表面架橋工程においては、高物性の粒子状吸水剤が得られるものの、脱水エステル化反応を高温下で行う必要があり、該粒子状吸水剤の含水率は低くなる。したがって、微粉や粉塵が発生することもあるが、かかる問題を解決するために、本発明を好ましく適用することができる。【００７１】
具体的には、特に限定されないが、２−オキサゾリジノン等の（モノ、ジ、またはポリ）オキサゾリジノン化合物（米国特許第６５５９２３９号）；１，３−ジオキソラン−２−オン、４−メチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４，５−ジメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４，４−ジメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−エチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−ヒドロキシメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、１，３−ジオキサン−２−オン、４−メチル−１，３−ジオキサン−２−オン、４，６−ジメチル−１，３−ジオキサン−２−オン、１，３−ジオキソパン−２−オン等のアルキレンカーボネート化合物（米国特許第５４０９７７１号明細書）エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、ポリプロピレングリコール、グリセリン、ポリグリセリン、２−ブテン−１，４−ジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，２−シクロヘキサンジメタノール、１，２−シクロヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ポリオキシプロピレン、オキシエチレン−オキシプロピレンブロック共重合体、ペンタエリスリトール、ソルビトール等の多価アルコール化合物；オキセタン化合物（米国特許出願公開第２００２／７２４７１）が挙げられる。中でも炭素数２〜１０の多価アルコール及び炭素数２〜１０のオキセタン化合物から選ばれる少なくとも１種がより好ましい。炭素数３〜８の多価アルコールが特に好ましい。この他、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、グリシドール等のエポキシ化合物；エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ポリエチレンイミン等の多価アミン化合物やそれらの無機塩ないし有機塩（アジリジニウム塩など）；２，４−トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等の多価イソシアネート化合物；１，２−エチレンビスオキサゾリン等の多価オキサゾリン化合物；エピクロロヒドリン、エピブロムヒドリン、α−メチルエピクロロヒドリン等のハロエポキシ化合物；亜鉛、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、鉄、ジルコニウム等の水酸化物又は塩化物等の多価金属化合物；等を用いてもよい。【００７２】
上記表面架橋剤としては、上記例示の化合物を単独で用いてもよいし、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。この表面架橋工程では、架橋剤を含むモノマーで表面架橋する方法（特許第２５３０６６８号）、ラジカル開始剤で表面架橋する方法（特開昭６３−９９２１１号公報）、ラジカル開始剤とモノマーで表面架橋する方法（米国特許出願公開第２００５／００４８２２１号）等が、好適に用いられうる。なお、上記表面架橋剤の使用量は、吸水性樹脂１００質量部に対して、０．００１質量部以上５質量部以下であるのが好ましい。【００７３】
表面架橋工程では、上記表面架橋剤に加えて、更に有機酸（乳酸、クエン酸、ｐ−トルエンスルホン酸）又はその塩、無機酸（リン酸、硫酸、亜硫酸）等の酸物質又はその塩、苛性ソーダや炭酸ソーダ等の塩基物質、硫酸アルミニウム等の多価金属塩等が、吸水性樹脂に対して０〜１０重量％、更に好ましくは０〜５重量％、特に好ましくは０〜１％程度併用されてもよい。【００７４】
表面架橋工程において、前述の表面架橋剤の使用量は、選定される表面架橋剤、表面架橋剤の組み合わせ等にもよるが、粒子状吸水性樹脂の固形分１００重量部に対して、０．００１重量部以上１０重量部以下が好ましく、０．０１重量部以上５重量部以下がより好ましい。この範囲で表面架橋剤が用いられることにより、粒子状吸水剤の表面近傍の架橋密度を内部のそれよりも高くすることができる。表面架橋剤の使用量が１０重量部を超える場合は、不経済であるばかりか、粒子状吸水性樹脂に最適な架橋構造を形成する上で架橋剤の供給が過剰であるので、好ましくない。表面架橋剤の使用量が０．００１重量部未満の場合は、粒子状吸水剤の加圧下吸水倍率等の性能を向上させる上で、充分な改良効果が得られないので、好ましくない。【００７５】
表面架橋工程では、粒子状吸水性樹脂と表面架橋剤との混合にあたり、溶媒として水を用いることが好ましい。水の使用量は、吸水性樹脂の種類、粒子状吸水性樹脂の粒径、含水率等にもよるが、粒子状吸水性樹脂の固形分１００重量部に対して、０重量部を超え、２０重量部以下が好ましく、０．５〜１０重量部の範囲内がより好ましい。粒子状吸水性樹脂と表面架橋剤との混合にあたり、必要に応じて、親水性有機溶媒が併用されてもよい。ここで併用されうる親水性有機溶媒としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコール等の低級アルコール類；アセトン等のケトン類；ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類等が挙げられる。親水性有機溶媒の使用量は、吸水性樹脂の種類、粒子状吸水性樹脂の粒径、含水率等にもよるが、粒子状吸水性樹脂の固形分１００重量部に対して、０〜２０重量部以下が好ましく、０〜１０重量部以下の範囲内がより好ましい。【００７６】
表面架橋を行うに際し、上記表面架橋剤と上記溶媒とを含む表面架橋剤溶液が、粒子状吸水性樹脂にスプレー等で噴霧又は滴下されて混合される方法が好ましく、噴霧による混合方法がより好ましい。噴霧される液滴の大きさとしては、平均粒子径で０．１〜３００μｍの範囲内が好ましく、０．１〜２００μｍの範囲がより好ましい。【００７７】
粒子状吸水性樹脂と、上記表面架橋剤溶液とは、混合装置１６を用いて混合される。図１に示されているように、この混合装置１６は、分級装置１４の下流側に配管６を介して繋げられている。この混合装置１６は、両者を均一かつ確実に混合するために、大きな混合力を備えているのが好ましい。この混合装置１６としては、例えば円筒型混合機、二重壁円錐混合機、高速攪拌型混合機、Ｖ字型混合機、リボン型混合機、スクリュー型混合機、双腕型ニーダー、粉砕型ニーダー、回転式混合機、気流型混合機、タービュライザー、バッチ式レディゲミキサー、連続式レディゲミキサー等が好適である。【００７８】
表面架橋工程では、粒子状吸水性樹脂と上記表面架橋剤溶液との混合物は、室温でも表面架橋を行うことができる。ただし、反応の促進並びに添加された水及び溶媒の除去の観点から、粒子状吸水性樹脂と表面架橋剤との混合後、更に、加熱処理を行い、粒子状吸水性樹脂の表面近傍を架橋させることが好ましい。該加熱処理において、処理温度は、選定される表面架橋剤にもよるが、８０℃以上が好ましい。処理温度が８０℃未満の場合には、加熱処理に時間がかかるので、生産性の低下が引き起こされる上に、均一な表面架橋が達成されない。この場合、粒子状吸水剤の、加圧下における吸収特性が低下する上に、未反応の表面架橋剤の残存が懸念される。処理温度が２５０℃を超える場合は、粒子状吸水性樹脂の劣化が引き起こされて、表面架橋により得られる粒子状吸水剤の性能が低下する為、好ましくない。この観点から、処理温度（熱媒温度又は材料温度／特に熱媒温度）としては、好ましくは１００〜２５０℃の範囲内、より好ましくは１５０〜２５０℃の範囲内（特に、上記脱水エステル化反応性表面架橋剤では好適）である。加熱時間としては、１分〜２時間の範囲内が好ましい。加熱温度と加熱時間の組み合わせの好適例としては１８０℃で０．１〜１．５時間、２００℃で０．１〜１時間である。【００７９】
上記加熱処理を行う加熱装置１８としては、公知の乾燥機又は加熱炉が用いられる。例えば、伝導伝熱型、輻射伝熱型、熱風伝熱型、誘電加熱型の乾燥機又は加熱炉が好適である。具体的には、ベルト式、溝型攪拌式、スクリュー式、回転型、円盤型、捏和型、流動層式、気流式、赤外線型、電子線型の乾燥機又は加熱炉が挙げられる。図１に示されているように、この製造装置２では、加熱装置１８は、上記混合装置１６の下流側に配管６を介して繋げられている。【００８０】
表面架橋工程では、加熱処理は静置状態又は撹拌下で行なわれうる。撹拌下で加熱処理が実施される場合、粒子状吸水性樹脂と表面架橋剤との混合がなされた混合装置１６内で混合物が加熱されて表面架橋が完成させられてもよいし、例えば２軸溝型撹拌乾燥装置に混合物を投入して、該混合物が加熱されて表面架橋が完成させられてもよい。【００８１】
［冷却工程］
冷却工程は、表面架橋工程の後、任意に実施される工程であり、例えば、米国特許第６３７８４５３号明細書等に開示されている工程である。この冷却工程は、前述の表面架橋工程で加熱され表面近傍が架橋されて得られる粒子状吸水剤が、後述する整粒工程に投入される前に、冷却させられる工程である。この冷却工程で用いられる上記冷却装置２０としては、特に制限はないが、例えば、内壁その他の伝熱面の内部に約３５℃の冷却水が通水されている２軸撹拌乾燥機等が用いられうる。前述したように、上記表面架橋工程において、粒子状吸水性樹脂の表面架橋が室温で実施される場合がある。この場合、表面架橋により得られる粒子状吸水剤は加熱されないので、この冷却工程は実施されなくてもよい。この冷却工程は、必要によりこの製造方法に更に含まれていてもよい他の工程である。図１に示されているように、この製造装置２では、冷却装置２０は上記加熱装置１８の下流側に配管６を介して繋げられている。【００８２】
［添加剤の添加工程］
本発明では、上記表面架橋剤以外の添加剤を添加する添加工程が更に設けられてもよい。この添加工程は、上記重合工程以降に設けられるのが好ましく、上記乾燥工程以降に設けられるのがより好ましい。上記冷却工程又はその他の工程において、添加剤が添加されてもよい。この添加剤としては、例えば、下記の（Ａ）消臭成分（好ましくは植物成分）、（Ｂ）多価金属塩、（Ｃ）無機粒子（（Ｄ）複合含水酸化物を含む）、（Ｅ）通液性向上剤、（Ｆ）その他の添加物等が添加されてもよい。この添加により、粒子状吸水剤に種々の機能が付与されうる。更に、この粒子状吸水剤には、下記の（Ｇ）キレート剤が添加されてもよい。かかる添加剤の使用工程では高物性（例えば、高ＳＦＣ）の吸水剤で得られるが、添加剤自身が粉塵となる場合もある。したがって、かかる問題を解決するために、本発明を好ましく適用することができる。【００８３】
この製造方法では、上記（Ａ）〜（Ｅ）及び（Ｆ）の使用量は、目的及び付加機能によっても異なるが、通常、その１種類の添加量として、吸水性樹脂１００質量部に対して０．００１〜１０質量部、好ましくは０．００１〜５質量部、更に好ましくは０．００２〜３質量部の範囲である。通常、この添加量が０．００１質量部より少ない場合、添加剤による十分な効果及び付加機能が得られず、この添加量が１０質量部を超える場合、添加量に見合った効果が得られないか、吸水性能が低下してしまう。【００８４】
（Ａ）消臭成分
本発明の製造方法で得られる粒子状吸水剤は、消臭性を発揮させるために、上記量で消臭成分、好ましくは植物成分を配合することが出来る。植物成分としては、好ましくはポリフェノール、フラボン及びその類、カフェインから選ばれる少なくとも１種の化合物であるのが好ましく、タンニン、タンニン酸、五倍子、没食子及び没食子酸から選ばれる少なくとも１種の化合物であるのが更に好ましい。これら植物成分以外に、粒子状吸水剤に添加されうる植物成分を含んだ植物としては、例えば、ツバキ科の植物ではツバキ、ヒカサキ、モッコク等が挙げられ、イネ科の植物ではイネ、ササ、竹、トウモロコシ、麦等が挙げられ、アカネ科の植物ではコーヒー等が挙げられる。本発明において用いられる植物成分の形態としては植物から抽出したエキス（精油）、植物自体、植物加工業や食物加工業における製造工程で副生する植物滓及び抽出滓等が挙げられるが、特に限定されない。【００８５】
（Ｂ）多価金属塩
本発明の製造方法で得られる粒子状吸水剤には、通液性及び吸湿時の粉体流動性の向上の目的で、多価金属塩が配合されうる。この多価金属塩の好ましい量は、上記の通りである。この多価金属塩としては、有機酸の多価金属塩及び無機の多価金属塩が例示される。好ましい無機の多価金属塩として、例えば、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、ビス硫酸カリウムアルミニウム、ビス硫酸ナトリウムアルミニウム、カリウムミョウバン、アンモニウムミョウバン、ナトリウムミョウバン、アルミン酸ナトリウム、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、塩化亜鉛、硫酸亜鉛、硝酸亜鉛、塩化ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、硝酸ジルコニウムなどが挙げられる。また、尿などの吸収液との溶解性の点から、これらの結晶水を有する塩を使用するのが好ましい。特に好ましいくは、アルミニウム化合物である。このアルミニウム化合物の中でも、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、ビス硫酸カリウムアルミニウム、ビス硫酸ナトリウムアルミニウム、カリウムミョウバン、アンモニウムミョウバン、ナトリウムミョウバン、アルミン酸ナトリウムが好ましく、硫酸アルミニウムが特に好ましい。硫酸アルミニウム１８水塩、硫酸アルミニウム１４〜１８水塩などの含水結晶の粉末は、最も好適に使用することが出来る。これらは１種のみ用いても良いし、２種以上を併用して用いても良い。上記多価金属塩は、ハンドリング性及び粒子状吸水剤との混合性の観点から、溶液状態で用いられることが好ましく、特に水溶液状態で用いられるのが好ましい。【００８６】
その他、用いられる有機酸の多価金属塩及びその混合方法は、例えば、米国特許第７２８２２６２号に例示されている。本発明に用いられる、その分子内に炭素数が７個以上ある有機酸の多価金属塩としては、脂肪酸、石油酸、高分子酸等のアルカリ金属塩以外の金属塩がある。該有機酸の多価金属塩を構成する有機酸としては、カプロン酸、オクチル酸、オクチン酸、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、オレイン酸、ステアリン酸等の長鎖又は分枝の脂肪酸；安息香酸、ミリスチシン酸、ナフテン酸、ナフトエ酸、ナフトキシ酢酸等の石油酸；ポリ（メタ）アクリル酸、ポリスルホン酸等の高分子酸；が例示出来るが、分子内にカルボキシル基を有する有機酸であるのが好ましく、より好ましくはカプロン酸、オクチル酸、オクチン酸、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、オレイン酸、ステアリン酸、牛脂肪酸やヒマシ硬化脂肪酸等の脂肪酸である。更に好ましくは分子内に不飽和結合を有しない脂肪酸で、例えば、カプロン酸、オクチル酸、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸である。最も好ましくは、炭素数が１２個以上で分子内に不飽和結合を有しない長鎖脂肪酸で、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸である。【００８７】
（Ｃ）無機粒子
本発明の製造方法で得られる粒子状吸水剤は、吸湿時のブロッキング防止のために無機粒子、特に水不溶性無機粒子を配合することが出来る。本発明に使用される無機粉末としては、具体的には例えば、二酸化珪素や酸化チタン等の金属酸化物、天然ゼオライトや合成ゼオライト等の珪酸（塩）、カオリン、タルク、クレー、ベントナイト等が挙げられる。このうち二酸化珪素及び珪酸（塩）がより好ましく、コールターカウンター法により測定された平均粒子径が０．００１〜２００μｍの二酸化珪素及び珪酸（塩）が更に好ましい。【００８８】
（Ｄ）複合含水酸化物
本発明の製造方法で得られた粒子状吸水剤は、優れた吸湿流動性（吸水性樹脂又は吸水剤が吸湿した後の粉体の流動性）を示し、更に、優れた消臭機能を発揮させるために亜鉛と珪素、又は亜鉛とアルミニウムを含む複合含水酸化物を配合することが出来る。【００８９】
（Ｅ）通液性向上剤
通液性向上剤とは、非水溶性無機微粒子、水溶性多価金属塩、水溶性高分子、ポリアミン等の、後述する食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）が６（×１０−７・ｃｍ３・ｓ・ｇ−１）以上である吸水性樹脂又は吸水剤の食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）を１０（×１０−７・ｃｍ３・ｓ・ｇ−１）以上向上させる添加剤をいう。したがって、前述の（Ａ）〜（Ｄ）に例示された添加剤であっても、この通液性向上剤に該当する場合もある。この製造方法では、この通液性向上剤は、水溶性多価金属化合物又はポリカチオン化合物であるのが好ましい。具体的には、アルミニウム化合物、ジルコニウム化合物、チタン化合物及びアミノ基を有する化合物からなる群より選択される１種以上の化合物であるのがより好ましい。より具体的には、例えば、前述の（Ｂ）に例示される硫酸アルミニウム、カリウムミョウバン、アンモニウムミョウバン、ナトリウムミョウバン、（ポリ）塩化アルミニウム、これらの水和物等の、水溶性の多価金属化合物；高分子ポリアミン化合物、好ましくは水溶性高分子ポリアミン、より具体的には重量平均分子量２００〜１００００００のポリエチレンイミン、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン等の、ポリカチオン化合物；シリカ、アルミナ、ベントナイト等の、非水溶性の無機微粒子；などが挙げられ、これらの１種のみ用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、硫酸アルミニウム、カリウムミョウバン等の水溶性多価金属塩が、食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）を向上させる点で好ましい。また、通液性向上剤は、吸水性樹脂表面全体により均一に添加しやすく、通液性向上剤の偏析等がない点から、水溶液であることが好ましい。通液性向上剤は、吸水性樹脂に対して、０．００１〜１０重量％の割合で用いることが好ましく、０．０１〜５重量％の割合で用いることがより好ましい。【００９０】
（Ｆ）その他の添加物
本発明の製造方法で得られた粒子状吸水剤には、必要に応じて、例えば、消毒剤、抗菌剤、香料、各種の無機粉末、発泡剤、顔料、染料、親水性短繊維、肥料、酸化剤、還元剤、水性塩類等を、本発明の効果を損なわない範囲（例えば、粒子状吸水剤１００重量部に対して、３０重量部以下、更には１０重量部以下）で適宜添加し、これにより、種々の機能を付与させることもできる。【００９１】
（Ｇ）キレート剤
本発明で用いられる粒子状吸水剤は、キレート剤を含んでも良い。キレート剤を混合する工程は特に限定されないが、前記単量体又は単量体溶液に、キレート剤を混合することが好ましい。上記キレート剤としては、高分子キレート剤及び非高分子キレート剤が例示される。好ましくは、酸基含有非高分子キレート剤であり、更に好ましくは、リン酸ないしカルボン酸基を含む非高分子キレート剤が用いられる。この非高分子キレート剤に含まれる酸基の数は、２〜１００個、更には２〜５０個、特に２〜１０個である。このキレート剤が、窒素含有する非高分子キレート剤が用いられ、また、窒素を含むキレート剤も好適に用いられうる。このキレート剤としては、例えば、イミノ二酢酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、ニトリロ三酢酸、ニトリロ三プロピオン酸、エチレンジアミン四酢酸、ヒドロキシエチレンジアミン三酢酸、ヘキサメチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、トリエチレンテトラミン六酢酸、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサン四酢酸、ビス（２−ヒドロキシエチル）グリシン、ジアミノプロパノール四酢酸、エチレンジアミン−２−プロピオン酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、ビス（２−ヒドロキシベンジル）エチレンジアミン二酢酸及びこれらの塩等のアミノカルボン酸系金属キレート剤；エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−ジ（メチレンホスフィン酸）、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスフィン酸）、ニトリロ酢酸−ジ（メチレンホスフィン酸）、ニトリロジ酢酸−（メチレンホスフィン酸）、ニトリロ酢酸−β−プロピオン酸−メチレンホスホン酸、ニトリロトリス（メチレンホスホン酸）、シクロヘキサンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−ジ酢酸−Ｎ，Ｎ’−ジ（メチレンホスホン酸）、エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−ジ（メチレンホスホン酸）、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、ポリメチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）、１−ヒドロキシエチリデンジホスホン酸、及びこれらの塩等のリン化合物が挙げられる。キレート剤の使用量は、吸水性樹脂１００質量部に対して１０質量ｐｐｍ以上、１０００質量ｐｐｍ以下が好ましい。【００９２】
上記（Ｂ）〜（Ｅ）に例示した添加剤は、水溶液や水分散液として添加してもよい。また、該添加剤が固体の場合、粉体（粒径が３００μｍ以下が好ましい）として、吸水性樹脂に乾式混合してもよい。【００９３】
また、上記（Ｂ）及び（Ｅ）は、表面処理剤として好適に用いられうる。本願において表面処理とは、吸水性樹脂表面あるいは表面近傍の領域が、化学的あるいは物理的に修飾されていることを意味する。ここで、化学的修飾とは、何らかの化学結合を伴った修飾の状態を意味し、物理的修飾とは化学的な結合を伴わない、物理的な被覆、付着を意味する。表面処理における結合の形態は限定されない。また、表面処理は、上記の表面架橋を含む概念である。さらに、上記の表面架橋剤による表面架橋以外にも、例えば３価アルミニウムのような多価金属による、表面カルボキシル基のイオン結合による表面架橋も、表面処理に含まれる。これらの表面架橋は吸水性樹脂と共有結合あるいはイオン結合のような化学的結合を伴った化学的修飾である。一方、物理的な修飾とは、同じく吸水性樹脂表面あるいは表面近傍が、吸水性樹脂と共有結合あるいはイオン結合のような化学的結合の形態をとらず、単なる物理的付着で修飾されている状態を示す。このような状態も、本願における表面処理に含まれる。例えば、先に述べた多価アルコールで被覆されている状態や、水溶性多価金属塩で化学的結合を伴わない状態で被覆されている状態は、表面処理された状態である。【００９４】
特に本発明では、通液性を向上させる添加剤として多価金属塩が好ましい。多価金属塩は、添加後、混合されることが好ましい。混合する装置としては、例えば、円筒型混合機、スクリュー型混合機、スクリュー型押出機、タービュライザー、ナウター型混合機、Ｖ型混合機、リボン型混合機、双腕型ニーダー、流動式混合機、気流型混合機、回転円盤型混合機、ロールミキサー、転動式混合機、レディゲミキサーなどを挙げることができる。【００９５】
なお、多価金属塩は、水溶液として吸水性樹脂粒子と混合することが好ましい。水溶液の液滴の大きさは、適宜調整されうる。多価金属イオン（例えば、アルミニウムイオン）が吸水性樹脂粒子の内部に浸透・拡散することを防ぐ観点から、水溶液は、所定温度での飽和濃度に対して５０％以上の濃度が好ましく、より好ましくは６０％以上の濃度、更に好ましくは７０％以上の濃度、更に好ましくは８０％以上の濃度、特に好ましくは９０％以上の濃度である。もちろん、飽和濃度（＝飽和濃度に対して１００％）であってもよいし、飽和濃度を超えた分散液でもよい。水溶液の温度は溶解度や粘度調整のため、沸点以下の範囲で適宜調整されるが、通常、室温程度で混合される。【００９６】
［整粒工程］
前述した粉砕工程及び分級工程において、その粒径が調整されたにも関わらず、冷却工程後の粒子状吸水剤には、大きな粒径を有する凝集物が含まれる場合がある。この凝集物は、主として、表面架橋剤の混合時や、表面架橋反応時において生成されうる。この整粒工程では、この凝集物の解砕処理及び分級処理が行なわれる。このような整粒方法は、米国特許第７３４７３３０号明細書、米国特許出願公開第２００５−０１１３２５号明細書等に開示されている。この解砕処理及び分級処理の順序及び回数は、特に限定されない。この整粒工程では、粒度が再調整される工程であり、例えば、粒子状吸水剤に対して、先ず分級処理がなされる。この分級処理では、ふるいや気流分級機などの分級装置が用いられうる。この分級処理において、例えば、大きな目開きを有する篩いが用いられることにより、粒径の大きな凝集物が得られうる。このようにして、粒径の大きな凝集物が除かれた後、小さな目開きを有する篩いが用いられることにより、その粒径が小さい微粉が除去される。この分級処理により得られる凝集物には、解砕処理がなされる。この解砕処理により、凝集物を構成する粒子が個々の粒子に解き分けられて一次粒子としての粒子状吸水剤が得られうる。この解砕処理には、例えばナイフカッター式解砕機が用いられる。この解砕処理により得られた解砕物に対しては、上記分級処理が再度実施される。この整粒工程では、その粒径が小さい微粉が除去されつつ、所望の粒径（好ましくは、重量平均粒子径２００〜８００μｍ）を有する粒子状吸水剤が得られうる。生産性の観点から、この整粒工程は、上記冷却工程の後に実施されるのが好ましい。この製造方法では、この解砕処理に用いられる装置及び分級処理に用いられる装置が上記配管６とは別の配管で繋げられて、上記整粒装置２２が構成される。図１に示されているように、この整粒装置２２は、上記冷却装置２０の下流側に配管６を介して繋げられている。この製造方法では、この整粒工程投入前の粒子状吸水剤に、大きな粒径を有する凝集物が含まれない場合においては、この整粒工程は実施されなくてもよい。この整粒工程は、必要によりこの製造方法に更に含まれていてもよい他の工程である。整粒工程を設けない場合、この冷却装置２０の下流側に、配管６を介して後述する充填装置２４が繋げられる。なお、この製造方法では、この整粒工程において、微粉として含まれている粒子状吸水剤が残存物として得られうる。【００９７】
［包装工程］
包装工程は、粒子状吸水剤を包装材容器に入れて包装する工程である。この製造方法の包装工程では前述の整粒工程で整粒された粒子状吸水剤が包装される。例えば、この包装工程では、貯蔵用のホッパーに移された粒子状吸水剤が、上記充填装置２４を用いて包装材容器としての貯蔵バックに充填される。この製造方法では、貯蔵バックに充填された粒子状吸水剤が、所定の検査を経て製品として出荷される。図１に示されているように、この充填装置２４は、上記整粒装置２２の下流側に配管６を介して繋げられている。【００９８】
［輸送工程］
この製造方法では、輸送工程は、上記各工程において生成した、重合ゲル、粒子状吸水性樹脂、粒子状吸水剤等の生成物を他の上記工程に輸送する工程である。この輸送工程では、例えば、上記各工程に設けられる装置４同士を連結する上記配管６内の圧力が制御されることにより、一の工程で生成した生成物が他の工程に輸送される。この製造方法では、例えば、空気輸送により重合ゲル、粒子状吸水性樹脂、粒子状吸水剤等の生成物が輸送される。なお、一の工程において使用される装置４と、他の工程において使用される他の装置４とが、コンベア等のような輸送機を介して連結されることにより、一の工程で生成した生成物が、他の工程に輸送されてもよい。この製造方法では、例えば、輸送工程により、上記重合工程で生成した重合ゲルが上記乾燥装置１０に輸送される。輸送工程により、上記乾燥工程で乾燥された重合ゲルの乾燥物が上記粉砕装置１２に輸送される。輸送工程により、上記粉砕工程で得られた粒子状吸水性樹脂が上記分級装置１４に輸送される。輸送工程により、上記分級工程で篩い分けられた粒子状吸水性樹脂が上記混合装置１６に輸送される。輸送工程により、上記表面架橋工程でその表面部分が架橋された粒子状吸水剤が上記冷却装置２０に輸送される。輸送工程により、上記冷却工程で冷却された粒子状吸水剤が上記整粒装置２２に輸送される。あるいは、輸送工程により、上記分級工程で篩い分けられた粒子状吸水性樹脂から得られた粒子状吸水剤が上記整粒装置２２に輸送される。輸送工程により、上記整粒工程で整粒された粒子状吸水剤が上記充填装置２４に輸送される。あるいは、輸送工程により、上記冷却工程で冷却された粒子状吸水剤が上記充填装置２４に輸送される。【００９９】
この製造方法では、上記各工程以外の別の工程が含まれる場合においても、この別の工程で生成した生成物が輸送工程により上記各工程のいずれかに輸送されるのが好ましい。この製造方法によれば、粒子状吸水剤が連続的に製造されうる。【０１００】
［収集工程］
前述したように、この製造方法では、上記粉砕工程における乾燥した重合ゲルの粉砕により、微粉が発生する。上記整粒工程における解砕処理においても微粉が発生する。更に、上記輸送工程で輸送中にある粒子状吸水性樹脂及び粒子状吸水剤の摩耗等により、微粉が発生することがある。更に、上記表面架橋工程における加熱処理以降のプロセスで粒子状吸水剤がダメージを受けることにより、微粉が発生することもある。更には、後述する微粉捕捉装置２６により捕捉された捕捉物を走査型電子顕微鏡、Ｘ線マイクロアナライザー等を用いて観察すると、この捕捉物に、微粉以外に、長径２０μｍ以上１００μｍ以下の二酸化ケイ素等からなる無機微粒子の凝集物が存在することが確認される場合もある。このような凝集物の存在は、添加剤及び気体中の埃に起因する。この製造方法では、収集工程により、上記微粉とともにこのような凝集物も除去されうる。【０１０１】
本発明では、通常、粒子状吸水性樹脂及び粒子状吸水剤に起因する微粉（１５０μｍ未満）は、収集される微粉の全量に対して８５質量％以上９９．９質量％以下の割合で含まれる。添加剤及び気体中の埃に起因する微粉は、収集される微粉の全量に対して０．１質量％以上１５質量％以下の割合で含まれる。これら微粉は、０．０１ｇ／ｍ３以上１００ｇ／ｍ３以下の割合で工程内の気体に含まれる。この気体に含まれる微粉の除去により、作業環境が向上しうる。この微粉の除去は、粒子状吸水剤の物性向上にも寄与しうる。また、粒子状吸水性樹脂及び粒子状吸水剤に起因する微粉が主成分として含まれるので、微粉のリサイクルが可能である。収集工程で収集された微粉は、そのリサイクルに際して、この製造方法に含まれる何れかの工程に戻すことができる。例えば、微粉は、上記重合工程における原料（モノマー）及び上記乾燥工程における重合ゲルに添加することができる。微粉は、上記造粒工程における造粒粒子に添加することもできる。リサイクルは、吸水性樹脂及び吸水剤の廃棄量を低減しうる。そして、粒子状吸水剤の全生産量の１０質量％以下の範囲の微粉を収集しうる場合において、この製造方法は、粒子状吸水剤の品質を高く維持でき、より効果的となりうる。【０１０２】
本発明の製造方法では、上記各工程のいずれかにおいて、工程内の気体中に微粉が存在しうる。ここで、工程内とは、（１）各工程がなされる装置４の内部又は配管６の内部、（２）その工程がなされる装置４又は配管６を覆う囲いの内部及び（３）その工程がなされる装置４又は配管６が置かれた部屋の内部を含む概念である。この製造方法では、収集工程は、上記いずれかの工程内の、気体に含まれている微粉が、捕集材を用いて収集されうる工程である。前述したように、この収集工程では、上記微粉捕捉装置２６が使用される。この製造方法では、微粉は、上記輸送工程により、この収集工程において使用される微粉捕捉装置２６に輸送される。【０１０３】
微粉とは、本発明の製造方法で得ようとする粒子状吸水剤の粒径よりも小さい粒径を有するものであり、従来は通常、廃棄物として処理されていたものである。微粉は、得られる粒子状吸水剤の重量平均粒子径（Ｄ５０）が２００〜８００μｍの範囲になるよう除かれた残存物であり、１５０μｍ未満の粒子径を有するものをいう。具体的には、１５０μｍの目開きを有するＪＩＳ標準篩いを通過しうる粒子状吸水性樹脂及び粒子状吸水剤である。この微粉の重量平均粒子径（Ｄ５０）は通常、１０μｍ以上１５０μｍ未満の範囲内にある。好ましくは、微粉は、実質１５０μｍ未満の粒子径（ＪＩＳ標準篩分級により規定）を有する粒子を、７０〜１００重量％、更には９０〜１００重量％含んでいることが望ましい。また、微粉の形状としては、逆相懸濁重合で得られた球形及び水溶液重合で得られた不定形のものが挙げられる。後述する造粒工程で得られる造粒粒子の強度の観点から、この形状としては、水溶液重合で得られた不定形のものが特に好ましい。また、微粉は、上記表面架橋処理が施されたものであってもよいし、施されていないものであってもよいし、それらの混合物であってもよい。【０１０４】
上述したように、微粉は添加剤の添加工程以後の製造過程で発生する微粉１と添加剤の添加工程より前の製造過程で発生する微粉２に分類される。微粉１における添加剤の含有量は、微粉１の全量に対して０．００１〜９９．９９質量％が好ましく、０．０１〜９９．９９質量％がより好ましく、０．１〜９９．９９質量％が更に好ましい。また微粉２における添加剤の含有量は微粉２の全量に対して０〜０．１質量％が好ましく、０〜０．０１質量％がより好ましく、０〜０．００１質量％がより好ましい。なお、添加剤の種類は前記の（Ａ）消臭成分（好ましくは植物成分）、（Ｂ）多価金属塩、（Ｃ）無機粒子（（Ｄ）複合含水酸化物を含む）、（Ｅ）通液性向上剤、（Ｆ）その他の添加物等（Ｇ）キレート剤が挙げられる。特に（Ｂ）多価金属塩が添加される場合、得られる粒子状吸水剤の通液性の向上やブロッキング防止が可能となる。【０１０５】
例えば、前記した粒子状吸水剤の製造工程が、工程順に（１）重合工程、（２）乾燥工程、（３）粉砕工程、（４）分級工程、（５）表面架橋工程、（６）冷却工程、（７）整粒工程、（８）包装工程、（１０）収集工程、（１１）造粒工程で構成されているとする。もし、（６）冷却工程で添加剤が添加される場合、（６）（７）（８）の各工程及び工程間の（９）輸送工程で発生する微粉を微粉１と呼び、（１）（２）（３）（４）（５）の各工程及び工程間の輸送工程（９’）に発生する微粉を微粉２と呼ぶ。【０１０６】
この製造方法及び収集方法が適用される粒子状吸水剤の製造工程としては（１）重合工程、（２）乾燥工程、（３）粉砕工程、（４）分級工程、（５）表面架橋工程、（７）整粒工程、（８）包装工程、（９）輸送工程であることが好ましい。より好ましくは、上記工程以外に（２）乾燥工程を含む。更に好ましくは上記工程以外に（６）冷却工程を含む。特に好ましくは上記工程以外に（１１）造粒工程を含む。【０１０７】
図２は、図１の製造設備に含まれる微粉捕捉装置２６の一部が示された概略図である。この微粉捕捉装置２６は、微粉を収集しうる。この微粉捕捉装置２６は、タンク３０と、捕捉部３２と、開閉部３４とを備えている。【０１０８】
タンク３０は、略円筒状又は立方体である。このタンク３０の下側の部分は、先端に向かって細くなる形状を呈している。図示されていないが、このタンク３０の上面３６には開口部が設けられており、この開口部の下側に捕捉部３２が取り付けられている。図示されているように、この微粉捕捉装置２６には３の捕捉部３２が設けられているので、このタンク３０には３つの開口部（図中、Ａ１、Ａ２及びＡ３で示される位置）が設けられている。図示されているように、このタンク３０に第一配管６ａが繋げられている。【０１０９】
図３は、図２の微粉捕捉装置２６に設けられている捕捉部３２が示された斜視図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。この微粉捕捉装置２６では、この図３の矢印線Ｂで示される部分が上側に位置するように、この捕捉部３２がタンク３０の上面３６に取り付けられる。この捕捉部３２は、支持部材３８と、捕集材４０とを備えている。この支持部材３８は、円筒形のフレームである。この支持部材３８は、５本のバー４２が同一円周上に並べられて構成されている。図示されていないが、これらバー４２は、この支持部材３８の形態維持の観点から、複数本のリング状の部材で連結されている。この微粉捕捉装置２６では、この支持部材３８の開口部４４が上記タンク３０の上面３６に設けられる開口部と一致されて、この支持部材３８がタンク３０の上面３６に固定されている。【０１１０】
捕集材４０の、長さ方向において一方の端４６ａには、挿入口４８が設けられている。この捕集材４０の、長さ方向において他方の端４６ｂは、閉塞されている。この捕集材４０は、円筒状の袋である。この捕集材４０は、支持部材３８を覆う。この捕集材４０は、支持部材３８に被せられている。この捕集材４０は、気体の通過によりこの気体に含まれる粒子を除去しうるように構成されている。このような捕集材４０は、バグフィルターとも称される。上記に述べた微粉捕捉装置２６の形状及び形態は、ほんの一例であり、種々のタイプの微粉捕捉蔵置２６が存在する。微粉捕捉装置２６の形状及び形態は、上記例に何ら制約されるものではない。【０１１１】
図２において、開閉部３４はタンク３０の下側に設けられている。この開閉部３４に、第二配管６ｂが繋げられている。この開閉部３４は、第二配管６ｂとタンク３０との間に位置している。この開閉部３４は、いわゆるバルブである。【０１１２】
本発明の製造方法では、第一配管６ａを通じて気体がタンク３０内に流入される。この気体は、捕集材４０を通過する。この捕集材４０を通過した気体が、この微粉捕捉装置２６の外側に排出される。【０１１３】
本発明の製造方法では、この微粉捕捉装置２６は、第一配管６ａにより、上記各工程で用いられる装置４又はそれらを連結する配管６のいずれかと繋げられる。図１に示されている微粉捕捉装置２６では、第一配管６ａは、図中矢印線Ｓ１からＳ２０で示される箇所の少なくともいずれかと連結される。この第一配管６ａは、Ｓ１からＳ２０のいずれかで連結されてもよいし、Ｓ１からＳ２０のうちの複数箇所に連結されてもよいし、Ｓ１からＳ２０の全ての箇所に連結されてもよい。この連結箇所は、微粉の発生状況が考慮されて適宜決められる。この連結により、上記工程のいずれかに存在する微粉が、第一配管６ａを通じてこの微粉捕捉装置２６に輸送される。この第一配管６ａは、複数箇所に連結されうるように分岐していてもよい。【０１１４】
前述したように、上記分級工程において、微粉がより分けられる。この工程内及びこの工程の下流側に設けられる工程内の気体には微粉が含まれる。微粉の捕集効率の向上の観点から、上記第一配管６ａは上記分級装置１４（Ｓ６）に繋げられるのがより好ましい。この第一配管６ａは、加熱装置１８（Ｓ１０）に繋げられるのがより好ましい。この第一配管６ａは、冷却装置２０（Ｓ１２）に繋げられるのがより好ましい。微粉による表面架橋の阻害が効果的に抑制されうるという観点から、この第一配管６ａはこの分級装置１４と上記混合装置１６との間に設けられる配管６（Ｓ７）に繋げられるのがより好ましい。【０１１５】
前述したように、上記整粒工程においても、微粉がより分けられる。この工程内及びこの工程の下流側に設けられる工程内の気体には微粉が含まれる。微粉の捕集効率の向上の観点から、上記第一配管６ａは上記整粒装置２２（Ｓ１４）に繋げられるのが好ましい。また、この第一配管６ａは、充填装置２４（Ｓ１６）に繋げられるのが好ましい。微粉が効率よく収集されて、高品質な粒子状吸水剤が得られうるという観点から、第一配管６ａは、分級装置１４（Ｓ６）、配管６（Ｓ７）、加熱装置１８（Ｓ１０）、冷却装置２０（Ｓ１２）、整粒装置２２（Ｓ１４）及び充填装置２４（Ｓ１６）に繋げられるのが特に好ましい。【０１１６】
本発明の製造方法では、第二配管６ｂを通じて、この微粉捕捉装置２６で収集された微粉が排出される。好ましくは、この微粉捕捉装置２６は、第二配管６ｂにより後述する造粒工程を行うための造粒装置２８に連結される。この場合、微粉を造粒して得られる造粒物が、配管６を経て、上記各工程で用いられる装置４と繋げられる。図１に示されているように、この製造設備２では、造粒装置２８は、重合装置８と乾燥装置１０とを連結する配管６に連結されている。これにより、微粉捕捉装置２６で収集された微粉は、第二配管６ｂを通じて造粒工程を経て乾燥工程に投入される。本発明の製造方法では、微粉が廃棄されることなく再利用されうる。この再利用は、生産コストの削減に寄与しうる。この製造方法では、製造設備２に設けられる微粉捕捉装置２６の台数は、１台であってもよいし、２台以上であってもよい。【０１１７】
本発明の製造方法では、第一配管６ａを流れた気体が捕集材４０を通過する。この第一配管６ａ内に存在する微粉は、比表面積が大きいので、気体に含まれるわずかな水分によっても凝集してしまう。捕集材４０の表面にこの凝集物が付着し堆積すると、微粉の捕集効率が阻害されてしまう。この観点から、この製造方法では、捕集材４０は加熱されているのが好ましい。この捕集材４０の温度は、３５℃以上であることが好ましく、４０〜１５０℃であることがより好ましく、６０〜１００℃であることが更に好ましい。捕集材４０の加熱方法としては、特に限定されないが、例えば、蒸気トレース、電気ヒーター等を熱源としてタンク３０をその外側から加熱する方法が挙げられる。【０１１８】
前述したように、本発明の製造方法では、捕集材４０は気体の通過によりこの気体に含まれる粒子を除去しうるように構成されている。粒子状吸水剤の製造の際に発生する微粉は、気体によりこの微粉捕捉装置２６に運ばれて、この捕集材４０で捕捉される。すなわち、この収集工程では、工程内の気体中に含まれる微粉が捕集材４０を用いて収集されうる。本発明の製造方法では、微粉が排除された気体が外部に排出されるので、微粉が粉塵として舞うことはない。本発明の粒子状吸水剤の製造方法では、良好な作業環境が維持されうる。【０１１９】
本発明の収集方法及び製造方法では、微粉が物理的（機械的）衝撃により払い落とされる。本発明において、物理的（機械的）衝撃とは、強制的な外力によって衝撃を与えることをいう。その方法としては、例えば電力あるいは圧縮空気をエネルギー源とするバイブレーター、あるいはクランク機構による正弦振動的ゆすり、磁石による振動、あるいは圧縮空気の急激なオンオフ吹きつけによるパルス波などが挙げられる。【０１２０】
本発明の製造方法では、微粉捕捉装置２６は振動させられて、捕集材４０に捕捉された微粉が篩い落とされる。この微粉捕捉装置２６において、この捕集材４０の挿入口４８からパルスエアーが吹き付けられて、この微粉が篩い落とされてもよい。篩い落とされた微粉は、第二配管６ｂを通じて後述する造粒工程において使用される造粒装置２８に輸送される。この微粉捕捉装置２６は、微粉の捕集効率に優れる。この製造方法によれば、製造過程で発生する微粉が、その飛散を防止しつつ、効率よく収集されうる。微粉が効果的に篩い落とされるという観点から、捕集材４０はタンク３０の上面３６の側に設けられるのが好ましい。【０１２１】
更に、本発明の製造方法では、粒子状吸水剤から微粉が効率よく除去されるので、加圧下吸水倍率、通液性などの物性に優れる粒子状吸水剤が得られうる。しかも、この製造方法は微粉の捕集効率に優れるので、この収集された微粉が有効に再利用されることにより、微粉の再利用という生産コスト上の効果も得られうる。【０１２２】
本発明の製造方法では、ＪＩＳ１２種カーボンブラック（粒径：０．０３μｍ〜０．２μｍ）の捕集効率に優れる捕集材４０が、微粉捕捉装置２６に用いられるのが好ましい。高い捕集効率を有する捕集材４０を備えた微粉捕捉装置２６は、微粉の排出による作業環境の悪化を防止しうる上に、微粉を効率よく収集しうる。この観点から、この捕集効率は、９０％以上が好ましく、９５％以上がより好ましく、９９．９％以上が更に好ましく、９９．９９％以上が特に好ましい。捕集効率の上限について特に制限はなく、高いほどよい。【０１２３】
上記捕集材４０の捕集効率は、例えば、ＪＩＳ  Ｂ９９０８：２００１形式１の方法により測定される。簡易的には、捕集効率は市販のダスト計により計測することができる。この捕集効率は、捕集材４０の通過前の微粉量及びその通過後の微粉量に基づいて実質的に得られうる。具体的には、図２の第一配管６ａ内を流れる気体に含まれる微粉の量の計測により、捕集材４０を通過する前の微粉量Ｗ０（ｍｇ／ｍ３）が得られる。図２のＡ１からＡ３で示される位置に設けられるタンク３０の開口部から排出される気体に含まれる微粉の量の計測により、捕集材４０を通過した後の微粉量Ｗｆ（ｍｇ／ｍ３）が得られる。このようにして得られたＷ０及びＷｆを用いて、下記計算式に基づいて捕集効率が算出される。なお、このダスト計としては、例えば、柴田科学製の商品名「Ｐ５Ｌデジタルダストメーター」が挙げられる。【０１２４】
【数１】
0005524042.tif 000002
【０１２５】
本発明の製造方法では、微粉が捕集材４０の内部に達して捕捉されると、この微粉が捕集材４０を目詰まりさせて、気体の、この捕集材４０の通過を阻害させてしまう。この観点から、この捕集材４０としては、この微粉がその内部に達するのではなく、その表面で捕捉されるのが好ましい。このような捕集材４０が用いられることにより、微粉が安定して捕集されうる上に、この捕集材４０の交換頻度の低減がなされうる。このような捕集材４０による微粉の収集工程を含む製造方法は、粒子状吸水剤の生産性に寄与しうる。【０１２６】
本発明の製造方法では、微粉捕捉装置２６に設けられる捕集材４０としては、特に限定されないが、織布又は不織布からなるフィルタークロス、メンブレンフィルターが挙げられる。中でも、捕集材４０として、メンブレンフィルターを用いるのが好ましい。図２に示されている微粉捕捉装置２６には、捕集材４０としてメンブレンフィルター５０が用いられている。【０１２７】
図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。この図５には、メンブレンフィルター５０の一部が示されている。この図５において、紙面の右側が捕捉部３２の外側であり、紙面の左側がこの捕捉部３２の内側である。図示されているように、メンブレンフィルター５０は、メンブレン５２と、基材５４とから構成される。図示されていないが、メンブレン５２は多数の微細な穴又は微細な隙間を含んでいる。これらの穴又は隙間は、厚さ方向（基材およびメンブレンの積層方向）に連続している。このメンブレン５２は、気体を通過させうる。メンブレン５２は、基材５４に積層されている。基材５４は、メンブレン５２を支持しうる。図示されていないが、基材５４は多数の穴又は隙間を含んでいる。この基材５４は、気体を通過させうる。【０１２８】
本発明の製造方法では、基材５４が支持部材３８の側に位置しており、メンブレン５２がこの基材５４の外側に位置している。このメンブレン５２は、捕捉部３２の外面を構成している。【０１２９】
本発明の製造方法では、第一配管６ａを通じてタンク３０内に流入される気体は、メンブレン５２を通過した後に基材５４を通過する。この基材５４を通過した気体が、微粉捕捉装置２６の外側に排出される。【０１３０】
本発明の製造方法では、メンブレン５２に含まれる穴又は隙間の大きさは上記粒子状吸水剤の製造で発生する微粉の粒径よりも小さい。具体的には、メンブレンに含まれる穴又は隙間の大きさ（孔径）は、０．１〜２０μｍであることが好ましく、１〜５μｍであることが特に好ましい。かような形態では、気体に含まれて微粉捕捉装置２６に運ばれた微粉は、このメンブレン５２の表面で捕捉される。このメンブレンフィルター５０は、微粉の、微粉捕捉装置２６の外側への流出を抑制しうる。微粉が排除された気体が外部に排出されるので、本発明の製造方法では、微粉が粉塵として舞うことはない。微粉が捕集材４０で捕捉されるので、微粉が効率よく収集されうる。本発明の製造方法によれば、製造過程で発生する微粉が、その飛散を防止しつつ、効率よく収集されうる。本発明の製造方法では、粒子状吸水剤から微粉が効率よく除去されるので、加圧下吸水倍率、通液性などの物性に優れる粒子状吸水剤が得られうる。【０１３１】
本発明の製造方法では、微粉が、メンブレン５２の表面で捕捉されるので、メンブレン５２を通じて基材５４にまで到達することはない。微粉の、メンブレンフィルター５０の内部への侵入が抑制されるので、この微粉によるメンブレンフィルター５０の目詰まりが防止されうる。すなわち、このメンブレンフィルター５０では、メンブレンの表面に捕捉された微粉が物理的衝撃（例えば、パルス波）により簡単に除去されるため、メンブレンの使用前における質量と使用後における質量との差は小さい。この製造方法では、このメンブレンフィルター５０を通過する気体の単位時間あたりの量（以下、透過流束）が適切に維持されうる。したがって、このメンブレンフィルター５０は、この微粉捕捉装置２６の圧力損失の低下に寄与しうる。このメンブレンフィルター５０は、ランニングコストを低減しうる。本発明の製造方法は、生産性に優れる。これにより、本発明の製造方法では、粒子状吸水剤から微粉が効率よく除去されるので、加圧下吸水倍率、通液性などの物性に優れる粒子状吸水剤が得られうる。【０１３２】
このメンブレンフィルター５０は、不織布のみからなる上記フィルタークロスのようにその内部まで微粉が侵入しない。このメンブレンフィルター５０は、このフィルタークロスよりも耐久性に優れる。このメンブレンフィルター５０が用いられることにより、微粉捕捉装置２６における捕集材４０の交換頻度が更に低減されうる。このメンブレンフィルター５０は、ランニングコストを低減しうる。この製造方法は、生産性に優れる。本発明の収集方法及び製造方法は、粒子状吸水材の生産性に優れる。特に粒子状吸水剤が前記した（Ｂ）多価金属塩といった添加剤を含む場合、添加剤を含む微粉１はフィルタークロスで充分には捕捉されない確率が高い。メンブレンフィルターを用いた場合、フィルター表面で微粉が捕捉されるため、その貫通量を大幅に低減できる。【０１３３】
本発明の製造方法では、基材５４に含まれる穴又は隙間の大きさは、メンブレン５２に含まれる穴又は隙間の大きさに比して大きければよく、特に制限されない。この基材５４は、メンブレンフィルター５０の透過流束の増大に寄与しうる。このメンブレンフィルター５０は、この微粉捕捉装置２６の圧力損失の低下に寄与しうる。このメンブレンフィルター５０は、ランニングコストを低減しうる。この製造方法は、生産性に優れる。【０１３４】
本発明の製造方法では、基材５４がメンブレン５２を支持しうるので、このメンブレンフィルター５０は、メンブレン５２が小さな厚みを有するように構成されうる。小さな厚みを有するメンブレン５２は、このメンブレンフィルター５０の透過流束の増大に寄与しうる。このメンブレンフィルター５０は、この微粉捕捉装置２６の圧力損失の低下に寄与しうる。これにより、このメンブレンフィルター５０は、ランニングコストを低減しうる。本発明の製造方法は、生産性に優れる。この観点から、このメンブレン５２の厚みは、１ｍｍ以下が好ましく、０．５ｍｍ以下がより好ましく、０．３ｍｍ以下が更に好ましく、０．１ｍｍ以下が特に好ましい。メンブレン５２の厚みの下限値は特に制限されないが、０．０１ｍｍである。基材５４の厚みは、１〜５ｍｍが好ましく、２〜３ｍｍが特に好ましい。【０１３５】
前述したように、本発明の製造方法では、工程内の微粉を含む気体が捕集材４０を通過することにより、微粉が収集される。この捕集材４０の外面の面積は、微粉の捕集効率に寄与しうる。この微粉捕捉装置２６には、３つの捕捉部３２が設けられているので、それぞれの捕捉部３２に設けられる捕集材４０の外面の面積の総和が、捕集効率に寄与しうる有効面積である。この製造装置２では、この外面が円筒状の側面と円盤状の底面とから構成されるので、この外面の面積はこの捕集材４０の外径と長さとから得られる側面の面積とこの底面の面積との和で示される。【０１３６】
本発明の製造方法では、捕集効率、捕集材４０の耐久性及び低圧力損失による送風エネルギーコストの低減の観点から、捕集材４０の表面を通過する気体（主として、空気）の線速度（透過流束）は、５ｍ／分以下が好ましく、３ｍ／分以下がより好ましく、２ｍ／分以下が特に好ましい。特に、上記メンブレンフィルター５０のようなメンブレンタイプの捕集材４０を用いる場合においては、この透過流束は３ｍ／分以下がより好ましく、２ｍ／分以下が特に好ましい。なお、この透過流束の下限値は、０．１ｍ／分程度である。ここで、気体の線速度（透過流束）とは、捕集材４０を通過する全気体量を、捕集材４０の外面の面積の総和で除した値のことである。【０１３７】
本発明の製造方法では、捕集効率の観点から、微粉捕捉装置２６のタンク３０の内部容積は、捕集材４０の容積の総和の１．５倍以上が好ましく、２倍以上がより好ましく、３倍以上が特に好ましい。微粉の捕集効率が適切に維持されうるという観点から、この内部容積はこの容積の総和の４倍以上が好ましい。この内部容積の上限は、この容積の総和の１０倍程度である。ここで、捕集材４０の容積とは、運転中の微粉捕捉装置２６における捕集材４０の内側の空間の容積のことをいう。【０１３８】
前述したように、捕集材は円筒状の袋である。この捕集材の形状は、これに限定されない。この捕集材が、円盤状とされてもよいし、略矩形状とされてもよい。上記接触面積が充分に確保されるという観点から、この捕集材は上記円筒状の袋であるのが好ましい。【０１３９】
本発明の製造方法では、大きな透過流束が得られうるという観点から、基材５４は、織布、不織布、スポンジ等が例示される。汎用性の観点から、この基材５４としては、不織布であるのが好ましい。この基材５４の材質としては、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、ナイロン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフェニレンサルファイド、ガラス繊維、アラミド繊維及びポリイミドが例示される。この基材５４の材質は、微粉捕捉装置２６の運転条件等が考慮されて適宜決められる。【０１４０】
本発明の製造方法では、メンブレン５２の材質としては、特に制限されないが、メンブレン５２の表面に捕捉された微粉が容易に振り払えうる（ダストリリース性に優れる）という観点から、ポリテトラフルオロエチレンであるのが特に好ましい。このポリテトラフルオロエチレンからなるメンブレン５２を備えるメンブレンフィルター５０は、この微粉捕捉装置２６による微粉の捕集効率の向上に寄与しうる。このようなメンブレンフィルター５０は、ランニングコストを更に低減しうる。本発明の製造方法は、生産性に優れる。本発明の製造方法では、粒子状吸水剤から微粉が効率よく除去されるので、加圧下吸水倍率、通液性などの物性に優れる粒子状吸水剤が得られうる。この製造方法では、上記ポリテトラフルオロエチレンの数平均分子量は、１００００００以上１０００００００以下が好ましい。【０１４１】
前述したように、本発明の製造方法では、上記表面架橋工程又は上記冷却工程において、粒子状吸水剤に多価金属塩、無機粒子、通液性向上剤を配合することができる。この配合により、粒子状吸水剤のブロッキングが防止されて、通液性及び吸湿流動性が向上される。この場合においても、メンブレンフィルター５０のメンブレン５２がその表面で微粉を捕捉しうるので、微粉の、メンブレンフィルター５０の内部への侵入が抑制されうる。このメンブレンフィルター５０は、耐久性に優れる。このメンブレンフィルター５０が用いられることにより、微粉捕捉装置２６における捕集材４０の交換頻度が更に低減されうる。したがって、このメンブレンフィルター５０は、ランニングコストを低減しうる。本発明の製造方法は、生産性に優れる。この製造方法は、特に、多価金属塩、無機粒子等を含む粒子状吸水剤においてより効果的となりうる。【０１４２】
［造粒工程］
造粒工程は、微粉に、水性液を添加して、造粒粒子を得る工程である。この造粒工程には、上記収集工程で収集された微粉、上記分級工程でより分けられた微粉及び上記整粒工程でより分けられた微粉が供される。この製造方法では、上記収集工程で収集された微粉の全てがこの造粒工程に供されうるのが好ましい。この製造方法では、造粒粒子は複数の微粉よりなる。造粒粒子の重量平均粒子径は、２０ｍｍ以下、好ましくは０．３〜１０ｍｍ、更に好ましくは０．３５〜５ｍｍである。この製造方法では、造粒工程で得られる造粒粒子は、上記工程のいずれかに投入される。生産効率の観点から、この造粒粒子は、上記乾燥工程に投入されて上記重合ゲルの共存下で乾燥させられるのが好ましい。図１に示されているように、この製造設備２では、微粉捕捉装置２６に繋げられている第二配管６ｂは造粒装置２８に繋げられている。この造粒装置２６は、配管６で乾燥設備１０に繋げられている。この製造方法では、微粉捕捉装置２６から排出される微粉は、第二配管６ｂを通じて造粒装置２８に投入される。この造粒装置２８で形成された造粒粒子は、配管６を通じて乾燥装置１０に投入される。この製造装置２では、造粒装置２８は上記分級装置１４と繋げられている。この造粒装置２８は上記整粒装置２８とも繋げられている。この製造装置２は、上記分級工程でより分けられた微粉及び上記整粒工程でより分けられた微粉がこの造粒装置２８に投入されうるように構成されている。なお、この造粒工程は、発生する微粉の量が少ない場合、実施されなくてもよい。この造粒工程は、必要によりこの製造方法に更に含まれていてもよい他の工程であり、実施されない場合もあり得る。【０１４３】
この造粒工程では、生じた造粒物が造粒粒子であることは、光学顕微鏡によって個々の粒子が形状を保ったまま複数集まり凝集している事実や、吸液時に複数の不連続粒子として膨潤する事実で確認できる。【０１４４】
この造粒工程では、造粒粒子は、乾燥負荷の観点から、含水率が７５重量％以下であることが好ましく、より好ましくは７０重量％以下、更に好ましくは６５重量％以下であるのがよい（下限は、０重量％を超え、好ましくは５重量％以上である）。造粒粒子の含水率が上記重合ゲルのそれよりも極端に高い場合、この造粒粒子と上記重合ゲルとが共存されて乾燥させられる際に部分的に乾燥が不完全となる恐れがある。【０１４５】
この造粒工程では、上記水性液は、溶媒に添加剤が溶解されてもよい。この添加剤とは、残存モノマーの量を低減させるための、熱分解型ラジカル重合開始剤、酸化剤及び還元剤からなる群より選ばれる少なくとも１種の添加剤である。水性液の溶媒としては、特に限定されないが、例えば、水、親水性有機溶剤（例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコール等の低級アルコール類；アセトン等のケトン類；ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類等）を含んだ水溶液などが挙げられる。物性や造粒強度の観点から、水性液は、水を好ましくは９０〜１００重量％、より好ましくは９９〜１００重量％含んでいることが望ましく、水のみからなることが特に好ましい。また、前記水性液には、本発明の効果を損なわない範囲で、架橋剤、キレート剤、界面活性剤などの他の添加剤を少量含有させることもできる。例えば、架橋剤としては、前述したような表面架橋剤を用いることができる。水性液に架橋剤を含有させることで、水可溶成分の低減や造粒強度の向上が期待できる。【０１４６】
この造粒工程では、上記添加剤として使用されうる熱分解型ラジカル重合開始剤としては、重合工程において例示した熱分解型開始剤を同様に好ましく使用することができる。これらの中でも、過酸化物が好ましく、過硫酸ナトリウムなどの過硫酸塩が特に好ましい。これら熱分解型ラジカル重合開始剤は１種のみであってもよいし２種以上であってもよい。酸化剤としては、造粒粒子と上記重合ゲルとが共存されて乾燥させられる際にモノマーと反応しうるものであれば、特に制限されない。この酸化剤としては、例えば、塩素酸塩、臭素酸塩、亜塩素酸塩、次亜塩素酸塩などの無機酸化剤、前記熱分解型ラジカル重合開始剤としても例示された過硫酸塩や過酸化水素、ｔ−ブチルパーオキサイド、過酸化ベンゾイル等の無機過酸化物あるいは有機過酸化物などが挙げられる。これらの中でも、過硫酸塩、過酸化水素が好ましく、過硫酸塩が特に好ましい。これら酸化剤は１種のみであってもよいし２種以上であってもよい。還元剤は、特に限定されず、有機系還元剤であっても無機系還元剤であってもよい。この還元剤としては、好ましくは無機系還元剤がよく、特に、イオウ系、リン系、窒素系還元剤が好適である。具体的には、重合工程において例示した還元剤を同様に好ましく使用することができる。これらの中でも、イオウ系還元剤、特に、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、ピロ亜硫酸塩、亜二チオン酸塩が好ましく、それらの塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩が好ましい。これらの中でも、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウムが特に好ましい。これら還元剤は１種のみであってもよいし２種以上であってもよい。この添加剤としては、前述したなかでも、熱分解型ラジカル重合開始剤が好ましく、特に、過硫酸塩を添加剤とすることが、優れた残存モノマー低減効果を発揮しうる点で好ましい。【０１４７】
この造粒工程では、上記水性液における上記添加剤の含有量は、特に限定されないが、微粉に対して０．０００１〜１重量％であることが好ましい。０．０００１重量％未満であると、充分に残存モノマーを低減できない恐れがあり、一方、１重量％を超えると、乾燥後に得られる最終的な粒子状吸水剤に着色が生じる恐れがある。【０１４８】
造粒工程では、前記水性液の使用量は、特に制限されないが、微粉１００重量部に対し、２５重量部以上、２８０重量部以下であることが好ましい。より好ましくは２００重量部以下、更に好ましくは１５０重量部以下である。水性液の使用量が２８０重量部を超えると、高含水率の一体化した巨大なゲル状物が得られることとなり、該ゲル状物を乾燥、粉砕することが困難となる。特に、乾燥に多大な負荷がかかる。一方、水性液の使用量が２５重量部よりも少ない場合、造粒強度が不充分になり、最終製品において優れた特性を発揮することができなくなるおそれがあるとともに、混合が不均一になり造粒が困難になるおそれがある。【０１４９】
この造粒工程では、前記微粉を造粒するに際しては、前記微粉と前記水性液とを混合すればよいのであるが、特に、前記造粒に際し、前記水性液を予め加熱しておくことが好ましく、更に、該加熱した水性液と前記微粉とを高速混合することにより造粒することが、好ましい態様である。これにより、一体化した巨大なゲル状物ではなく、直接粒径が制御された造粒粒子を得ることができる。その結果、ゲル状物を更に乾燥、粉砕して造粒粒子とすることが容易になり、一体化した巨大なゲル状物が得られる場合に生じる問題、すなわち、混合に要する力が巨大となる又はゲル状物が塊で混練されるため、主鎖の切断や絡まりなどが生じて粒子状吸水剤自身が劣化するという問題を回避することができる。【０１５０】
この造粒工程では、前記造粒の好ましい態様において、水性液の加熱の際の温度は、通常４０℃以上、好ましくは５０℃以上、より好ましくは６０℃以上、更に好ましくは７０℃以上である。また、該温度の上限は水性液の沸点以下であり、沸点は塩類や他の溶媒の添加、圧力（減圧・加圧）などを変化させて種々調整してよい。温度が１００℃を超えても大きな変化はないため、水性液の加熱は通常、１００℃以下で行われる。なお、水性液を予め加熱しておく場合には、前記添加剤は、別途、室温又は冷却下で比較的濃度の高い水性液としておき、この水性液が、微粉との混合直前に、加熱しておいた比較的多量の水性液残部と混合されることが好ましい。【０１５１】
この造粒工程では、前記造粒の好ましい態様においては、予め水性液を加熱することに加え、更に、微粉自体も加熱されていることが好ましい。この微粉の加熱の際の温度も、通常、４０℃以上、好ましくは５０℃以上である。この温度が１００℃を超えても大きな変化はないため、微粉の加熱は通常、１００℃以下で行われる。なお、微粉自体を加熱しておく場合、その手段は特に制限されず、例えば、乾燥による加熱ののち保温することにより行ってもよいし、別途外部から加熱するようにしてもよい。【０１５２】
この造粒工程では、前記造粒の好ましい態様において、加熱された水性液と微粉とは高速混合される。高速混合とは、水性液と微粉との混合が完了し、造粒粒子が生成するまでの時間が短時間であることを意味する。すなわち、水性液と微粉との接触時点から造粒粒子が生成するまでの時間、言い換えれば混合時間が短時間であるということである。該混合時間は、好ましくは３分以下、より好ましくは１分以下であり、１秒から６０秒が最も好ましい。混合時間が長い場合には、水性液と微粉との均一な混合が困難となり一体化した巨大なゲル状物となりやすい。また、混合時間が長いと、生じた造粒粒子を重合ゲルとともに乾燥工程に供されるまでの間に、水性液中に含有させた前記添加剤が分解してしまい、乾燥工程において充分な量の添加剤が存在しえないこととなる恐れがある。更に、混合を長時間続けると、混合完了後に得られる粒子状吸水剤の水可溶分の増加や加圧下吸水倍率の低下など、粒子状吸水剤の性能低下を招く場合もある。【０１５３】
なお、造粒粒子をリサイクルする際に使用される造粒粒子の量は、重合工程により得られた重合ゲル（１００重量％）に対して、５〜４０重量％であることが好ましく、１０〜３０重量％であることがより好ましい。【０１５４】
（粒子状吸水剤）
本発明の製造方法により得られる粒子状吸水剤の、ＪＩＳ標準篩分級により規定される重量平均粒子径（Ｄ５０）は、好ましくは２００〜８００μｍ、より好ましくは２００〜４５０μｍ、より好ましくは２２０〜４３０μｍ、更に好ましくは２５０〜４００μｍである。また、本発明の粒子状吸水剤は特定の粒度分布を有する場合、最も効果を発揮し得る。好ましい粒度分布として、上下限８５０〜１５０μｍ（ＪＩＳ標準篩；Ｚ８８０１−１（２０００）で規定）に占める粒子、すなわち、重量平均粒子径（Ｄ５０）が１５０〜８５０μｍである粒子の割合が吸水剤全体に対して好ましくは９０〜１００重量％、更には９５〜１００重量％、特に好ましくは９８〜１００重量％である。そして、１５０μｍ通過物、すなわち、粒子状吸水剤中に含まれる重量平均粒子径が１５０μｍ未満の微粉の含有量は、粒子吸水剤の全重量に対して、０〜５重量％が好ましく、０〜１重量％がより好ましく、０〜０．５重量％が更に好ましい。粒度分布は、特定の範囲であることが好ましい。その対数標準偏差（σζ）は、好ましくは０．２０〜０．５０、更に好ましくは０．３０〜０．４０とされる。重量平均粒子径（Ｄ５０）、１５０μｍ未満の粒子の含有率、及び粒度の対数標準偏差（σζ）が前記範囲を外れると、通液性及び吸水速度が低下する場合がある。なお、対数標準偏差及び重量平均粒子径は、米国特許出願公開第２００６／０２０４７５５号明細書で規定される。【０１５５】
なお、本発明に係る粒子状吸水剤又は粒子状吸水性樹脂の粒子形状は限定されない。この粒子形状として、球状、略球状、（粉砕物である）不定形破砕状、棒状、多面体状、ソーセージ状（例；米国特許第４９７３６３２号）、皺を有する粒子（例；米国特許第５７４４５６４号）などが挙げられる。それらは一次粒子（ｓｉｎｇｌｅ  ｐａｒｔｉｃｌｅ）でもよく、造粒粒子でもよく、一次粒子と造粒粒子との混合物でもよい。また、粒子は発泡した多孔質でもよい。好ましくは、不定形破砕状の一次粒子又はそれらの造粒物が挙げられる。【０１５６】
本発明の製造方法は、上記収集工程を含んでいるので、粒子状吸水剤を連続して安定に生産しうる。本発明の製造方法は、微粉の捕集効率に優れる。このような製造方法は、好ましくは５００ｋｇ／時間以上、更に好ましくは１０００ｋｇ／時間以上、特に好ましくは１５００ｋｇ／時間以上の生産規模（上限は１００００ｋｇ／時間）において、優れた微粉の捕集効率を維持しつつ、連続的に得られる製品の吸水特性の安定化に寄与しうる。本発明の製造方法は、全生産量の１０％以下の範囲の微粉を収集しうる場合において、より効果的となりうる。本発明の製造方法は、全生産量の５％以下の範囲の微粉を収集しうる場合において、更に効果的となりうる。本発明の製造方法は、全生産量の３％以下の範囲の微粉を収集しうる場合において、特に効果的となりうる。【０１５７】
本発明の製造方法により得られる粒子状吸水剤の残存モノマー量は、５００ｐｐｍ以下が好ましい。この残存モノマー量が５００ｐｐｍ以下に設定されることにより、実際にオムツ等の吸収性物品に含まれる粒子状吸水剤が人尿を吸収して膨潤する時にこの粒子状吸水剤から放たれる異臭及びこの粒子状吸水剤に接触された使用者の肌への影響が抑制される。この粒子状吸水剤を含む吸収性物品は、衛生面で優れる。この吸収性物品の製造現場において、この粒子状吸水剤が飛散しても、この残存モノマーによる作業者の健康への影響が抑制される。この観点から、この残存モノマー量は、４００ｐｐｍ以下が好ましく、３００ｐｐｍ以下がより好ましく、２５０ｐｐｍ以下がより好ましく、２００ｐｐｍ以下がより好ましく、１５０ｐｐｍ以下が更に好ましく、１００ｐｐｍ以下が特に好ましい。上記重合に使用されるモノマーの主成分がアクリル酸及び／又はその塩である場合、未反応のアクリル酸及び／又はその塩の含有量が５００ｐｐｍ以下であるのが好ましい。【０１５８】
残存モノマー量の測定では、蓋付きプラスチック容器中の１０００ｇの脱イオン水に、０．５ｇの粒子状吸水剤が加えられて２時間攪拌される。攪拌後、膨潤ゲル化した粒子状吸水剤が濾紙を用いて濾別され、濾液が液体クロマトグラフィーで分析される。一方、既知濃度のモノマー（アクリル酸）の溶液が同様に分析されて、得られる検量線が外部標準される。この外部標準に基づき、濾液の希釈倍率が考慮されて残存モノマー量が求められる。【０１５９】
前述したように、本発明の製造方法では、粒子状吸水剤から微粉が効率よく除去されうる。この製造方法によれば、微粉の少ない粒子状吸水剤が得られうる。【０１６０】
本発明の製造方法により得られる粒子状吸水剤のダスト量（ＡＤ）は、３００ｐｐｍ以下であるのが好ましい。後述するように、ダスト量（ＡＤ）が少ない粒子状吸水剤は、無荷重下吸水倍率、加圧下吸水倍率、通液性等の物性に優れている。この観点から、このダスト量（ＡＤ）は、１００ｐｐｍ以下がより好ましく、７０ｐｐｍ以下が更に好ましい。なお、かかる粒子状吸水剤には、上述した添加剤（特に多価金属や無機微粒子）が含まれるが、添加剤に由来する粉塵（ＡＤ）は、従来よりも少ない。【０１６１】
以上、本発明は、表面架橋されたポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤であって、以下の物性を有する新規な粒子状吸水剤、特に、不定形破砕状吸水剤を提供する。また、以下の物性を有していれば、本発明の効果が顕著に発揮される。【０１６２】
本発明の製造方法により得られうる粒子状吸水剤の、生理食塩水に対する無加圧下吸水倍率（ＣＲＣ）は１０〜１００ｇ／ｇが好ましく、２０〜６０ｇ／ｇがより好ましく、２５〜５０ｇ／ｇが特に好ましい。【０１６３】
本発明の製造方法により得られる粒子状吸水剤は、４．８ｋＰａ加圧下での生理食塩水の加圧下吸水倍率（ＡＡＰ：Ａｂｓｏｒｂｅｎｃｙ  ａｇａｉｎｓｔ  Ｐｒｅｓｕｒｅ）は、１５〜５０ｇ／ｇが好ましく、１８〜４５ｇ／ｇがより好ましく、２０〜３５ｇ／ｇが特に好ましい。【０１６４】
前述したように、本発明の製造方法により得られる粒子状吸水剤に含まれる、微粉の量は少ない。このような粒子状吸水剤では、微粉による通液性の阻害が抑制されている。この粒子状吸水剤は、通液性に優れる。このため、本発明の製造方法は、特に高い通液性（ＳＦＣ）が求められる粒子状吸水剤の製造方法として望ましい。【０１６５】
本発明の製造方法で得られる粒子状吸水剤の食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）は、粒子状吸水剤又は吸水剤の膨潤時の液透過性を示す値である。この食塩水流れ誘導性は、通液性とも称される。この食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）の値が大きいほど、粒子状吸水剤は高い液透過性を有することを示している。この食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）は、１（×１０−７・ｃｍ３・ｓ・ｇ−１）以上が好ましく、２０〜１０００がより好ましく、３０〜５００が特に好ましい。このような粒子状吸収剤を含む吸収性物品では、その物品に含まれる粒子状吸収剤の濃度が３０質量％以上、より具体的には５０質量％以上である場合においても、尿の吸収速度が適切に維持され、漏れの発生も抑制される。【０１６６】
上記範囲のＣＲＣ、ＡＡＰ、ＳＦＣを有する粒子状吸水剤が用いられたオムツ等の吸収性物品は、体液などをよく吸収する。これらＣＲＣ／ＡＡＰ／ＳＦＣは相反する性質であるため、粒子状吸水剤の物性が要求される範囲となるようにバランスさせる必要がある。【０１６７】
本発明の製造方法では、前述した粒子状吸水剤の優れた物性が安定に保持されかつブロッキングが防止されうるという観点から、上記各工程のいずれかにおいて、乾燥された気体が通されるのが好ましい。この気体としては、その露点が−１５℃以下であるのが好ましく、−２０℃以下であるのがより好ましく、−３０℃以下であるのが特に好ましい。乾燥された気体を通すことが困難な場合、加熱された気体が通されるのが好ましい。この露点の下限値は−８０℃である。加熱方法としては、特に限定されないが、気体が熱源を用いて直接加熱されてもよいし、上記各工程間に設けられる装置４、配管６等の加熱により、通される気体が間接的に加熱されてもよい。この加熱された気体の温度は、３０℃以上であるのが好ましく、５０℃以上であるのがより好ましく、７０℃以上であるのが更に好ましい。【０１６８】
本発明の製造方法では、上記各工程がなされる装置４、配管６等の内部の圧力が、大気圧よりも低くされてもよい。減圧状態とされることにより、装置４、配管６等からの微粉の漏れが抑制されうる。減圧状態は、粒子状吸水剤の製造の際に発生する微粉の捕集効率の上昇に寄与しうる。本発明の製造方法では、粒子状吸水剤から微粉が効率よく除去されるので、加圧下吸水倍率、食塩水流れ誘導性などの物性に優れる粒子状吸水剤が得られうる。減圧度は、特に制限されないが、減圧度の下限値は、０〜１０ｋＰａの範囲が好ましく、０．０１〜５ｋＰａの範囲がより好ましい。なお、本発明において「減圧度」とは、大気圧との圧力差を意味し、大気圧が標準大気圧（１０１．３ｋＰａ）である場合、「減圧度が１０ｋＰａ」とは、気圧が９１．３ｋＰａであることを意味する。【０１６９】
本発明の製造方法では、上記各工程がなされる装置４、配管６等の内部の圧力が、大気圧よりも高くされてもよい。加圧状態とされることにより、装置４、配管６等への塵、埃等の侵入を防止しうる。この加圧状態は、粒子状吸水剤に含まれる異物の量の低減に寄与しうる。各工程が加圧状態で保持されることにより、高品質な粒子状吸水剤が得られうる。この加圧状態は、上記微粉捕捉装置２６の捕集材４０に向かう微粉の輸送に寄与しうる。この場合においても、微粉捕捉装置２６の捕集材４０が微粉を効果的に捕捉しうる。粒子状吸水剤から微粉が効率よく除去されるので、加圧下吸水倍率、食塩水流れ誘導性などの物性に優れる粒子状吸水剤が得られうる。加圧度は、特に制限されないが、加圧度の下限値は、０〜１ＭＰａの範囲が好ましく、０．０１ｋＰａ〜０．６ＭＰａの範囲がより好ましい。なお、本発明において「加圧度」とは、大気圧との圧力差を意味し、大気圧が標準大気圧（１０１．３ｋＰａ）である場合、「加圧度が１０ｋＰａ」とは、気圧が１１１．３ｋＰａであることを意味する。【０１７０】
前述したように、本発明の製造方法では、製造過程で発生する微粉が、その飛散を防止しつつ、効率よく収集されうるので、物性に優れる粒子状吸水剤が得られうる。すなわち、本発明の吸水性樹脂の製造方法では、良好な作業環境が維持されうる。更に本発明の製造方法では、粒子状吸水剤から微粉が効率よく除去されるので、加圧下吸水倍率、食塩水流れ誘導性などの物性に優れる粒子状吸水剤が得られうる。しかも、この製造方法は微粉の捕集効率に優れるので、この収集された微粉が有効に再利用されることにより、微粉の再利用という生産コスト上の効果も得られうる。
【実施例】
【０１７１】
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。なお、本明細書では、「質量部」は「重量部」と、「質量％」は「重量％」と同義である。【０１７２】
（ダスト量の測定）
本発明では、粒子状吸水剤のダスト量（ＡＤ）は、Ｈｅｕｂａｃｈ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  ＧｍｂＨ社（独）製の商品名「ホイバッハ・ダストメーター（Ｈｅｕｂａｃｈ  ＤＵＳＴＭＥＴＥＲ）」を用いて、所定時間の吸引によりガラス繊維濾紙に捕捉された捕捉物の量を計測することにより得られる。この計測は、ダストメーターの測定モードがＴｙｐｅＩとされて、温度が２５℃±２℃であり、相対湿度が２０〜４０％である雰囲気において、大気圧下で実施される。詳細には、このダスト量（ＡＤ）は、次のようにして得られる。まず、回転ドラムに、製造された粒子状吸水剤（１００．００ｇ）が入れられる。次に、保留粒子径（ＪＩＳ  Ｐ３８０１）が０．５μｍであり、直径が５０ｍｍであるガラス繊維濾紙（例えば、ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製の商品名「ＧＬＡＳＳ  ＦＩＢＥＲ  ＧＣ−９０又はその相当品」の質量Ｄａが、０．００００１ｇ単位まで計測される。次に、回転ドラムに、ガラス繊維濾紙が装着されたフィルターケースが取り付けられる。次に、ドラム回転数が３０回転／分、吸引風量が２０Ｌ／分の条件で、ダストメーターが３０分間運転される。次に、運転終了後のガラス繊維濾紙の質量Ｄｂが、０．００００１ｇ単位まで計測される。この計測された質量Ｄａ及びＤｂを用いて、下記数式に基づいてダスト量（ＡＤ）が算出される。【０１７３】
【数２】
0005524042.tif 000003
【０１７４】
後述するように本発明の製造方法により得られる粒子状吸水剤のフィルター貫通ダスト量（ＰＤ）は、小さいほど好ましく、０ｐｐｍであるのが特に好ましい。後述するように、ＰＤ量が少ない場合、微粉がフィルター内部に入り込まないため、フィルターの外側に付着した微粉を払い落とす際に物理的衝撃（好ましくは空気のパルス波など）により容易に払い落とされる。また本発明の収集方法及び製造方法によりフィルターの捕集効率が維持されるため、フィルター交換回数が減少する。更に、交換の際の微粉の飛散などによる作業環境の悪化も防がれる。【０１７５】
（ダスト透過量の測定）
本発明では、粒子状吸水剤のフィルター貫通ダスト量（ＰＤ）は、Ｈｅｕｂａｃｈ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  ＧｍｂＨ社（独）製の商品名「ホイバッハ・ダストメーター（Ｈｅｕｂａｃｈ  ＤＵＳＴＭＥＴＥＲ）」（図６参照）を用いて、所定時間の吸引によりフィルター及びガラス繊維濾紙に捕捉された捕捉物の量を計測することにより得られる。この計測は、ダストメーターの測定モードがＴｙｐｅＩとされて、温度が２５℃±２℃であり、相対湿度が２０〜４０％である雰囲気において、大気圧下で実施される。詳細には、フィルター貫通ダスト量（ＰＤ）は、次のようにして得られる。【０１７６】
まず、回転ドラム６１に、製造された粒子状吸水剤（１００．００ｇ）を入れる。次に、回転ドラム６１にガラスボトル６２を装着する。次に０．００００１ｇ単位まで計測されたフィルター（メンブレンフィルターや不織布など）６３（その際の質量Ｐａとする）を装着したフィルターケース６４をガラスボトル６２の後方に取り付ける。フィルターケース６４の後方に保留粒子径（ＪＩＳ  Ｐ３８０１）が０．５μｍであり、直径が５０ｍｍであるガラス繊維濾紙６５（例えば、ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製の商品名「ＧＬＡＳＳ  ＦＩＢＥＲ  ＧＣ−９０又はその相当品」）を装着したフィルター６６を取り付ける。なお、ガラス繊維濾紙６５の質量Ｄａが、０．００００１ｇ単位まで計測される。次に、ドラム回転数が３０回転／分、吸引風量が２０Ｌ／分の条件で、ダストメーターが３０分間運転される。運転終了後、ガラス繊維濾紙の質量Ｄｂ及びフィルター付着量Ｐｂが０．００００１ｇ単位まで計測される。この計測された質量Ｄａ、Ｄｂ、Ｐａ、Ｐｂを用いて、下記数式に基づいてダスト透過量（ＰＤ）が算出される。【０１７７】
【数３】
0005524042.tif 000004
【０１７８】
（ＣＲＣの測定）
無加圧下吸水倍率（ＣＲＣ）の測定では、約０．２ｇに粒子状吸水剤が準備される。この粒子状吸水剤の質量Ｗ１が、測定される。この粒子状吸水剤が、不織布製の袋（６０ｍｍ×８５ｍｍ）に均一に入れられる。この袋が、２５±２℃に調温された生理食塩水（約２００ｇ）中に３０分間浸漬される。次に、この袋が引き上げられて、遠心分離機（株式会社コクサン製、型式Ｈ−１２２小型遠心分離機）に投入される。この遠心分離機が、２５０Ｇ（２５０×９．８１ｍ／ｓ２）の条件で３分間運転される。その後の袋の質量Ｗ２（ｇ）が測定される。一方、粒子状吸水剤を含まない袋についても同様の処理が行われ、その質量Ｗ３（ｇ）が測定される。下記数式により、無加圧下吸水倍率（ＣＲＣ）が算出される。【０１７９】
【数４】
0005524042.tif 000005
【０１８０】
（ＡＡＰの測定）
加圧下吸水倍率（ＡＡＰ）の測定では、内径が６０ｍｍであるプラスチック製の支持円筒が準備される。この支持円筒の底には、ステンレススチール製の金網が溶着されている。この金網の目数は、４００メッシュ（目開き３８μｍ）である。一方、外径が６０ｍｍより僅かに小さく、支持円筒の壁面との間に隙間が生じず、かつ上下に摺動しうるピストン（ｃｏｖｅｒ  ｐｌａｔｅ）も準備される。上記金網の上に、質量がＷ４（具体的には約０．９００ｇ）である吸水剤が均一に散布される。この吸水剤の上にピストンが載置され、支持円筒、吸水剤及びピストンの質量Ｗ５（ｇ）が測定される。このピストンにおもりが載置されることにより、吸水剤に対して４．８ｋＰａ（５０ｇ／ｃｍ２）の圧力が均一に加えられる。直径が１５０ｍｍであるペトリ皿の内側に、直径が９０ｍｍであり厚さが５ｍｍであるガラスフィルターが置かれる。ペトリ皿に、２５±２℃に調温した生理食塩水が、ガラスフィルターの上面と同レベルになるように注がれる。このガラスフィルターの上面に、直径が９ｃｍである濾紙（トーヨー濾紙（株）製、Ｎｏ．２）が１枚載せられる。この濾紙の全表面が、食塩水で濡れる。その後、過剰の食塩水が除かれる。この濾紙に金網が接触するように、支持円筒及びピストンがペトリ皿に置かれる。吸水剤は、加圧下にて、食塩水を吸収する。食塩水の水面がガラスフィルターの上面より下がった場合には、食塩水が補充されて、水面レベルが一定に保持される。１時間後にペトリ皿から支持円筒及びピストンがピックアップされ、おもりを取り除いた質量Ｗ６（ｇ）が測定される。この質量Ｗ６（ｇ）には、生理食塩水によって膨潤した吸水剤の質量が含まれる。下記数式により、加圧下吸水倍率（ＡＡＰ）が算出される。【０１８１】
【数５】
0005524042.tif 000006
【０１８２】
なお、測定は、２３±２℃の環境下で行われる。このような測定方法は、米国特許第６０７１９７６号に開示されている。【０１８３】
（ＳＦＣの測定）
食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）の測定では、０．９００ｇの吸水剤が容器に均一に入れられる。この吸水剤が人工尿に浸漬されつつ、２．０７ｋＰａで加圧させられる。６０分後に、膨潤した吸水剤（ゲル層）の高さが記録される。吸水剤が２．０７ｋＰａで加圧された状態で、０．６９質量％食塩水が、ゲル層を通される。このときの室温は、２０℃から２５℃に調整される。コンピューターと天秤とを用いて、ゲル層を通過する液体量が２０秒間隔で記録されて、通過する液体の流速Ｆｓ（Ｔ）が算出される。流速Ｆｓ（Ｔ）は、増加質量（ｇ）を増加時間（ｓ）で割ることにより算出される。食塩水の静水圧が一定となり安定した流速が得られた時間がＴｓとされて、このＴｓから１０分の間に計測されたデータのみが流速計算に使用される。Ｔｓから１０分の間に計測される流速から、Ｆｓ（Ｔ＝０）の値が得られる。この値は、ゲル層を通過する最初の流速である。Ｆｓ（Ｔ）が時間に対してプロットされて、最小２乗法により得られる結果に基づいてＦｓ（Ｔ＝０）が計算される。食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）は、下記数式によって算出される。【０１８４】
【数６】
0005524042.tif 000007
【０１８５】
この数式において、Ｌ０はゲル層の高さ（ｃｍ）であり、ρは食塩水の密度（ｇ／ｃｍ３）であり、Ａはゲル層の断面積Ａ（ｃｍ２）であり、ΔＰはゲル層にかかる静水圧（ｄｙｎｅ／ｃｍ２）である。上記人工尿は、０．２５ｇの塩化カルシウムの二水和物、２．０ｇの塩化カリウム、０．５０ｇの塩化マグネシウムの六水和物、２．０ｇの硫酸ナトリウム、０．８５ｇのリン酸二水素アンモニウム、０．１５ｇのリン酸水素二アンモニウム及び９９４．２５ｇの純水が混合されて得られる。このような評価は、米国特許第５８４９４０５号の明細書に記載されたＳＦＣ試験に準じて行われる。【０１８６】
［実施例１］
図１の製造設備で、粒子状吸水剤（１５００００ｋｇ）を連続製造した。この製造設備は、１時間あたりに１５００ｋｇの粒子状吸水剤を製造する能力を有している。なお、微粉捕捉装置に繋げられている第一配管は、図１中、矢印線Ｓ１からＳ２０で示された箇所の内、Ｓ６と、Ｓ７と、Ｓ１０と、Ｓ１２と、Ｓ１４と、Ｓ１６とで示される箇所に減圧状態で連結された。減圧度は、繋いだ部分により若干異なるが、−２０〜−４０ｍｍＡｑ（＝０．１９６〜０．３９２ｋＰａの減圧）（ゲージ圧）の範囲とされた。上記以外の装置、配管は常圧に設定した。微粉捕捉装置に繋げられている第二配管６ｂは、造粒装置に繋げられた。この造粒装置は、重合装置と乾燥装置とを連結する配管に繋げられた。この製造設備では、各工程の気体に含まれる微粉は、第一配管を通じてこの微粉捕捉装置で収集された（収集工程）。この収集された微粉は、第二配管を通じて造粒装置に投入された。この製造装置では、分級装置と造粒装置とは配管で繋げられており、この分級装置でより分けられた微粉は、この配管を通じて造粒装置に投入された。整粒装置と造粒装置とは配管で繋げられており、この整粒装置でより分けられた微粉は、この配管を通じて造粒装置に投入された。この造粒装置において、微粉から得られた造粒粒子が、乾燥工程に投入された。【０１８７】
この実施例１では、まず、モノマーとしての７５モル％が中和されたアクリル酸部分ナトリウム塩と、内部架橋剤としてのポリエチレングリコールジアクリレート（ポリエチレングリコール鎖中のエチレン鎖の重合度の平均数で示されるエチレンオキシドの平均付加モル数ｎが９である。）とを含んだ水溶液が、モノマー溶液として準備された。このモノマー溶液において、モノマー濃度は、３８質量％に調整された。内部架橋剤の濃度は、モノマーに対して０．０６モル％となるように調整された。【０１８８】
次に、このモノマー溶液を定量ポンプで連続フィードしつつ、窒素ガスを連続的に吹き込むことにより、このモノマー溶液の酸素濃度が０．５ｐｐｍ以下に調整された。次に、モノマー溶液に、過硫酸ナトリウム及びＬ−アスコルビン酸が、モノマー１モルに対して過硫酸ナトリウム／Ｌ−アスコルビン酸の質量が０．１４ｇ／０．００５ｇとなるようにラインミキシングで混合された。【０１８９】
次に、その両側に堰を有する平面スチールベルトにその厚みが約２５ｍｍとなるように、モノマー溶液を供給して、水溶液重合が９５℃で３０分間実施されて、含水状態にある重合ゲルが得られた（重合工程）。【０１９０】
次に、この重合ゲルが粉砕されて、更にこの粉砕された重合ゲルが孔径７ｍｍのミートチョッパーで約１ｍｍに細分化された。これをバンド乾燥機の多孔板上に薄く拡げて載せて、１８０℃で３０分間熱風乾燥して、重合ゲルの乾燥物としての粒子状吸水性樹脂が得られた（乾燥工程）。【０１９１】
次に、この乾燥物が粉砕されて、粒子状の乾燥物が得られた。この粒子状の乾燥物の全量が、３段ロールミル（ロールギャップの構成は、上から１．０ｍｍ／０．５５ｍｍ／０．４２ｍｍ）に連続供給されて更に粉砕された（粉砕工程）。【０１９２】
その後、目開き８５０μｍの金属篩網及び目開き１５０μｍの金属篩網を有する分級装置で分級されて（分級工程）、粒子状吸水性樹脂が得られた。この粒子状吸水性樹脂の約９８質量％が、その粒径が１５０μｍから８５０μｍである粒子状吸水性樹脂であった。なお、この粒子状吸水性樹脂の無加圧下吸水倍率（ＣＲＣ）は、３５ｇ／ｇであった。【０１９３】
次に、表面処理剤溶液が準備された。この表面処理剤溶液は、１，４−ブタンジオール、プロピレングリコール及び純水からなり、粒子状吸水性樹脂１００質量部に対して、１，４−ブタンジオールが０．３０質量部、プロピレングリコールが０．５０質量部、純水が２．７０質量部となるように調整された。次に、この粒子状吸水性樹脂を高速連続混合機（タービュライザー／１０００ｒｐｍ）に１０００ｋｇ／時間で連続供給して、上記表面処理剤溶液がスプレーで噴霧されて、この表面処理剤溶液と粒子状吸水性樹脂とが混合された。次に、この表面処理剤溶液が混合された粒子状吸水性樹脂が、２００℃に調整されたパドルドライヤーで４０分間加熱された（表面架橋工程）。【０１９４】
その後、パドルドライヤー（溝型攪拌式乾燥機）を用いて６０℃に冷却された（冷却工程）。【０１９５】
冷却（冷却工程）後、目開き８５０μｍの金属篩網及び目開き１５０μｍの金属篩網を用いて分級されて、その粒径が１５０μｍから８５０μｍである製品としての粒子状吸水剤１が得られた（整粒工程）。【０１９６】
この粒子状吸水剤１は、空気輸送工程を経て、包装工程に供給された。この空気輸送には圧縮空気を用いるため、輸送配管中は加圧状態（圧力：０．５ＭＰａ）となっていた。この粒子状吸水剤１が、包装材容器に入れられた（包装工程）。【０１９７】
なお、分級により得られたその粒径が８５０μｍ以上の粒子状吸水剤は、再度粉砕された後、分級された。なお、その粒径が１５０μ以下の粒子状吸水剤は、それぞれの工程内の気体に含まれる微粉とともにフィルターを具備する微粉捕捉装置で収集されて、造粒された後、乾燥工程に投入されている。【０１９８】
また、微粉捕捉装置２６としては、図２〜図４に示した内部に捕集材が５つ備えられた微粉捕捉装置を用いた。捕集材としては、メンブレン（材質：ポリテトラフルオロエチレン（数平均分子量：１００万以上１０００万以下）、厚さ：０．０２ｍｍ、孔径：２．５μｍ）及び基材（材質：ポリエステル、厚さ：２．３ｍｍ、孔径：５０μｍ）から構成されるバグフィルター（捕集効率：９９．９％）を使用した。捕集材４０の表面を通過する気体（種類：空気）の線速度（透過流束）は１．３ｍ／分であり、捕集材の温度は８０℃とした。また、メンブレンに付着した微粉は空気のパルス波（物理的衝撃）を加えることによりふるい落とした。【０１９９】
なお、造粒工程において、水性液としては温水を微粉１００重量部に対して１１０重量部用い、微粉の温度は６０℃、水性液の温度は７０℃とし、混合装置タービュライザーで、０．３秒間、高速連続混合した。造粒された造粒粒子は平均粒子径：０．５〜３ｍｍ、含水率が５５質量％であった。また、造粒粒子を配管６を経由して乾燥装置１０に投入する際、重合工程により得られた重合ゲルに対して、造粒粒子が１５〜２３質量％含まれるようにした。【０２００】
また、粉砕工程、分級工程、整粒工程には、露点が−２０℃である気体（種類：空気）が通されていた。【０２０１】
［比較例１］
第一配管を図１のいずれの装置及び配管に繋げなかった他は実施例１と同様にして、粒子状吸水剤１’を製造した。この比較例１では、微粉捕捉装置による微粉の収集は行われていない。分級工程及び整粒工程で得られる１５０μｍ金属篩網を通過した微粉は、造粒装置に投入された。【０２０２】
［実施例２］
冷却工程において、５０％の硫酸アルミニウム水溶液が吸水性樹脂に対して１質量％添加された他は実施例１と同様にして、粒子状吸水剤２を製造した。【０２０３】
［比較例２］
冷却工程において５０％の硫酸アルミニウム水溶液を吸水性樹脂に対して１質量％添加した他は比較例１と同様にして、粒子状吸水剤２’を製造した。【０２０４】
［実施例３］
前記したＰＤ測定法に従って、実施例１で得られた粒子状吸水剤１を１００．００ｇ量り、回転ドラム（１）に入れ、測定前後のフィルター及びガラス濾紙の重さ（Ｐａ，Ｐｂ，Ｄａ，Ｄｂ）を量り、フィルターダスト透過量（ＰＤ）を測定した。その際のフィルター（３）には実施例１で使用したバグフィルターと同一のものを用いた。【０２０５】
［比較例３］
フィルター（３）に不織布（材質：ポリエステル、平均孔径：５０μｍ、厚さ：２．３ｍｍ、捕集効率：５０％）を用い、粒子状吸水剤１を用い実施例３と同様の方法でフィルターダスト透過量（ＰＤ）を測定した。【０２０６】
［実施例４］
前記したＰＤ測定法に従って、実施例２で得られた粒子状吸水剤２を１００．００ｇ量り、回転ドラム（１）に入れ、測定前後のフィルター及びガラス濾紙の重さ（Ｐａ，Ｐｂ，Ｄａ，Ｄｂ）を量り、フィルターダスト透過量（ＰＤ）を測定した。その際のフィルター（３）には実施例１〜３で使用したバグフィルターを用いた。【０２０７】
［比較例４］
フィルター（３）に比較例１〜３で使用した不織布を用い、粒子状吸水剤２を用い実施例４と同様の方法でフィルターダスト透過量（ＰＤ）を測定した。【０２０８】
［実施例５］
整粒工程において、水不溶性シリカ微粒子（商品名：「アエロジル２００ＣＦ」、日本アエロジル株式会社製、一次粒子径：約１２ｎｍ、ＢＥＴ比表面積：約２００ｍ２／ｇ、乾燥減量１％以下）を、０．３質量％添加した以外は実施例１と同様にして、粒子状吸水剤３を製造した。【０２０９】
得られた粒子状吸水剤３について、前記したＰＤ測定法に基づき、フィルター（３）に実施例１〜３で使用したバグフィルターを用いて、フィルターダスト透過量（ＰＤ）を測定した。【０２１０】
［比較例５］
フィルター（３）に比較例１〜３で使用した不織布を用い、粒子状吸水剤３を用い実施例５と同様の方法でフィルターダスト透過量（ＰＤ）を測定した。【０２１１】
［粒子状吸水剤の性能評価］
粒子状吸水剤について、ダスト量（ＡＤ）、無加圧下吸水倍率（ＣＲＣ）、加圧下吸水倍率（ＡＡＰ）及び食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）が計測された。ダスト量（ＡＤ）、無加圧下吸水倍率（ＣＲＣ）、加圧下吸水倍率（ＡＡＰ）及び食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）の計測方法は、前述した通りである。この結果が、下記表１に示されている。【０２１２】
［微粉の含有率評価］
粒子状吸水剤（１００．００ｇ）をその目開きが１５０μｍの金属篩網で分級して、この粒子状吸水剤に含まれる１５０μｍ未満の微粉の質量の比率が計測された。この結果が、下記表１に示されている。【０２１３】
【表１】
0005524042.tif 000008
【０２１４】
［ダスト透過量の測定］
ダスト透過量（ＰＤ）の結果が、下記表２に示されている。【０２１５】
【表２】
0005524042.tif 000009
【０２１６】
表１に示されるように、実施例はダスト量の発生量及び製品として得られる粒子状吸水剤に含まれる微粉の量が少ない上に、無加圧下吸水倍率（ＣＲＣ）、加圧下吸水倍率（ＡＡＰ）及び食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）に優れる。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。【０２１７】
また、表２に示されるように、実施例３と比較例３、実施例４と比較例４、実施例５と比較例５をそれぞれ相対的に比較した場合、実施例はフィルターを通過するダスト量が比較例に比べて少ない。この評価結果からメンブレンフィルターを用いることで、より多くの微粉が回収され再利用できることが確認される。特に、添加剤として硫酸アルミニウムを添加した粒子状吸水剤２を用いた実施例４及び比較例４を比べた場合には、大幅な回収効率向上が見られた。従って、本発明の優位性は明らかである。
【産業上の利用可能性】
【０２１８】
本発明に係る吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤の製造方法及び得られる新規な粒子状吸水剤は、高物性（高ＣＲＣ/高ＡＡＰ）で且つ粉塵も少なく、例えば、紙オムツや生理用ナプキン、失禁パット等の吸収体を含む衛生材料等の吸収性物品の製造に好適に適用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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