(57)【要約】  工業的に高物性の吸水性樹脂特に高通液性の吸水性樹脂を安定的に連続生産する吸水性樹脂の製造方法が提供される。本発明の方法は、不飽和単量体水溶液の重合工程、得られた含水ゲル状重合体の乾燥工程、乾燥後の表面架橋工程を含む吸水性樹脂の製造方法であって、吸水性樹脂粉体を内面の表面粗さ（Ｒｚ）が８００ｎｍ以下の配管中を露点−５℃〜−１００℃の気体で空気輸送する空気輸送工程を含むことを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
不飽和単量体水溶液を重合して、含水ゲル状重合体を得る重合工程と、
前記含水ゲル状重合体を乾燥して、粒子状吸水性樹脂を得る乾燥工程と、
前記粒子状吸水性樹脂を表面架橋する表面架橋工程と、を含む吸水性樹脂の製造方法であって、
各工程で生成した吸水性樹脂粉体を、内面の表面粗さ（Ｒｚ）が８００ｎｍ以下の配管中を露点−５℃〜−１００℃の気体で空気輸送する空気輸送工程を含む製造方法。
【請求項２】
前記吸水性樹脂がポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂である、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記吸水性樹脂が界面活性剤または滑剤を含む、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記吸水性樹脂粉体が吸水性樹脂の微粉リサイクル物を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項５】
前記吸水性樹脂が水溶性多価金属塩または水不溶性微粒子を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項６】
前記気体の乾燥時の露点が３０〜１００℃である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項７】
前記重合工程における重合が連続ベルトまたは連続ニーダーによる水溶液重合である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項８】
前記吸水性樹脂粉体が無加圧下吸水倍率（ＧＶ）≧２５ｇ／ｇ、加圧下吸水倍率（ＡＡＰ）≧１５ｇ／ｇ、０．６９質量％生理食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）≧１０（×１０−７ｃｍ３・ｓ・ｇ−１）の少なくとも１つを満たす、請求項１〜７のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項９】
空気輸送時と同時にメンブレンフィルターにて吸水性樹脂微粉を除去する集塵工程を含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記表面架橋工程後に前記空気輸送工程を含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１１】
前記空気輸送工程後に吸水性樹脂粉体を貯蔵する工程を含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記吸水性樹脂の製造量が１０００ｋｇ／ｈｒ以上の連続生産である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１３】
前記表面架橋工程が脱水エステル化反応性架橋剤でなされる、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の製造方法。
【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、その構成材として吸水性樹脂が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またはこれらの架橋体、およ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。【０００３】
粒子状吸水剤は、重合工程、乾燥工程、破砕工程、分級工程、表面架橋工程等を経て製造される（特許文献１〜４）。工業的スケールでの生産においては、各工程を連結するため輸送装置が用いられる（特許文献５）。吸水性樹脂の輸送方式として、機械的輸送及び空気輸送（特許文献６〜９）が挙げられ、機械的輸送においては輸送装置として例えばコンベア（ベルトコンベア、バケットコンベア、スクュリューコンベア）が用いられる。【０００４】
そして、かかる吸水性樹脂には近年、より高物性が求められ、その結果、高吸水性樹脂の物性向上、例えば、通液性向上のために、吸水性樹脂に各種添加剤（例、多価金属塩、水不溶性微粒子）を使用する技術（特許文献１２〜１７）が提案されている。
【先行技術文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６７２７３４５号明細書
【特許文献２】米国特許第７１９３００６号明細書
【特許文献３】米国特許第６７１６８９４号明細書
【特許文献４】米国特許第４９８５５１８号明細書
【特許文献５】米国特許第６８１７５５７号明細書
【特許文献６】特開２００４−４３１０２号公報
【特許文献７】国際公開第２００７／１０４６５７号パンフレット
【特許文献８】国際公開第２００７／１０４６７３号パンフレット
【特許文献９】国際公開第２００７／１０４６７６号パンフレット
【特許文献１０】米国特許出願公開第２００６／０２０４７５５号明細書
【特許文献１１】米国特許出願公開第２００６／００７３９６９号明細書
【特許文献１２】米国特許第７０９８２８４号明細書
【特許文献１３】米国特許出願公開第２００５／０２８８１８２号明細書
【特許文献１４】米国特許出願公開第２００５／００７０６７１号明細書
【特許文献１５】米国特許出願公開第２００７／０１０６０１３号明細書
【特許文献１６】国際公開第２００８／０９２８４２号パンフレット
【特許文献１７】国際公開第２００８／０９２８４３号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
吸水性樹脂の物性を向上する方法おいて、上記特許文献１０〜１７に記載の技術は実験室では一定の効果（通液性向上）を示すものの、かかる技術を工業的にスケールアップ、例えば、１ラインで年産１０００トン以上、特に１万トン以上にスケールアップすると、実験室のような高物性が得られないことが多かった。【０００７】
そこで、本発明の課題は、工業的に高物性の吸水性樹脂、特に高通液性の吸水性樹脂を安定的に連続生産することである。【０００８】
中でも、本発明者らは、多価金属塩や水不溶性無機微粒子などの通液性向上剤を含む粒子状吸水剤およびその製造方法において、特有の問題、すなわち、通液性向上剤の使用に伴う搬送性の低下（生産性低下）、および通液性向上剤の混合後の搬送に伴う物性低下という問題を見出した。特に、吸水性樹脂の製造工程では中間に工程間を連結する多くの搬送機（例；ベルトコンベア、スクリューコンベア、バケットコンベアなど）が種々使用されているが、通液性向上剤の使用に伴う搬送性低下および物性低下は、空気輸送における顕著かつ特有の問題であることを見出した。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の吸水性樹脂の製造方法は、不飽和単量体水溶液を重合して、含水ゲル状重合体を得る重合工程と、前記含水ゲル状重合体を乾燥して、粒子状吸水性樹脂を得る乾燥工程と、前記粒子状吸水性樹脂を表面架橋する表面架橋工程と、を含む。そして各工程で生成した吸水性樹脂粉体を、内面の表面粗さ（Ｒｚ）が８００ｎｍ以下の配管中を露点−５℃〜−１００℃の気体で空気輸送する空気輸送工程を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、特定の空気輸送工程を経ることで、工業的に高物性の吸水性樹脂、特に高通液性の吸水性樹脂を安定的に連続生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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、本発明の一実施形態に使用されうる輸送装置の概略構成が示された図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に使用されうるホッパーに関するコーン部傾斜角と、絞り率及びホッパーの最大口径（直径）と高さとの比を規定するホッパー上部の最大口径部（Ｒ１）と、ホッパー排出部の口径（Ｒ２）及び高さ（Ｈ）を示す概略図である。
【図４】図４は、図２の一部を拡大した断面図である。
【図５】図５は、本発明の他の実施形態に使用されうる輸送装置の概略構成が示された図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、吸水性樹脂の製造方法に関する。本明細書において、「吸水性樹脂」は、水膨潤性水不溶性の高分子ゲル化剤を意味する。吸水倍率（ＣＲＣ）は必須に５ｇ／ｇ以上であり、好ましくは１０〜１００ｇ／ｇであり、さらには２０〜８０ｇ／ｇである。また、可溶分（Ｅｘｔｒａｃｔａｂｌｅｓ）は必須に０〜５０重量％であり、好ましくは０〜３０重量％であり、さらに好ましくは０〜２０重量％であり、特に好ましくは０〜１０重量％である。
【００１３】
なお、吸水性樹脂とは全量（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添加剤（後述など）を含んでいてもよい。すなわち、粒子状吸水剤（吸水性樹脂組成物）であっても、本発明では吸水性樹脂と総称する。本発明では吸水性樹脂が粒子状吸水剤（吸水性樹脂組成物）である場合の、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。
【００１４】
本明細書において、「ポリアクリル酸（塩）」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％、さらに好ましくは９０〜１００モル％、特に好ましくは実質１００モル％含む。重合体としての塩は必須に水溶性塩を含み、好ましくは一価塩、さらに好ましくはアルカリ金属塩ないしアンモニウム塩、特にアルカリ金属塩、さらにはナトリウム塩を含む。
【００１５】
「ＥＤＡＮＡ」は、Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｄｉｓｐｏｓａｂｌｅｓ  ａｎｄ  Ｎｏｎｗｏｖｅｎｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｓの略である。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）の詳細は公知文献（０２年改定）であるＥＲＴの原本を参照されたい。
【００１６】
本明細書において、「含水ゲル状重合体（含水ゲル）」、「乾燥物」、及び「吸水性樹脂粉体（粉体）」は、以下のようにして定義される。
【００１７】
「含水ゲル状重合体（含水ゲル）」とは、吸水性樹脂の含水ゲル状架橋重合体を指す。代表として、重合工程で得られる含水ゲルのことである。通常は含水率が３０重量％以上の重合体を指す。
【００１８】
「乾燥物」とは、乾燥工程を経た吸水性樹脂の乾燥重合体を指す。重合後の含水率によるが、通常、乾燥工程で含水率が３０重量％未満、さらには２０重量％以下の乾燥重合体を指す。形状は問わず、また、乾燥は重合と同時（重合熱や重合時の加熱で乾燥等）に行ってよい。
【００１９】
「吸水性樹脂粉体（粉体）」とは、粉体として一定の流動性を有し、例えば、流動性として、Ｆｌｏｗ  Ｒａｔｅ（ＥＲＴ４５０．２−０２）を測定可能である状態、あるいは（ＥＲＴ４２０．２−０２）で篩分級可能な固体のことである。より具体的には、篩分級で規定される粒子径５ｍｍ以下の固体であって、吸水性樹脂の乾燥重合体の粉体、または、吸水性樹脂の原料や添加剤のうち固体のまま使用される粉体（例えば、水不溶性無機粉末、多価金属塩粉末やその水和塩等）を指す。固体であれば含水率は問わないが、通常は３０重量％未満、さらには２０重量％以下である。粒子径の下限は、特に制限されないが、例えば、１ｎｍ以上である。なお、一般に１ｍｍ以上を粒体、１ｍｍ未満を粉体と呼ぶ場合もあるが、本発明では、それら粉粒体（吸水性樹脂ないしその原料）を総称して、以下、「粉体」と称する。また、本明細書では、「粉体」および「粉末」は、同義語として扱う。
【００２０】
先ず、本発明に係る粒子状吸水剤（吸水性樹脂）の製造工程の概略について説明し、次いで、本発明の輸送方法について説明する。
【００２１】
［全体の工程（図１）］
図１は、吸水性樹脂（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、各工程を実施するための装置が輸送部６によって連結されている。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。輸送部６により、ある工程で得られた吸水性樹脂粉体が、次の工程に輸送される。
【００２２】
重合装置８を用いて重合工程がなされる。乾燥装置１０を用いて、乾燥工程がなされる。粉砕装置１２を用いて、粉砕工程がなされる。分級装置１４を用いて、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、表面架橋工程がなされる。冷却装置２０を用いて、冷却工程がなされる。整粒装置２２を用いて、整粒工程がなされる。充填装置２４を用いて、包装工程がなされる。微粉捕捉装置２６を用いて、微粉が収集される。造粒装置２８を用いて、造粒工程がなされる。収集された微粉や造粒工程で造流された造流粒子は、微粉リサイクル工程によりリサイクルされる。
【００２３】
［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（含水ゲル状重合体）を生成させる工程である。本発明に係る吸水性樹脂の重合法としては、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、噴霧重合、液滴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または逆相懸濁重合が好ましい。
【００２４】
本発明では、得られる重合ゲルの形状から搬送性の問題解決が顕著である水溶液重合、特に連続水溶液重合が好ましい。連続水溶液重合では、本発明の効果をより発揮する面から連続ベルト重合ないし連続ニーダーが好適に使用されうる。好ましい連続重合として、連続ニーダー重合（例えば、米国特許第６９８７１５１号明細書および米国特許第６７１０１４１号明細書）、連続ベルト重合（例えば、米国特許第４８９３９９９号、米国特許第６２４１９２８号および米国特許出願公開第２００５／２１５７３４号）が挙げられる。かかる連続重合では高生産性で吸水性樹脂が生産できるが、スケールアップに伴い物性にフレや低下が見られる傾向があるが、本発明ではかかる問題も解決しうる。
【００２５】
（単量体）
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水溶性不飽和単量体が挙げられる。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およびその塩；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。これらモノマーは５ｐｐｍ以下さらには１ｐｐｍ以下の鉄や、重合禁止剤を含んでもよく、好適な使用量は例えばメトキシフェノール類１６０ｐｐｍ以下であり、米国特許７０４９３６６号に例示の使用量である。
【００２６】
中でも、得られる吸水性樹脂の性能及びコストの点から、アニオン性不飽和単量体、特にカルボキシル基含有不飽和単量体、さらにはアクリル酸および／またはその塩（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ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂であることが好ましい。アクリル酸および／また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、さらに好ましくは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、上記モノマーがカルボキシル基などの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、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。
【００２７】
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％、さらには３５〜６０重量％の範囲内がさらに好ましい。また、上記水溶液重合また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。
【００２８】
（重合開始剤）
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種または２種以上が選択されて使用されればよい。
【００２９】
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、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、コスト面およ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。上記の還元剤としては、特に限定されないが、例えば、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム等の（重）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）、アミン類等が挙げられる。
【００３０】
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、残存モノマーや水可溶分の観点から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、さらに好ましくは０．０１〜１重量％、より好ましくは０．０１〜０．５重量％であり、０．０１〜０．０５重量％であることが特に好ましい。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。
【００３１】
（内部架橋剤）
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種または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％、さらには０．００５〜２モル％、特に０．０１〜０．５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。
【００３２】
［乾燥工程］
乾燥工程は、前述の重合工程で得られた重合ゲル（含水ゲル状重合体）を乾燥する工程である。水溶液重合を用いる重合工程で得られた重合ゲルは、通常、重合時または重合後の解砕処理により０．１〜５ｍｍ、さらに好ましくは０．５〜３ｍｍ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。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、通常の乾燥機及び加熱炉を用いた方法が広く採用されうる。具体的には、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、１００〜２５０℃が好ましく、１２０〜２２０℃がより好ましく、１５０〜２００℃がさらに好ましい。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（１８０℃で３時間加熱した後の残存量）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。
【００３３】
［粉砕工程］
粉砕工程は、前述の乾燥工程において得られた、重合ゲルの乾燥物としての粒子状吸水性樹脂を粉砕する工程である。この粉砕は通常、こ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。この粉砕により、粉砕物としての粒子状吸水性樹脂が得られる。
【００３４】
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、重合工程や乾燥工程で得られた粒子状吸水性樹脂の粒径が粒度制御され十分小さい場合、この粉砕工程は実施されなくてもよい。
【００３５】
［分級工程］
分級工程は、粒子状吸水性樹脂を篩い分ける工程である。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（篩分級で規定される重量平均粒子径（Ｄ５０）が好ましくは２００〜８００μｍ、さらに好ましくは３００〜６００μｍ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、重合工程や乾燥工程で得られた粒子状吸水性樹脂の粒径が粒度制御され十分小さい場合、この分級工程は実施されなくてもよい。
【００３６】
［表面架橋工程］
表面架橋工程は、前記乾燥工程後、好ましくは前述の分級工程で得られた粒子状吸水性樹脂を表面架橋する工程である。本明細書において、「表面架橋」とは、吸水性樹脂の表面ないし表面近傍を架橋することをいう。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。なお、「表面ないし表面近傍」とは、通常、数１０μｍ以下の厚みの表層の部分または全体の１／１０以下の厚みの表層の部分を意味するが、この厚みは目的に応じて適宜決定される。
【００３７】
この表面架橋工程では、（１）後述する表面架橋剤を用いて粒子状吸水性樹脂の表面を架橋する方法（特許第２５３０６６８号公報）、（２）架橋性単量体により粒子状吸水性樹脂の表面を架橋重合する方法（例えば、米国特許第７２０１９４１号明細書）、（３）ラジカル開始剤を用いて粒子状吸水性樹脂の表面を架橋する方法（米国特許第４７８３５１０号明細書、米国特許出願公開第２００５／００４８２２１号明細書）等が、好適に用いられうる。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１８２４９１０号明細書に開示）で促進されることが好ましい。
【００３８】
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、種々のものがある。物性の観点から、多価アルコール化合物、エポキシ化合物、多価アミン化合物のハロエポキシ化合物との縮合物、オキサゾリン化合物、（モノ、ジ、またはポリ）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等の共有結合性架橋剤や、多価アミン化合物、多価金属塩等のイオン結合性架橋剤が、例示される。具体的には、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表面架橋剤を用いることができる。これらの表面架橋剤としては、特に限定されないが、通液性向上や加圧下吸水倍率向上の面から共有結合性架橋剤が好ましく、多価アミン化合物と上記ハロエポキシ化合物との縮合物；２−オキサゾリジノン等のオキサゾリジノン化合物（米国特許第６５５９２３９号明細書）；オキセタン化合物；環状尿素化合物；エチレンカーボネートなど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）等が挙げられる。さらに、本発明の効果を最大限とする観点から、これらの表面架橋剤、特に共有結合性架橋剤の中でも、吸水性樹脂のカルボキシル基との脱水エステル化反応性架橋剤が好ましく、具体的に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、オキセタン化合物（米国特許出願公開第２００２／７２４７１号明細書）及び環状尿素化合物から選ばれる少なくとも一種が好ましく、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、炭素数２〜１０の多価アルコールおよび炭素数２〜１０のオキセタン化合物から選ばれる少なくとも１種がより好ましく、１，４−ブタンジオール、プロピレングリコールなどの炭素数３〜８の多価アルコールが特に好ましい。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が、通液性の面では共有結合性架橋剤とイオン結合性架橋剤とが併用されるのが好ましい。
【００３９】
上述のように、本発明に係る吸水性樹脂粉体は、上記多価アルコールによって表面架橋されているのが特に好ましい。後述されるように、本発明は、初期線速Ｖｘ（輸送配管の始点における吸水性樹脂粉体の線速度）を抑制しうる。低い初期線速Ｖｘにより、粒子間等の擦れ合いに起因する表面架橋層の剥離が抑制されうる。よって、多価アルコールなどによる表面架橋に起因する物性向上効果が損なわれにくい。
【００４０】
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質量部に対して、０．００１〜１０質量部の範囲内が好ましく、０．０１〜５質量部の範囲内がより好ましい。
【００４１】
なお、表面架橋工程は、その効果を考慮して２回以上行ってもよく、その場合、２回目以降に用いられる表面架橋剤に、１回目と同一の表面架橋剤が用いられてもよいし、１回目の表面架橋剤とは異なる表面架橋剤が用いられてもよい。
【００４２】
表面架橋工程では、上記表面架橋剤に加えて、必要に応じてさらに有機酸（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、後述する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重量％を超えて１０重量％以下、さらに好ましくは０重量％を超えて５重量％以下、特に好ましくは０重量％を超えて１重量％以下程度、併用されてもよい。
【００４３】
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質量部に対して、０質量部を超え、２０質量部以下が好ましく、０．５〜１０質量部の範囲内がより好ましい。また、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質量部に対して、０質量部以上２０質量部以下が好ましく、０質量部以上１０質量部以下の範囲内がより好ましい。
【００４４】
表面架橋を行うに際しては、まず、水及び／又は親水性有機溶媒と表面架橋剤とが予め混合されて、表面処理剤溶液が作製される。次いで、この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、体積平均粒子径で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。
【００４５】
粒子状吸水性樹脂と、上記表面架橋剤、水及び／又は親水性有機溶媒とは、混合装置１６を用いて混合される。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。
【００４６】
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物は、室温でも表面架橋を行なうことができるが、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、さらに、加熱処理が行われて、粒子状吸水性樹脂の表面近傍が架橋させられることが好ましい。すなわち、粒子状吸水性樹脂の表面近傍で架橋剤を反応させるには、架橋剤の反応性、製造設備の簡易性、生産性等を考慮すると加熱処理が行われるのが好ましいのである。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℃以上であれば、加熱処理が長時間とならず、生産性の低下を防止しうる上に、均一な表面架橋が達成されうる。この場合、粒子状吸水剤の加圧下における吸収特性の低下や未反応の表面架橋剤の残存を防止しうる。また、物性の観点からは、処理温度（熱媒温度または材料温度／特に熱媒温度）として、より好ましくは１００〜２５０℃の範囲内、さらに好ましくは１５０〜２５０℃の範囲内である。前記の温度範囲については、特に上記脱水エステル化反応性表面架橋剤において物性面に顕著に優れた効果を示す。
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。なお、高温の表面架橋では含水率が低い粉体となり、輸送時のダメージによる物性低下の問題を起こしやすいが、本発明ではかかる問題も解決する。例えば、ＥＲＴ４３０．２−０２の含水率は０〜３重量％、特に０〜２重量％、特に０〜１重量％の吸水性樹脂粉体の輸送に好適に本発明は適用される。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
［冷却工程］
冷却工程は架橋反応の停止や制御などを目的として、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、続く工程（例えば、整粒工程）に投入される前に、必要により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冷却水が通水されている２軸撹拌乾燥機や、溝型攪拌式乾燥機等を用いることができ、この冷却水の温度は、加熱温度未満、即ち２５℃以上８０℃未満とされ、好ましくは３０℃以上６０℃以下とされうる。
【００５０】
なお、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。したがって、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。
【００５１】
［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さら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。表面架橋と同時または別途、例えば、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。
【００５２】
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０〜１０質量部、好ましくは０．００１〜５質量部、さらに好ましくは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質量部以上の場合、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。
【００５３】
（Ａ）消臭成分
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、米国特許出願公開第２００４／０４８９５５号明細書、国際公開第２００２／４２３７９号パンフレットなどに例示されるが、特に限定されない。
【００５４】
（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は、吸水性樹脂の表面に、通液性及び吸湿時の粉体流動性の向上の目的で、多価金属塩または多価金属の水酸化物、好ましくは多価金属塩、より好ましくは水溶性多価金属塩、さらに好ましくは３価ないし４価の水溶性多価金属塩、特に水溶性アルミニウム塩が配合されることが好ましい。この多価金属塩の好ましい量は、上記の通りである。多価金属塩を配合する場合、輸送性の低下や輸送時の物性低下が大きいことが見出され、本発明の方法が好適に適用できる。この多価金属塩としては、米国特許出願公開第２００２／０１２８６１８号明細書、米国特許出願公開第２００６／２０４７５５号明細書などに記載の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。なお、水溶性多価金属とは常温の水に０．１ｇ／１００ｇ以上、さらには１ｇ／１００ｇ以上、特に１０ｇ／１００ｇ以上の溶解する多価金属であり、これらは粉体または溶液で混合され、溶液は飽和濃度を超えた分散液であってもよい。
【００５５】
好ましい有機の多価金属塩として、乳酸アルミニウム、乳酸カルシウムなどが例示される。また、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できる。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よい。上述した多価金属塩は、ハンドリング性及び吸水性樹脂粉体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ことがより好ましい。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、国際公開第２００４／０６９９３６号パンフレットに例示されている。
【００５６】
上記多価金属塩のうち、水溶性の多価金属塩として、硫酸アルミニウム及び各種ミョウバン類が挙げられる。本発明の製造方法は、水溶性の多価金属塩を含む吸水性樹脂粉体において効果的である。多価金属塩を含む吸水性樹脂粉体は、表面が滑りにくく、表面での摩擦係数が大きい。特に、硫酸アルミニウム等の水溶性の多価金属塩の場合、この摩擦係数の増加が顕著である。この摩擦係数の大きさに起因して、閉塞現象が生じやすい。この閉塞現象を抑制する目的で空気圧が高くされた場合、輸送配管における吸水性樹脂粉体の移動速度（初期線速Ｖｘ及び末端線速Ｖｙ）が大きくなり、吸水性樹脂粉体のダメージが大きくなる。本発明は、初期線速Ｖｘ及び末端線速Ｖｙを低下させつつ閉塞現象を抑制しうるので、水溶性の多価金属塩を含む吸水性樹脂粉体において効果的である。また、本発明は、初期線速Ｖｘ及び末端線速Ｖｙを抑制しうるので、擦れ合いによって粉体表面から多価金属塩が剥離することが抑制される。よって、多価金属塩に起因する物性向上効果が損なわれにくい。
【００５７】
（Ｃ）無機粒子
粒子状吸水剤は、吸水性樹脂の表面に、通液性向上や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（水不溶性微粒子）を配合することができる。この無機粒子としては、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）がさらに好ましい。
【００５８】
また、粒子吸水剤の優れた吸湿流動性（吸水性樹脂又は吸水剤が吸湿した後の粉体の流動性）と優れた消臭機能とを発揮させるために、粒子吸水剤に亜鉛と珪素、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もできる。
【００５９】
無機粒子を配合する場合、輸送性の低下や輸送時の物性低下が大きいという問題が見出されているが、本発明では、初期線速Ｖｘ（輸送配管の始点における吸水性樹脂粉体の線速度）を抑制しうるので、擦れ合いによって粉体表面から無機粒子が剥離することが抑制され、その結果、無機粒子に起因する物性向上効果が損なわれにくい。したがって、本発明の方法が好適に適用できる。
【００６０】
（Ｄ）ポリアミン化合物（多価アミン化合物）
粒子状吸水剤の通液性向上、保形性向上などを目的として、ポリアミンを添加できる。例えば、水溶性ポリアミンポリマー、より具体的には重量平均分子量が２００〜１００００００である、ポリエチレンイミン、ポリビニルアミン、ポリアリルアミンなどが例示できる。粒子状吸水剤において、これらは吸水性樹脂表面被覆または架橋に使用される。吸水性樹脂に適用できるポリアミンポリマーは例えば、米国特許出願公開第２００３／０６９３５９号明細書、米国特許出願公開第２００５／０２４５６８４号明細書、国際公開第２００６／０８２１９７号パンフレット、国際公開第２００６／０７４８１６号パンフレット、国際公開第２００６／０８２１８９号パンフレット、国際公開第２００８／０２５６５２号パンフレット、国際公開第２００８／０２５６５６号パンフレット、国際公開第２００８／０２５６５５Ａ１などで例示される。
【００６１】
（Ｅ）通液性向上剤
通液性向上剤とは、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。これらは好適にはイオン的スペーサー（カチオン）または立体的スペーサー（微粒子）として粒子間の隙間を維持拡大して通液性を向上される化合物である。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、上記（Ｂ）〜（Ｄ）であるのが好ましい。
【００６２】
これらの中でも、上記（Ｂ）で例示される、イオン的スペーサーとなりうる硫酸アルミニウム、カリウムミョウバンミョウバン等の水溶性の多価金属塩が、食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）を向上させる点で好ましい。
【００６３】
通液性向上剤の粒子状吸水剤中の存在形態は、粒子状であってもよく、全体に分子レベルで被覆（通常、溶液で被覆）してもよく、それらを併用してもよい。ただし、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、水溶液形態で使用されることが好ましい。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。
【００６４】
（Ｆ）界面活性剤
粒子状吸水剤は、界面活性剤を含むことが好ましい。界面活性剤の存在のより、粉体特性（粉体流動性や吸湿時の流動性等）を向上しうる。特に、吸水性樹脂の表面に界面活性剤を含むことが好ましい。
【００６５】
界面活性剤としては、脂肪酸塩や高級アルコール硫酸塩等のアニオン性界面活性剤や、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタントリステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル等のノニオン性界面活性剤、ココナットアミンアセテート、ステアリルアミンアセテート等のアルキルアミン塩等のカチオン性界面活性剤や両性界面活性剤が例示される。その他米国特許第６１０７３５８号に記載の界面活性剤が本発明に適応できる。なお、界面活性剤の添加方法としては特に限定されず、好ましくは、米国特許第６２２８９３０号、米国特許第６４５８９２１号、米国特許第７１５３９１０号及び米国特許第７３７８４５３号に例示の造粒工程で添加される。また、界面活性剤の添加時期もまた、特に制限されず、（ア）重合工程で、界面活性剤をアクリル酸水溶液中に添加して、界面活性剤の存在下で重合を行なう；（イ）重合工程で、界面活性剤を重合後の含水ゲルに添加する；（ウ）乾燥工程で、界面活性剤を乾燥中もしくは後に添加する；（エ）粉砕・分級工程で、乾燥物の粉砕または分級中もしくは後に界面活性剤を添加する；（オ）表面架橋工程で、表面架橋中もしくは後に界面活性剤を添加する；（カ）最終産物である吸水性樹脂に添加する、など、いずれの時期でもよい。ただし、表面に含むには表面架橋工程の前後に添加すればよい。
【００６６】
界面活性剤の使用量は、吸水性樹脂１００重量部に対し、好ましくは０．０００５〜０．０１２重量部、より好ましくは０．０００５〜０．００１重量部、さらに好ましくは０．００１〜０．００４５重量部、特に好ましくは０．００１５〜０．００４重量部である。０．０００５重量部未満では、流動性、かさ密度の向上が不十分となる場合がある。一方、０．０１２重量部を越えると、吸収液の表面張力が低下するという問題があり、またその添加量に見合っただけの効果が発揮できない場合があり、非経済的である。
【００６７】
本発明で使用される界面活性剤は、上記界面活性剤に限定されるものではない。上記界面活性剤の中で、安全性の面からノニオン性界面活性剤が好ましく、その中でもソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルが特に好ましい。また、本発明で使用される界面活性剤のＨＬＢ（親水性−疎水性バランス）は特に限定されるものではないが、好ましくは８〜１８、より好ましくは、９〜１７、さらに好ましくは１０〜１７の範囲である。ＨＬＢが上記の範囲である場合、より好適に粒子状吸水剤の流動性、かさ密度を向上させることができる。
【００６８】
（Ｇ）キレート剤
本発明で用いられる吸水性樹脂粉体は、着色防止、耐尿性向上などのために、キレート剤を含んでもよい。キレート剤を混合する工程は特に限定されないが、前記単量体あるいは単量体溶液に、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特に制限されず、例えば、欧州特許出願公開第１４２６１５７号及び国際公開第２００７／２８７５１号、国際公開第２００８／９０９６１号に例示のキレート剤を使用することができる。効果の面から好ましくは、キレート剤の分子量が１００〜１０００である水溶性有機キレート剤である。具体的に好ましいキレート剤としては、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およびこれらの塩等のアミノカルボン酸系金属キレート剤やエチレンジアミン−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）、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、およびこれらの塩等のアミノ多価リン酸化合物である。キレート剤の使用量は、吸水性樹脂粉体に含まれる吸水性樹脂１００質量部に対して０．００１質量部以上、好ましくは０．０５質量部以上、さらに好ましくは０．１質量部以上であり、また、吸水性樹脂１００質量部に対して、１質量部以下、好ましくは０．５質量部以下、さらに好ましくは０．２質量部以下であることが望ましい。
【００６９】
上記（Ｂ）及び（Ｃ）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（共有結合やイオン結合）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。
【００７０】
（Ｈ）滑剤（すべり性向上剤）
粒子状吸水剤は、滑剤を含むことが好ましい。特に、吸水性樹脂の表面に滑剤を含むことが好ましい。「滑剤」とは、互いに滑りあう二面間にあって、摩擦（抵抗）を減少させる働きをする物質をいう。本発明に用いることのできる滑剤は、常温（２５℃）および常圧（０．１０１ＭＰａ）にて固体の滑剤であれば特に限定されるものではない。滑剤は米国特許第７４７３７３９号明細書、国際公開第２００８／１２０７４２号パンフレットなどに例示され、これらに例示された滑剤を本発明でも好ましく使用することができる。例えば、炭化水素系滑剤、脂肪酸系滑剤（好ましくはＣ１２以上）、脂肪酸アミド系滑剤、エステル系滑剤、アルコール系滑剤（グリコールないし高級アルコール）、金属石鹸滑剤等が挙げられる。中でも、滑剤としての作用を有するとともに安定剤としての作用も有するという点において、米国特許第７２８２２６２号明細書に例示の金属石鹸滑剤を用いることが好ましい。
【００７１】
滑剤と混合する際の吸水性樹脂の粉体温度は、通常室温以上とされるが、粒子状吸水剤の安定した吸水特性や流下速度、かさ密度を得るためには、好ましくは４０℃以上、より好ましくは５０℃以上で混合される。吸水性樹脂１００重量％に対して、好ましくは０．０００１〜０．１重量％、より好ましくは０．０１〜０．０５重量％、特に好ましくは０．００１〜０．０１重量％である。
【００７２】
特に本発明では、通液性を向上させる添加剤として（Ｂ）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、上記表面架橋剤の同じ混合装置１６を挙げることができる。
【００７３】
なお、多価金属塩は、水溶液として吸水性樹脂粒子（粒子状吸水性樹脂）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。ただし、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、さらに好ましくは７０％以上の濃度、さらに好ましくは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。また、同様の理由で、水の使用量は吸水性樹脂の重量に対して０．１〜３０重量％、さらには０．２〜１０重量％程度であり、添加後は必要により乾燥してもよい。
【００７４】
［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、表面架橋工程または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、粒度を再調整するなどの目的で、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、粒径の大きな凝集物や粒径が小さい微粉が除去されうる。そして、この分級処理により得られる凝集物には解砕処理が施され、凝集物を構成する粒子が個々の粒子に解き分けられる。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て、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。ただし、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。
【００７５】
［包装工程］
包装工程は、粒子状吸水剤が包装される工程である。整粒工程がなされる場合、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を用いて貯蔵バックに充填される。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。
【００７６】
［微粉リサイクル工程］
微粉リサイクル工程は、分級などで除去した微粉（例えば１５０μｍ未満の粒子を主成分、特に７０重量％以上含む粒子）を吸水性樹脂の製造工程に戻す工程であり、好ましくは、重合工程ないし乾燥工程にリサイクルされることで、微粉の除去および再利用が可能である。すなわち、本発明の一実施形態では、前記吸水性樹脂粉体が吸水性樹脂の微粉リサイクル物を含む。かかるリサイクル工程では微粉をそのまま戻してもよく、後述する造粒工程において造粒してからリサイクルしてもよい。リサイクル方法としては、重合機、好ましくはニーダーなどの攪拌重合機に微粉を混合して一体化したり、重合後に重合ゲルと微粉またはその造粒物とを別途混合、例えば、ミートチョッパーで（解砕）混合したり、乾燥機中で混合したりすればよい。
【００７７】
従来、微粉の破壊や再生に由来するとも推定されるが、かかる微粉リサイクル工程を含む吸水性樹脂、すなわち、微粉リサイクル品を含む吸水性樹脂は輸送工程で物性が低下し易い傾向にあったが、本発明では微粉が受ける衝撃を抑制できるため、かかる問題もない。好ましい微粉リサイクル方法は、例えば、米国特許６１３３１９３号、同６２２８９３０号、同５４５５２８４号、同５３４２８９９号、米国特許出願公開２００８−０３０６２０９号に例示され、重合工程、ゲル粉砕工程、乾燥工程など、吸水性樹脂の製造工程に微粉を添加することで微粉量は低減される。また、微粉のリサイクル量は例えば製造量の１〜３０重量％、さらには５〜２５重量％、特に８〜２０重量％程度で適宜決定される。また、微粉は乾燥粉末のまま、あるいは、必要により水を添加してゲル化して製造工程にリサイクルされ、特に、単量体および／または（乾燥前や重合中の）ゲルにリサイクルされる。
【００７８】
［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。この微粉は、例えば、上記分級工程で得られうる。微粉は、他の工程（粉砕工程や整粒工程等）の雰囲気中から微粉捕捉装置２６により収集されたものであってもよい。この微粉捕捉装置２６は、例えば微粉を捕捉しうるフィルターを備えている。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、さらに好ましくは０．３５〜５ｍｍである。なお、造粒は微粉のみ（例；１５０μｍ通過物）で行ってもよく、微粉を含む粒子全体（１５０μｍ通過物を所定量含む、８５０μｍ通過物の吸水性樹脂粉体）で行ってもよい。
【００７９】
造粒工程で得られる造粒粒子はそのまま造粒品としても使用してもよいが、好ましくは、上記工程のいずれかに投入される。生産効率の観点から、この造粒粒子は微粉リサイクル工程として、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に繋げられている輸送部６は造粒装置２８に繋げられている。この造粒装置２８は、輸送部６で乾燥設備１０に繋げられている。微粉捕捉装置２６から排出される微粉は、輸送部６により輸送されて造粒装置２８に投入される。この微粉も、吸水性樹脂粉体である。この造粒装置２８で形成された造粒粒子は、輸送部６により輸送されて、乾燥装置１０に投入される。粒子状吸水剤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。
【００８０】
［貯蔵工程］
本発明の粒子状吸水剤（吸水性樹脂）の製造方法は、吸水性樹脂粉体の貯蔵工程を含むことが好ましい。該貯蔵工程で使用する装置を、本発明では「ホッパー」と称する。ホッパーとは、吸水性樹脂粉体を一時的または長期的に貯蔵保管しておく装置であり、本発明では、特定形状であればサイロ状（縦長形状）のものも含む。具体的には、後述する図２中に示されるような、４０（受けホッパー）、３２（加圧タンクホッパー）、４３（貯蔵ホッパー）などの装置が挙げられる。
【００８１】
ホッパーを使用することで、吸水性樹脂粉体を損傷破壊することなく、定量的にマスフローで各工程で使用される装置にフィードすることが実現できる。これにより、高機能・高物性の吸水性樹脂がロット毎の変動なく安定的に生産することができる。
【００８２】
図３に本発明の一実施形態に使用されうるホッパーの概略図を示す。ホッパーの形状としては、粉体、特に吸水性樹脂粉体の搬送性、移送性の観点から、図３左図に示されるような逆角錐台形状や逆円錐台形状、ならびに図３右図に示されるような逆角錐台の最大口径部分に同形状の角柱が付加された形状や逆円錐台の最大口径部分に同形状の円柱が付加された形状が好ましく使用される。また、ホッパーの最大口径（直径）と高さとの比（ホッパーの最大口径／ホッパーの高さ、例えば、図３中の「Ｒ１／Ｈ」）は１／１０〜１０／１、さらには１／３〜３／１、特に１／２〜２／１の範囲である。ここで、「ホッパーの高さ」は、図３左図に示されるような逆角錐台形状や逆円錐台形状の場合には、逆角錐台部または逆円錐台部の高さ（図３左図中の「Ｈ」）を指す。また、図３右図に示されるような逆角錐台形状や逆円錐台形状に角柱や円柱が付加された形状の場合には、逆角錐台部または逆円錐台部の高さに角柱部分または円柱部分の高さを加えた合計高さ（図３右図中の「Ｈ’」）を指す。また、ホッパーが円筒でない場合、ホッパーの最大口径は、その最大断面積に相当する円の直径に換算して規定される。逆角錐台または逆円錐台の形状として、逆角（ないし逆円）と錐台の比率としては、錐台の方の高さが小さい方、ホッパー断面の形状において、ホームベース形状であり、その三角部分の断面積が主である。すなわち、吸水性樹脂粉体の主成分、好ましくは５０重量％以上、さらに好ましくは８０重量％以上がホッパーの角錐ないし円錐の部分に貯蔵されてなる。
【００８３】
本発明ではコーン部傾斜角が４５度以上かつ絞り率が０．３〜０．８という特定の形状を有するホッパーを使用することが好ましい。コーン部傾斜の上限は９０度未満が好ましい。本明細書において、「コーン部傾斜角」とは、図３に示されるように、設置されたホッパーの水平面に対する側壁面の傾斜角のことである。本発明のホッパーのコーン部傾斜角はより好ましくは５０度以上、さらに好ましくは６０〜９０度、特に好ましくは６５〜８５度、最も好ましくは６８〜８５度とされる。なお、側壁面が直線でない場合、その側壁面全体から求められる角度の平均値にて規定される。
【００８４】
また、本明細書において、「絞り率」とは、ホッパー上面の開口部の口径（ホッパー上部の最大口径部（Ｒ１））およびホッパー底面の開口部（ホッパー排出部の口径（Ｒ２））で規定される比をパーセントで表わした比率（Ｒ２／Ｒ１×１００）の値である。ホッパーの絞り率は、好ましくは３０〜８０％であり、より好ましくは３５〜８０％、さらに好ましくは４０〜８０％、特に好ましくは４０〜７０％とされる。なお、口径が円でない場合、例えば、楕円や多角形の場合、その断面積に相当する円に換算して規定される。上記範囲のホッパーを使用した場合は所望の高物性の吸水性樹脂を安定して生産することができる。
【００８５】
また、ホッパー内での吸水性樹脂粉体の充填率（平均）は０体積％を超えて９０体積％以下であり好ましくは１０〜８０体積％、さらに好ましくは３０〜８０体積％、特に好ましくは４０〜８０体積％とされる。本明細書において、「充填率」とはホッパー内容積に対する充填される吸水性樹脂の体積比（体積％）で規定され、前記範囲に制御することで吸水性樹脂の移送性が良好となる。
【００８６】
ホッパーの材質としては特に限定されないが、ステンレス鋼が好ましく、その内面の表面粗さ等は後述する空気輸送工程で使用されうる配管に準じる。
【００８７】
ホッパー内での吸水性樹脂の滞留時間（平均）も制御することが好ましく、滞留時間としては、ホッパー内に充填される吸水性樹脂量にも依存するが、好ましくは２４時間以下、より好ましくは１２時間以下、さらに好ましくは６時間以下、特に好ましくは２時間以下とされる。滞留時間が２４時間を超える場合は物性の低下やブロッキングを生じる可能性があるため好ましくない。なお、ホッパー内での吸水性樹脂の滞留時間（平均）の下限は、特に制限されないが、可能な限り短いことが好ましい。
【００８８】
なお、本発明で最も効果を発揮する実施形態としては、本発明の方法は、例えば１時間当たり１００ｋｇ以上、好ましくは５００ｋｇ以上、特に好ましくは１ｔ（Ｍｅｔｒｉｃ  ｔｏｎ）以上の生産量で吸水性樹脂を製造する製造方法に適用される。
【００８９】
さらに、ホッパーが加熱されることが好ましく、その表面温度は、好ましくは４０〜１２０℃、さらに好ましくは５０〜９０℃、特に好ましくは６０〜８０℃の範囲である。また、ホッパーに貯蔵される吸水性樹脂粉体も加熱されることが好ましく、その温度は、好ましくは４０〜１２０℃、さらに好ましくは５０〜９０℃、特に好ましくは６０〜８０℃の範囲である。前記温度より低い場合は、物性値の低下や物性値のフレ幅の増加、吸水性樹脂の凝集の発生する場合がある。また、前記温度よりも温度が高い場合は、物性値の低下や物性値のフレ幅の増加に加え、吸水性樹脂の着色が発生する場合がある。
【００９０】
また、該ホッパーに貯蔵される吸水性樹脂粉体の含水率は、特に制限されないが、好ましくは０．１〜３０重量％、より好ましくは０．１〜１０重量％である。前記含水率の範囲とすることにより吸水性樹脂粉体を該ホッパー内に貯蔵（または充填）する際に、ダメージの低減、物性の低下を抑止することができる。
【００９１】
ホッパーは、各工程で粉体（吸水性樹脂粉体）を取り扱う場合に、乾燥工程以降の少なくとも１ヶ所以上で粉体を貯蔵した後に前記粉体を排出する際に、各工程で適応される。すなわち、ホッパーは、乾燥工程中；粉砕・分級工程中；表面架橋工程中；乾燥工程と粉砕・分級工程との間；粉砕・分級工程と表面架橋工程との間；表面架橋工程以降の最終製品として得られた吸水性樹脂をコンテナバッグ等に充填する工程（充填工程）中または後；表面架橋工程と充填工程との間、など、いずれの時期でもよい。また、上記各時期中、ホッパーを、１ヶ所設置しても、あるいは２ヶ所以上設置してもよい。さらに、後者の場合、複数のホッパーの設置位置は、連続して設置してもあるいはホッパー間に他の工程（あるいは装置）を設置してもよい。
【００９２】
該ホッパーを使用した貯蔵工程への前工程からの吸水性樹脂粉体の搬送や、貯蔵工程から次工程への搬送は、好ましくは後述の空気輸送にて行われる。本発明の好ましい一実施形態に係る製造方法は、空気輸送工程後に吸水性樹脂粉体を貯蔵する工程を有する。かような形態によれば、衝撃による物性低下がなく、かつ高物性の品質を安定的して維持できるため好ましい。
【００９３】
［吸水性樹脂の物性］
（粒子形状）
吸水性樹脂粉体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号明細書）、皺を有する粒子（例；米国特許第５７４４５６４号明細書）などの粉末が挙げられる。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粒子が挙げられる。
【００９４】
（粒度）
表面架橋前および／または最終製品における吸水性樹脂の質量平均粒子径（Ｄ５０）は、好ましくは２００〜６００μｍ、より好ましくは２００〜５５０μｍ、さらに好ましくは２５０〜５００μｍ、特に好ましくは３５０〜４５０μｍである。また、１５０μｍ未満の粒子が少ないほどよく、通常０〜５質量％、好ましくは０〜３質量％、特に好ましくは０〜１質量％に調整される。さらに、８５０μｍ以上の粒子が少ないほどよく、通常０〜５質量％、好ましくは０〜３質量％、特に好ましくは０〜１質量％に調整される。粒度分布の対数標準偏差（σζ）は、好ましくは０．２０〜０．４０、より好ましくは０．２７〜０．３７、さらに好ましくは０．２５〜０．３５とされる。これらの測定方法については、標準篩を用いて、例えば、国際公開第２００４／０６９９１５号パンフレットやＥＤＡＮＡ−ＥＲＴ４２０．２−０２に記載されている。
【００９５】
（吸水倍率ＣＲＣ（自由膨潤倍率（ＧＶ）））
表面架橋後、さらには輸送後における吸水性樹脂粉体の、生理食塩水に対する無加圧下吸水倍率（ＣＲＣ）は１５ｇ／ｇ以上が好ましい。表面架橋前の吸水性樹脂粉体の無加圧下吸水倍率（ＣＲＣ）は特に制限されないが、１５ｇ／ｇ以上が好ましい。この吸水性樹脂粉体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。この観点から、この表面架橋後または表面架橋前の吸水倍率（ＣＲＣ）は２０ｇ／ｇ以上がより好ましく、２５ｇ／ｇがさらに好ましく、３０ｇ／ｇ以上が特に好ましい。吸収性物品の性能の観点から、この吸水倍率（ＣＲＣ）は大きいほど好ましい。ただし、吸水性樹脂粉体が安定に製造でき低コストで得られるという観点から、この吸水倍率（ＣＲＣ）は６０ｇ／ｇ以下が好ましく、５０ｇ／ｇ以下がより好ましく、３５ｇ／ｇ以下が特に好ましい。なお、本発明において、無加圧下吸水倍率（ＣＲＣ）は、自由膨潤倍率（ＧＶ）と同義であり、ＣＲＣをＧＶと称する場合もある。
【００９６】
無加圧下吸水倍率（ＣＲＣ）の測定では、約０．２ｇに吸水性樹脂粉体が準備される。この吸水性樹脂粉体の質量Ｗ１が、測定される。この吸水性樹脂粉体が、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、吸水性樹脂粉体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。そして、下記数式により、無加圧下吸水倍率（ＣＲＣ）が算出される。
【００９７】
【数１】
2009119754.tif 000003
【００９８】
（加圧下吸水倍率ＡＡＰ）
表面架橋後、さらには輸送後の吸水性樹脂粉体の、加圧下での生理食塩水の加圧下吸水倍率（ＡＡＰ：Ａｂｓｏｒｂｅｎｃｙ  ａｇａｉｎｓｔ  Ｐｒｅｓｕｒｅ）（ＥＲＴ４４２．２−０２、但し、荷重５０ｇ／ｃｍ２）は、好ましくは１５〜５０ｇ／ｇ、より好ましくは１８〜４５ｇ／ｇ、特に好ましくは２０〜４５ｇ／ｇ、最も好ましくは２０〜４５ｇ／ｇの範囲である。この吸水性樹脂粉体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。なお、加圧下吸水倍率（ＡＡＰ）は、０．９％塩化ナトリウム水溶液に対する１時間、２１ｇ／ｃｍ２での荷重下膨潤後の吸水倍率（単位；ｇ／ｇ）である。なお、以下本願実施例では、「ＡＡＰ」は、荷重を５０ｇ／ｃｍ２を変更した以外は同様にして測定した値とする。
【００９９】
（粒子間の通液性ＳＦＣ）
吸水性樹脂粉体の０．６９質量％生理食塩水流れ誘導性（以下、ＳＦＣともいう）は、吸水性樹脂粉体または吸水剤の膨潤時の液透過性を示す値である。このＳＦＣの値が大きいほど、吸水性樹脂粉体は高い液透過性を有することを示している。吸水性樹脂粉体（表面架橋されたポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂粉体）のＳＦＣは、１０（×１０−７・ｃｍ３・ｓ・ｇ−１）以上が好ましく、２０〜１０００（×１０−７・ｃｍ３・ｓ・ｇ−１）がより好ましく、３０〜５００（×１０−７・ｃｍ３・ｓ・ｇ−１）がさらに好ましい。本発明では、初期線速Ｖｘが抑制されうるので、輸送中におけるＳＦＣの低下が抑制されうる。このような評価は、米国特許第５８４９４０５号明細書に記載されたＳＦＣ試験に準じて行われる。
【０１００】
なお、一般に、ＡＡＰ、ＣＲＣ及びＳＦＣは、相反する傾向にあるが、上記範囲とすることでこれらの物性のバランスがとれた吸水性樹脂が提供できる。
【０１０１】
（含水率）
最終的に得られる吸水性樹脂（粒子状吸水剤）の含水率（１ｇから１８０℃で３時間の乾燥減量で規定）は好ましくは５重量％以下、より好ましくは３％重量以下の水を含む。一定量の水、好ましくは０．１重量％以上、より好ましくは０．５重量％以上は吸水速度や輸送後の物性を維持ないし向上させる。含水率の調整には加熱条件や必要により水の添加量を適宜調整すればよい。
【０１０２】
［本発明の特長］
通常、上記の表面架橋剤によって共有結合または表面重合されることにより表面架橋された吸水性樹脂は、別途、通液性向上剤でスペーサー的（Ｓｔｅｒｉｃ）またはイオン的に通液性が向上される。すなわち、好ましい形態として、（１）共有結合性の表面架橋剤、（２）スペーサー（Ｓｔｅｒｉｃ）またはイオン架橋剤として機能する通液性向上剤、および（３）滑剤（すべり性向上剤）が使用され、さらに、（４）空気輸送が適用される。
【０１０３】
上述したように、本発明の粒子状吸水剤（吸水性樹脂）の製造方法は、上記粒子状吸水剤の空気輸送工程を含む。空気輸送については、例えば、特開２００４−３４５８０４号公報、国際公開第２００７／１０４６５７号パンフレット、国際公開第２００７／１０４６７３号パンフレット、国際公開第２００７／１０４６７６号パンフレットに記載されている空気輸送方法を用いることができる。空気輸送工程において、粒子状吸水剤は、低濃度空気輸送装置または高濃度空気輸送装置を用いて、輸送管内を輸送される。また、上記輸送管内には、必要に応じて二次空気が噴出される。
【０１０４】
高濃度空気輸送装置の大きさについては、特に限定されず、輸送される粒子状吸水剤の量や輸送距離に応じて決定される。粒子状吸水剤の輸送距離は、輸送管の長さを調整することによって制御される。本発明の好ましい実施形態に係る粒子状吸水剤（吸水性樹脂）の製造方法は、架橋構造を有する吸水性樹脂に、表面架橋剤および通液性向上剤を添加した後に、滑剤（すべり性向上剤）を添加する方法である。それゆえ、本実施形態の製造方法により得られた粒子状吸水剤は、最も外側、即ち、中心部に存在する吸水性樹脂とは反対側にすべり性向上剤層が存在するので、吸湿時の流動性及び乾燥状態における流動性が向上する。その結果、上記粒子状吸水剤は、搬送時においての取扱い性が良好で、装置等への付着も少ない。これに加えて、上記粒子状吸水剤は、通液性向上剤層を有するので、液透過性に優れている。その結果、上記粒子状吸水剤は、空気輸送による生理食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）の低下率が小さく、耐ダメージ性に優れている。さらに、本発明の粒子状吸水剤（吸水性樹脂）の製造方法においては、空気輸送工程において、輸送管内に二次空気が噴出されることにより、上記本発明の効果が、より一層顕著になる。
【０１０５】
なお、上述したように、多価金属塩や水不溶性無機微粒子などの通液性向上剤を含む粒子状吸水剤およびその製造方法において、実生産における特有の問題、すなわち、通液性向上剤の使用に伴う搬送性の低下（生産性低下）、および通液性向上剤の混合後の搬送に伴う物性低下という問題を見出した。特に、かかる物性低下はスケールファクター（実験室からの物性低下）が顕著である。本発明では、下記の空気輸送工程を減ることにより、大規模生産の際にも生産性低下および物性低下を抑制しうる。なお、粒子状吸水剤の物性とは、製造工程での最終製品の物性を指し、吸水性樹脂の物性は製造工程での中間行程の物性（特に表面架橋後ないし通液性向上剤の添加後の物性、特に通液性向上剤を添加後の搬送前の物性）を指す。
【０１０６】
［空気輸送工程］
本発明に係る粒子状吸水剤の製造工程の概略は以上である。次に、本発明に係る輸送方法について説明する。本発明は、不飽和単量体水溶液の重合工程と、前記重合工程で得られた含水ゲル状重合体の乾燥工程と、前記乾燥工程後に得られた粒子状吸水性樹脂を表面架橋する表面架橋工程と、を含む吸水性樹脂の製造方法において、各工程で生成した吸水性樹脂粉体を、内面の表面粗さ（Ｒｚ）が８００ｎｍ以下の配管中を露点−５℃〜−１００℃の気体で空気輸送する工程（空気輸送工程）を含む。これにより、吸水性樹脂の物性を向上させることができる。
【０１０７】
図２は、本発明の一実施形態に使用されうる空気輸送装置３０の概略図である。空気輸送装置３０は、加圧タンクホッパー３２、輸送配管３４、二次空気用配管（図示せず）、バルブ３７、二次空気用バルブ３６及びコンプレッサー３８を有する。コンプレッサー３８は、バルブ３７を介して、加圧タンクホッパー３２に接続されている。コンプレッサー３８により、加圧タンクホッパー３２内が加圧されうる。またコンプレッサー３８は、バルブ３７を介して、輸送配管３４に接続されている。コンプレッサー３８は、輸送配管３４の空気を供給しうる。二次空気は、バルブ３６を介して供給される。二次空気は、バルブ３６を経由して、二次空気用配管に供給される。コンプレッサー３８は、二次空気用配管の空気（二次空気）を供給しうる。図２では、一つのコンプレッサー３８が記載されているが、コンプレッサー３８は複数であってもよい。なお、二次空気を供給する方法は各種存在し、本実施形態の方法に限定されない。
【０１０８】
図２の実施形態において、空気輸送装置３０は、受けホッパー４０から貯蔵ホッパー４２へと吸水性樹脂粉体を輸送する。例えば、空気輸送装置３０が、工程Ｘを行う装置と工程Ｙを行う装置とを連結している場合を考える。工程Ｘ及び工程Ｙは限定されない。工程Ｙは工程Ｘの次の工程である。この場合、受けホッパー４０には工程Ｘにより生じた吸水性樹脂粉体が貯留される。また、空気輸送装置３０により輸送された吸水性樹脂粉体は、貯蔵ホッパー４２に貯留され、工程Ｙに供される。すなわち、本実施形態においては、工程Ｘの後にホッパー（４０、３２）が設けられ、該ホッパーに吸水性樹脂粉体が貯蔵された後（貯蔵工程）、該吸水性樹脂粉体が輸送配管３４を介して空気輸送され（空気輸送工程）、輸送された吸水性樹脂粉体は工程Ｙの前にホッパー（４２）に貯蔵される（貯蔵工程）。なお、貯蔵ホッパー４２は、後述される図５の実施形態においては、貯蔵部に相当する。受けホッパー４０に貯留された吸水性樹脂粉体は、バルブ４４が開かれることにより、加圧タンクホッパー３２に落下する。次に、バルブ４４が閉じられ、加圧タンクホッパー３２に加圧された空気が導入される。この空気（一次空気）の圧力により、加圧タンクホッパー３２の内部の吸水性樹脂粉体が、輸送配管３４の内部を移動し、貯蔵ホッパー４２に至る。一次空気のみでも空気輸送は可能であるが、本実施形態では、更に二次空気が用いられることにより、より好ましい輸送がなされている。
【０１０９】
本発明に係る空気輸送は、上記各工程、特に表面架橋後に生成した吸水性樹脂粉体（粒子状吸水性樹脂及び粒子状吸水剤）の輸送に適用される。すなわち、空気輸送は、図１に示された輸送部６に適用されうる。重合装置８と乾燥装置１０との間、混合装置１６と加熱装置１８との間、及び、造粒装置２８と乾燥装置１０との間では、被輸送物が湿っているため空気輸送は適さないが、他の輸送部６では、被輸送物（吸水性樹脂粉体）が乾燥した状態であるため、空気輸送が好適に用いられうる。好ましくは表面架橋工程後に空気輸送工程を含む。本発明の空気輸送は、図１の輸送部６のうちの少なくとも１箇所、好ましくは２箇所以上で用いられうる。空気輸送が採用されない輸送部６には、例えば、コンベア等の機械的輸送が採用されうる。
【０１１０】
（材質）
輸送配管の材質は、ステンレス鋼とされるのが好ましい。輸送配管の内面は、鏡面仕上げとされているのが好ましい。この鏡面仕上げにより、吸水性樹脂粉体が受けるダメージが抑制されうる。ステンレス鋼が鏡面仕上げされることにより、ダメージ抑制効果が更に高まる。ステンレス鋼としては、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ等が挙げられる。
【０１１１】
本発明で配管内面は、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−２００１で規定される表面粗さ（Ｒｚ）が８００ｎｍ以下に制御される。表面粗さ（Ｒｚ）は、好ましくは５００ｎｍ以下、より好ましくは３００ｎｍ以下、よりさらに好ましくは２００ｎｍ以下、特に好ましくは１８５ｎｍ以下、最も好ましくは１７０ｎｍ以下に平滑化される。なお、表面粗さ（Ｒｚ）は、表面凹凸の最大高さ（μｍ）の最大値を意味する。表面粗さ（Ｒｚ）の下限は０ｎｍであるが、１０ｎｍ程度でも大きな差はなく、１０ｎｍ、さらには２０ｎｍ程度でも十分である。その他の表面粗さ（Ｒａ）もＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−２００１で規定されるが、その好ましい値もＲｚと同じとされる。より好ましくは、Ｒａは、２５０ｎｍ以下、特に好ましくは２００ｎｍ以下である。このような表面粗さは、触針式表面粗さ測定器によりＪＩＳ  Ｂ  ０６５１−２００１に準拠して測定することができる。
【０１１２】
（露点）
この輸送方法では、吸水性樹脂粉体の優れた物性が安定に保持されかつ閉塞現象が抑制されうるという観点から、一次空気及び二次空気として、乾燥された空気が用いられるのが好ましい。この空気の露点は−５℃以下であり、好ましくは−１０℃以下であり、より好ましくは−１２℃以下であり、特に好ましくは−１５℃以下である。露点の範囲はコストパーフォマンスを考え、−１００℃以上であり、−７０℃以上であるのが好ましく、さらには−５０℃程度で十分である。さらに、気体の温度は１０〜４０℃、さらには１５〜３５℃程度であることが好ましい。
【０１１３】
乾燥された気体（空気）を用いる以外に、加熱された気体（空気）が用いられてもよい。加熱方法としては、特に限定されないが、気体（空気）が熱源を用いて直接加熱されてもよいし、上記輸送部や配管が加熱されることにより、通される気体（空気）が間接的に加熱されてもよい。この加熱された気体（空気）の温度は、下限として好ましくは２０℃以上、より好ましくは３０℃以上であり、上限は７０℃未満、より好ましくは５０℃未満である。
【０１１４】
露点を制御する方法としては、気体、好ましくは空気を適宜乾燥すればよい。具体的には、メンブレンドライヤーを使用する方法、冷却吸着式ドライヤーを使用する方法、ダイヤフラムドライヤーを使用する方法やそれらを併用する方法が挙げられる。吸着式ドライヤーを使用する場、加熱再生式でもよく、非加熱再生式でもよく、非再生式でもよい。
【０１１５】
なお、残存モノマー低減の面から、上記気体の乾燥時の露点、特に熱風の露点が３０〜１００℃、さらには４０〜７０℃であることが好ましい。すなわち、本願では乾燥時に高露点としたうえで、輸送時に−５℃以下の極端な低露点することで、高物性の吸水性樹脂とされる。すなわち、吸水性樹脂の製造工程で、露点差は３５℃以上、好ましくは３５〜１７０℃、より好ましくは５５〜１２０℃の範囲である。
【０１１６】
（粉体の温度）
本発明においては、輸送管に供給される吸水性樹脂粉体（粒子状吸水剤）の温度は、好ましくは３０℃以上、より好ましくは４０℃以上、さらに好ましくは５０℃以上である。輸送管に供給される吸水性樹脂粉体（粒子状吸水剤）の温度を所定温度以上に保持することによって、粒子状吸水剤の物性の低下が抑制される。具体的には、生理食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）などの物性維持に顕著な効果がある。
【０１１７】
輸送管に供給される吸水性樹脂粉体（粒子状吸水剤）の温度は、輸送管の入口における吸水性樹脂粉体（粒子状吸水剤）の温度を測定することによって求められる。ここで、「輸送管の入口」とは、吸水性樹脂粉体（粒子状吸水剤）が空気輸送される輸送管に入る箇所周辺を意味する。吸水性樹脂粉体（粒子状吸水剤）の温度の上限は特に限定されないが、吸水性樹脂粉体（粒子状吸水剤）の温度が高すぎると粒子状吸水剤としての物性が低下するおそれがある。また、吸水性樹脂粉体（粒子状吸水剤）の温度を高温に保持するためのエネルギーが多量に必要である。これらの観点からは、輸送管に供給される吸水性樹脂粉体（粒子状吸水剤）の温度は、好ましくは１００℃以下、さらには９５℃以下、特に９０℃以下である。また、輸送管の出口における吸水性樹脂粉体（粒子状吸水剤）の温度は、３０℃以上、好ましくは４０℃以上、より好ましくは５０℃以上である。
【０１１８】
輸送中の吸水性樹脂粉体の温度を制御する場合、その方法は限定されない。好ましくは、ホッパー等の貯蔵部（貯蔵装置）又は輸送配管を外部から加熱する手段が用いられうる。好ましくは、貯蔵部（貯蔵装置）及び／又は輸送配管は、スチームトレースされている。例えば、貯蔵部（貯蔵装置）及び／又は輸送配管の外面に銅パイプを配置し、この銅パイプ内にスチームを通過させることにより、吸水性樹脂粉体の温度を所定温度以上に維持することができる。
【０１１９】
好ましくは、この銅パイプは、貯蔵部（貯蔵装置）及び／又は輸送配管の外面に巻回される。輸送配管の内部や貯蔵部（貯蔵装置）の内部において結露が発生した場合、輸送配管表面への吸水性樹脂粉体の付着や吸水性樹脂粉体の凝集が生じうる。したがって、結露を抑制し、上記輸送配管への吸水性樹脂粉体の付着や上記凝集を抑制する観点から、輸送配管及び／又は貯蔵部（貯蔵装置）は加熱されていることが特に好ましい。加熱の方法は上述したような方法がとられうる。加熱により、輸送配管及び／又は貯蔵部（貯蔵オス地）は、５０℃以上とされるのが好ましく、より好ましくは６０℃以上であり、加熱温度の上限は１００℃以下が好ましい。また輸送配管は、温度制御の観点から、屋外には出さないのが好ましい。輸送中の吸水性樹脂粉体の温度を制御する観点から、輸送配管は、屋内に配置するのが好ましい。
【０１２０】
（線速）
本明細書において、「線速度（線速ともいう）」とは、吸水性樹脂粉体の移動速度であり、空気の移動速度と実質同一である。この線速度の大きさは、輸送配管の長手方向に沿って測定される。線速度は、例えば、配管中を流れる単位時間あたりの空気流量をフローメータ等により測定し、この測定値を輸送配管の断面積で除することにより算出できる。図２に示すように、輸送配管の始点Ｋｍにおける吸水性樹脂粉体の線速度が、初期線速Ｖｘと称される。また、輸送配管の末端Ｅｍにおける吸水性樹脂粉体の線速度が、末端線速Ｖｙと称される。同一の輸送配管において、線速度は、輸送配管の末端Ｅｍに近づくほど速くなりやすい。したがって、同一の輸送配管において、末端線速Ｖｙは初期線速Ｖｘよりも大きく、通常、末端線速Ｖｙは、同一の輸送配管における最大線速である。
【０１２１】
吸水性樹脂粉体（粒子）の初期線速Ｖｘを小さくすることにより、粒子と輸送配管との衝突速度や、粒子同士の衝突速度が小さくなる。小さい初期線速Ｖｘにより、吸水性樹脂粉体が受けるダメージが抑制されうる。吸水性樹脂粉体の物性低下を抑制する観点から、初期線速Ｖｘは、７ｍ／ｓ以下が好ましく、５ｍ／ｓ以下がより好ましく、３ｍ／ｓ以下がより好ましく、２ｍ／ｓ以下がより好ましい。輸送効率の観点から、初期線速Ｖｘは、０．５ｍ／ｓ以上が好ましい。
【０１２２】
吸水性樹脂粉体（粒子）の末端線速Ｖｙを小さくすることにより、粒子と輸送配管との衝突速度や、粒子同士の衝突速度が小さくなる。小さい末端線速Ｖｙにより、吸水性樹脂粉体が受けるダメージが抑制されうる。吸水性樹脂粉体の物性低下を抑制する観点から、末端線速Ｖｙは、１５ｍ／ｓ以下が好ましく、１３ｍ／ｓ以下がより好ましく、１２ｍ／ｓ以下がより好ましい。輸送効率の観点から、末端線速Ｖｙは、７ｍ／ｓ以上が好ましい。末端線速Ｖｙが好ましい値となるように、二次空気の供給が調整される。
【０１２３】
（配管直径）
配管の内径は生産量で決定されるが、好ましくは３０ｍｍ〜３００ｍｍ、さらに好ましくは５０ｍｍ〜２００ｍｍ、特に好ましくは７０〜１６０ｍｍ程度である。
【０１２４】
（配管長さ）
閉塞現象（詰まり）を防止するためには、輸送区間が長いほど、圧力が高くされる必要がある。高い圧力により、初期線速Ｖｘや末端線速Ｖｙが大きくなりやすい。よって、輸送区間が長いほど、初期線速Ｖｘや末端線速Ｖｙを抑制しうる本発明の効果が顕在化しやすい。
【０１２５】
この観点からは、一つの輸送区間（輸送区間の始点Ｂ１から輸送区間の終点Ｆ１まで）に含まれる輸送配管の合計長さＬｔが５０ｍ以上であるのが好ましく、１００ｍ以上がより好ましい。閉塞現象を防止し、又は初期線速Ｖｘ、末端線速Ｖｙを低下させる観点から、合計長さＬｔは、３００ｍ以下が好ましい。例えば図２の実施形態では、輸送配管の合計長さＬｔは、輸送配管３４の長さに等しい。また、後述する多段空気輸送の形態、例えば、図５に示す実施形態では、合計長さＬｔとは、輸送配管Ｐ１の長さＬｐ１と、輸送配管Ｐ２の長さＬｐ２と、輸送配管Ｐ３の長さＬｐ３との合計である。即ち、
【０１２６】
【数２】
2009119754.tif 000004
【０１２７】
である。
【０１２８】
末端線速Ｖｙを低くしつつ閉塞現象を抑制する観点から、輸送配管のそれぞれの長さＬｐは、５００ｍ以下が好ましく、２００ｍ以下がより好ましく、１５０ｍ以下がより好ましい。製造設備のレイアウトの設計自由度を高める観点から、長さＬｐは、好ましくは１０ｍ以上、より好ましくは１５ｍ以上、さらに好ましくは２０ｍ以上、特に好ましくは３０ｍ以上である。
【０１２９】
上記した輸送効率や物性低下等の問題は、工業的スケールの生産において顕在化しやすい。この観点から、本発明の輸送方法では、吸水性樹脂粉体の輸送量が１０００ｋｇ／ｈｒ以上であるのが好ましい。［ｋｇ／ｈｒ］は、１時間あたりの輸送量（ｋｇ）を意味する。初期線速Ｖｘを低下させる観点から、吸水性樹脂粉体の輸送量は１００００ｋｇ／ｈｒ以下であるのが好ましい。
【０１３０】
（曲率半径）
輸送配管は、水平方向又は垂直方向に直線的に設置される以外に、平面的、立体的又は多角形状に曲げられて設置される場合もあり、この場合、曲がり部の曲率半径は、１ｍ以上、さらには２ｍ以上とされるのが好ましい。またその上限は１０ｍ、さらには５ｍ程度で十分である。一つの輸送区間における曲がり部の数は、好ましくは２箇所以上１０箇所以下であり、より好ましくは２箇所以上５箇所以下とされる。
【０１３１】
（生産量）
上記した輸送効率の低下や物性低下等の問題は、工業的スケールの生産において顕在化しやすい。この観点から、本発明の輸送方法では、１ラインあたり吸水性樹脂粉体の輸送量が１０００ｋｇ／ｈｒ以上であるのが好ましい。なお、［ｋｇ／ｈｒ］は、１時間あたりの輸送量（ｋｇ）を意味する。初期線速Ｖｘおよび末端線速Ｖｙを低下させる観点から、吸水性樹脂粉体の輸送量は１００００ｋｇ／ｈｒ以下であるのが好ましく、８０００ｋｇ／ｈｒ以下であるのが好ましい。なお、１ラインとは上記吸水性樹脂の一連の製造工程をさし、工程が分岐する場合は表面架橋工程（１装置）での処理量で規定する。
【０１３２】
（加圧輸送または減圧輸送）
本発明の空気輸送は、加圧輸送であってもよいし、減圧輸送であってもよい。用いられる圧力は適宜決定されるが、例えば、−０．８ｂａｒ〜１０ｂａｒの範囲である。減圧輸送の場合、輸送装置の吸引力により吸水性樹脂粉体が輸送される。この場合、配管の内部圧力が、大気圧よりも低くされる。好ましくは、本発明の空気輸送は、図２に示す実施形態の如く、加圧輸送とされる。加圧輸送の場合、輸送装置から発生する高い圧力により吸水性樹脂粉体が輸送される。加圧輸送では、配管の内部圧力が、大気圧よりも高くされる。加圧状態とされることにより、輸送装置や配管の内部に塵や埃等が侵入しにくい。この加圧輸送は、吸水性樹脂粉体に含まれる異物の低減に寄与しうる。異物の低減は、吸水性樹脂粉体の物性向上に寄与しうる。
【０１３３】
（高濃度空気輸送）
本明細書において、末端固気比が１０（ｋｇ−樹脂／ｋｇ−空気）以上であれば、一般的に高濃度空気輸送であると定義される。高濃度空気輸送は、初期線速Ｖｘ及び末端線速Ｖｙを抑制でき、吸水性樹脂粉体の物性低下を抑制しうるため好ましい。「末端固気比」とは、輸送配管の末端Ｅｍにおける固気比である。また、「固気比」とは、吸水性樹脂粉体の質量（ｋｇ）を、空気の質量（ｋｇ）で割って得られる値であり、単位は、（ｋｇ−樹脂／ｋｇ−空気）である。したがって、末端固気比は、空気輸送時における単位時間あたりの吸水性樹脂粉体の輸送量を、その単位時間あたりの輸送に消費された空気質量で除することにより算出される。例えば、１分間に輸送された吸水性樹脂粉体の量が１００ｋｇであり、その１分間に消費された空気量が１０ｋｇであった場合、固気比は１００／１０＝１０（ｋｇ−樹脂／ｋｇ−空気）となる。消費された空気量の質量測定が難しい場合、圧力及び空気の体積流量をフローメータ等により求め、それらの値から空気の平均分子量を用いて算出してもよい。
【０１３４】
（フルード数）
フルード数は好ましくは１０〜１８、さらに好ましくは１１〜１５の範囲である。フルード数の測定方法等は国際公開第２００７／１０４６５７号パンフレットに開示される。
【０１３５】
（二次空気）
本発明では一次空気のみでも空気輸送は可能であるが、更に二次空気が用いられることにより、より好ましい輸送がなされる。本明細書において、二次空気４１とは、二次空気用配管を経由して輸送配管３４に供給される空気である。これに対して、二次空気用配管を経由せずに輸送配管３４に供給される空気は、本願において一次空気とも称される。一次空気には、加圧タンクホッパー３２から輸送配管３４に流入する空気や、コンプレッサー３８から直接輸送配管３４に供給される空気が含まれる
図４は、輸送配管３４及び二次空気用配管３９が示された断面図である。図４は、図２の一部を拡大した断面図である。図４に示すように、二次空気４１は、輸送配管３４に併設された配管３９により供給される。輸送配管３４は、二次空気導入孔ｈ１を有している。輸送配管３４の長手方向の複数位置に、二次空気導入孔ｈ１が設けられている。二次空気用配管３９は、二次空気排出孔ｈ２を有している。二次空気用配管３９の長手方向の複数位置に、二次空気排出孔ｈ２が設けられている。二次空気排出孔ｈ２の位置は、二次空気導入孔ｈ１の位置に対応している。二次空気導入孔ｈ１のそれぞれに、二次空気排出孔ｈ２のぞれぞれが接続されている。この接続により、二次空気導入孔ｈ１のそれぞれから、二次空気が導入される。なお、図４では、二次空気導入孔ｈ１が内径の大きな孔として記載されているが、実際には、二次空気導入孔ｈ１は、ノズル（エアノズル）である。
【０１３６】
二次空気導入孔ｈ１から導入された二次空気により、被輸送物である吸水性樹脂粉体が、分断される。分断された吸水性樹脂粉体は、プラグＰｇを形成しながら輸送配管３４内を移動する（図４参照）。高濃度空気輸送は、このようにプラグＰｇを形成させながら吸水性樹脂粉体を空気輸送することである。ただし、実際には、図４のように形状の整ったプラグＰｇが輸送中常に維持されることは稀である。実際の高濃度空気輸送では、次の一連の挙動が繰り返されつつ、輸送がなされる。この一連の挙動とは、輸送配管の底に粉体の堆積層が形成され、この堆積層が成長して丘状の塊となり、この塊が更に成長してプラグＰｇとなり、このプラグＰｇが移動し、このプラグＰｇが崩壊するという挙動である。
【０１３７】
（固気比変化率）
本発明では、好ましくはさらに固気比変化率（Ｒ１／Ｒ２）が考慮される。なお、輸送配管３４の始点Ｋｍにおける初期固気比がＲ１（ｋｇ−樹脂／ｋｇ−空気）であり、輸送配管３４の末端Ｅｍにおける末端固気比がＲ２（ｋｇ−樹脂／ｋｇ−空気）である。
本発明で好ましい固気比変化率は１以上である。
【０１３８】
輸送効率を高め、高初期線速による物性低下を抑制する観点から、初期固気比Ｒ１は、３５（ｋｇ−樹脂／ｋｇ−空気）以上が好ましく、５０（ｋｇ−樹脂／ｋｇ−空気）以上がより好ましく、１００（ｋｇ−樹脂／ｋｇ−空気）以上がより好ましい。輸送効率（単位時間あたりの輸送量）の低下を抑える観点から、初期固気比Ｒ１は、１５０（ｋｇ−樹脂／ｋｇ−空気）以下が好ましく、１２０（ｋｇ−樹脂／ｋｇ−空気）以下がより好ましい。
【０１３９】
輸送効率を高め、浮遊状態での粉体同士の衝突を抑制して物性低下を抑える観点から、末端固気比Ｒ２は１０（ｋｇ−樹脂／ｋｇ−空気）以上が好ましく、１５（ｋｇ−樹脂／ｋｇ−空気）以上がより好ましく、２０（ｋｇ−樹脂／ｋｇ−空気）以上がより好ましい。輸送効率（単位時間あたりの輸送量）の低下を抑え、更に閉塞現象や性能低下を抑制する観点から、末端固気比Ｒ２は、５０（ｋｇ−樹脂／ｋｇ−空気）以下が好ましく、４０（ｋｇ−樹脂／ｋｇ−空気）以下がより好ましく、３０（ｋｇ−樹脂／ｋｇ−空気）以下がより好ましい。
【０１４０】
（多段空気輸送）
空気輸送は一段で行ってもよく、多段で行ってもよい。
【０１４１】
図５は、本発明の他の実施形態に使用されうる多段空気輸送の概略構成を示す図である。この輸送方法では、工程Ｘにより得られた吸水性樹脂粉体が、工程Ｙを行う装置へと輸送される。工程Ｙは、工程Ｘの次工程である。工程Ｘは限定されない。工程Ｙは限定されない。本実施形態では、一つの輸送区間に、複数（３つ）の空気輸送装置Ａ、Ｂ及びＣが用いられている。吸水性樹脂粉体の輸送は、輸送装置Ａからスタートし、輸送装置Ｂ及び輸送装置Ｃを経て、貯蔵部に至る。この貯蔵部は、工程Ｙを行う装置に吸水性樹脂粉体を供給するための貯蔵部である。この貯蔵部は、工程Ｙを行う装置の一部である。
【０１４２】
輸送装置Ａの構成は、上記した空気輸送装置３０と同様である。輸送装置Ｂの構成は、上記した空気輸送装置３０と同様である。輸送装置Ｃの構成は、上記した空気輸送装置３０と同様である。図５においては図示されていないが、輸送配管Ｐ１には二次空気用配管が併設されており、輸送配管Ｐ２にも二次空気用配管が併設されており、輸送配管Ｐ３にも二次空気用配管が併設されている。
【０１４３】
輸送装置Ａと輸送装置Ｂとは、輸送配管Ｐ１により連結されている。輸送装置Ｂと輸送装置Ｃとは、輸送配管Ｐ２により連結されている。輸送装置Ｃと貯蔵部とは、輸送配管Ｐ３により連結されている。輸送装置Ａと、輸送装置Ｂと、輸送装置Ｃとは、輸送配管によって直列的に接続されている。このように、図５の実施形態では、複数の輸送装置が輸送配管によって直列的に接続されている。かかる空気輸送を併用することで、表面架橋後の物性低下をさらに抑制できるので好ましい。
【０１４４】
（フィルター）
受けホッパー４０には、微粉を捕捉しうるフィルターが設けられるのが好ましい。このフィルターは、受けホッパー内の気体中に存在する微粉を捕捉しうる。減圧吸引等によって受けホッパー内の気体をフィルターに通過させることにより、微粉が捕捉されうる。このフィルターとして、バッグフィルターが好ましい。このフィルターにより、微粉の低減を図りつつ、空気輸送がなされうる。かような形態によれば、空気輸送時と同時にフィルターにて微粉を除去することができる。フィルターとして、メンブレンフィルターが好ましい。このメンブレンフィルターは、捕集効率に優れる。またこのメンブレンフィルターは、微粉を容易にふるい落とすことができるため目詰まりしにくく、使用による捕集効率の低下が少ない。すなわち、本発明の一実施形態は、空気輸送時と同時にメンブレンフィルターにて吸水性樹脂微粉を除去する集塵工程を含む。
【０１４５】
このフィルターとして、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フィルターが好ましい。微粉を効率よく収集しうる観点から、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％以上がさらに好ましく、９９．９９％以上が特に好ましい。この捕集効率は、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、フィルター通過前の微粉量及びフィルター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、フィルター通過前の微粉量Ｗ０（ｍｇ／ｍ３）と、フィルター通過後の微粉量Ｗｆ（ｍｇ／ｍ３）とから、下記式により捕集効率が算出されうる。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。
【０１４６】
【数３】
2009119754.tif 000005
【０１４７】
［吸水性樹脂の用途］
上記して得られる本発明の吸水性樹脂（粒子状吸水剤）の用途は特に限定されにないが、好ましくは、紙オムツ、生理ナプキン、失禁パット等の吸収体を含む吸収性物品に使用され得る。特に、従来、粒子状吸水剤の原料由来の臭気、着色等が問題になっていた高濃度オムツ（１枚のオムツに多量の吸水性樹脂を使用したもの）に使用され、特に前記吸収性物品中の吸収体上層部に使用された場合に、特に優れた性能が発揮される。
【０１４８】
この吸収性物品中の吸収体における吸水性樹脂の含有量（コア濃度）は、３０〜１００質量％、好ましくは４０〜１００質量％、より好ましくは５０〜１００質量％、さらに好ましくは６０〜１００質量％、特に好ましくは７０〜１００質量％、最も好ましくは７５〜９５質量％で本発明の効果が発揮される。
【実施例】
【０１４９】
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、以下の実施例におけるＳＦＣや固気比等の測定方法は前述した通りである。【０１５０】
［製造例１：吸水性樹脂Ａの製造］
重合工程（ベルト上での静置重合）、ゲル細粒化（解砕）工程、乾燥工程、粉砕工程、分級工程、表面架橋工程（表面架橋剤の噴霧工程、加熱工程）、冷却工程、整粒工程及び各工程間の輸送工程のための各装置が接続され、各工程を連続して行うことができる吸水性樹脂の連続製造装置を用いた。この連続製造装置の生産能力は、１時間あたり約１５００ｋｇである。この連続製造装置を用いて、吸水性樹脂を連続製造した。【０１５１】
先ず、単量体水溶液（１）として、７５モル％が中和されたアクリル酸部分ナトリウム塩の水溶液を作製した。この単量体水溶液（１）は、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（平均ｎ数＝９）を含み、このポリエチレングリコールジアクリレートの含有割合は、単量体の全モル数に対して０．０６モル％とされた。上記単量体水溶液（１）において、上記単量体（上記アクリル酸部分ナトリウム塩）の濃度は、３８質量％とされた。得られた単量体水溶液（１）を定量ポンプで連続フィードを行い、配管の途中で窒素ガスを連続的に吹き込み、単量体水溶液（１）における酸素濃度を０．５ｐｐｍ以下にした。なお、上記「平均ｎ数」とは、ポリエチレングリコール鎖中のメチレン鎖重合度の平均数を意味する。【０１５２】
次に、単量体水溶液（１）に、過硫酸ナトリウムとＬ−アスコルビン酸とをラインミキシングにて連続混合した。このラインミキシングにおいて、過硫酸ナトリウムの混合比率は、単量体１モル当たり０．１２ｇとされ、Ｌ−アスコルビン酸の混合比率は、単量体１モル当たり０．００５ｇとされた。このラインミキシングにより得られた連続混合物を、両端に堰を有する平面スチールベルトに厚み約３０ｍｍで供給して、連続的に３０分間静置水溶液重合を行い、含水ゲル状架橋重合体（１）を得た。この含水ゲル状架橋重合体（１）を孔径７ｍｍのミートチョッパーで約２ｍｍに細分化し、これを連続通風バンド乾燥機の移動する多孔板上に厚みが５０ｍｍとなるように広げて載せ、１８５℃で３０分間乾燥し、乾燥重合体を得た。当該乾燥重合体の全量を３段ロールミルに連続供給することで粉砕した。この３段ロールミルのロールギャップは、上から順に、１．０ｍｍ／０．５５ｍｍ／０．４２ｍｍであった。この粉砕の後、目開き８５０μｍおよび１５０μｍの金属篩網を有する篩い分け装置で分級して、８５０〜１５０μｍの粒子が約９８質量％の粒子状吸水性樹脂（１）を得た。この粒子状吸水性樹脂（１）のＣＲＣは、３５ｇ／ｇであった。【０１５３】
更にこの粒子状吸水性樹脂（１）を高速連続混合機（タービュライザー／１０００ｒｐｍ）に１５００ｋｇ／ｈｒで連続供給しつつ、表面処理剤溶液をスプレーで噴霧し、混合した。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の混合液であった。この表面処理剤溶液は、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０．３質量部、プロピレングリコール０．５質量部及び純水２．７質量部の割合で混合された。次いで、得られた混合物をパドルドライヤーにより連続的に１９８℃にて４０分間加熱処理したのち、同様のパドルドライヤー（溝型攪拌式乾燥機）を用いて６０℃まで強制冷却した（冷却工程）。さらに、篩い分け装置で８５０μｍ通過物を分級し、８５０μｍ  ｏｎ品（８５０μｍ非通過物）は再度粉砕したのち、前記８５０μｍ通過物と混合することで、全量が８５０μｍ通過物である整粒された製品としての吸水性樹脂Ａを得た。製造例１で得られた吸水性樹脂Ａの性能は、ＣＲＣ／ＡＡＰ／ＳＦＣ＝３０．５（ｇ／ｇ）／２５．５（ｇ／ｇ）／３０（×１０−７・ｃｍ３・ｓ・ｇ−１）であった。【０１５４】
［製造例２：吸水性樹脂Ｂの製造］
上記冷却工程において、５０質量％硫酸アルミニウム水溶液が、粒子状吸水性樹脂（１）１００質量部に対して１質量部添加された他は製造例１と同様にして、吸水性樹脂Ｂを得た。製造例２で得られた吸水性樹脂Ｂの性能はＣＲＣ／ＡＡＰ／ＳＦＣ＝３０（ｇ／ｇ）／２４．５（ｇ／ｇ）／５０（×１０−７・ｃｍ３・ｓ・ｇ−１）であった。【０１５５】
［製造例３；粒子状吸水性樹脂（３）の製造］
上記製造例１において、３段ロールミルで粉砕し、目開き８５０μｍおよび１５０μｍの金属篩網を有する篩い分け装置で分級して８５０〜１５０μｍの粒子を得たのち、特開２００１−０７９８２９号に記載の方法に準じて、除去した微粉（１５０μｍ通過物）のうち約８重量％を含水ゲル状架橋重合体（２）と一緒にミートチョッパーで混錬することで、微粉リサイクルを行う以外は、製造例１と同様にして、製造例１とほぼ同一の粒度を有しＣＲＣが３５ｇ／ｇの吸水性樹脂粉体（粒子状吸水性樹脂）（３）を得た。電子顕微鏡写真による観察でも、吸水性樹脂粉体（３）は微粉が８５０〜１５０μｍ粒子に一体化した造粒物を含んでいることが観察された。この吸水性樹脂粉体（３）においては、吸水性樹脂粉体（１）に比べて、微粉リサイクルによって、収率向上および吸水速度（例；ＶｏｒｔｅｘやＦＳＲ／測定法については米国特許６８４９６６５号を参照）が向上する。なお、同様の含水ゲルへの微粉リサイクルは、ミートチョッパーに代えて、連続ニーダーでも可能である。【０１５６】
［実施例１］
図２で示された空気輸送装置３０と同様の輸送装置を用いて、吸水性樹脂粉体の輸送試験を行った。輸送空気源として図２の３８で示されたコンプレッサーを使用し、除湿（図示なし）して、露点−１５℃とした。空気の温度は３５℃であり、試験時間は、６００秒であった。吸水性樹脂粉体として、製造例１で得られた吸水性樹脂Ａが用いられた。輸送配管３４の内径は８３．１ｍｍとされ、輸送配管内面は＃４００バフ仕上げ（表面粗さＲｚ：２００ｎｍ）であった。輸送配管は、それぞれ水平部と垂直部とを有し、輸送配管の長さは、水平部が１０４ｍ、垂直部が１９ｍとされた。よって、輸送配管の長さＬｐ及び上記合計長さＬｔは、１２３ｍである。末端線速は、１１．５ｍ／ｓであった。単位時間あたりの輸送量は、４７０７ｋｇ／ｈｒであった。吸水性樹脂粉体の輸送配管入口温度は５０℃であり、出口温度は３５℃であった。【０１５７】
輸送区間の終点Ｆ１に到達した輸送試験後の吸水性樹脂粉体のＣＲＣは、３０．５（ｇ／ｇ）、ＳＦＣは、３０．０（×１０−７・ｃｍ３・ｓ・ｇ−１）、ＡＡＰは２５．２（ｇ／ｇ）であり、含水率は３．０重量％であった。輸送によるＳＦＣ低下率は１．６％であった。閉塞現象は見られなかった。なお、輸送前のＳＦＣがＳｆ１（ｇ／ｇ）とされ、輸送後のＳＦＣがＳｆ２（ｇ／ｇ）とされたとき、ＳＦＣ低下率Ｒｓ（％）は、次の式により算出されうる。【０１５８】
【数４】
2009119754.tif 000006
【０１５９】
［比較例１］
図１で示された空気輸送装置３０と同様の輸送装置を用いて、吸水性樹脂粉体の輸送試験を行った。輸送空気源として図１の３８で示されたコンプレッサーの代わりにルーツブロワーを使用し、除湿は行わなかった。露点２０℃であった。空気の温度は３５℃であり、試験時間は、６００秒であった。吸水性樹脂粉体として、製造例１で得られた吸水性樹脂粉体Ａが用いられた。輸送配管の内径は８３．１ｍｍとされ、輸送配管内面は＃４００バフ仕上げ（表面粗さＲｚ：２００ｎｍ）であった。輸送配管は、それぞれ水平部と垂直部とを有し、輸送配管の長さは、水平部が１０４ｍ、垂直部が１９ｍとされた。よって、輸送配管の長さＬｐ及び上記合計長さＬｔは、１２３ｍである。末端線速は、１１．５ｍ／ｓであった。単位時間あたりの輸送量は、４０００ｋｇ／ｈｒであった。吸水性樹脂粉体の輸送配管入口温度は５０℃であり、出口温度は３５℃であった。【０１６０】
輸送区間の終点Ｆ１に到達した輸送試験後の吸水性樹脂粉体のＣＲＣは、３０．５（ｇ／ｇ）、ＳＦＣは、２９．０（×１０−７・ｃｍ３・ｓ・ｇ−１）、ＡＡＰは２５．０（ｇ／ｇ）であった。輸送によるＳＦＣ低下率は４．９％であった。閉塞現象は見られなかったが、輸送能力が低下し、ＳＦＣ値も低下していた。【０１６１】
［比較例２］
図１で示された空気輸送装置３０と同様の輸送装置を用いて、吸水性樹脂粉体の輸送試験を行った。輸送空気源として図１の３８で示されたコンプレッサーの代わりにルーツブロワーを使用し、除湿は行わなかった。露点２０℃であった。空気の温度は３５℃であり、試験時間は、６００秒であった。吸水性樹脂粉体として、製造例１で得られた吸水性樹脂粉体Ａが用いられた。輸送配管の内径は８３．１ｍｍとされ、輸送配管内面は特に仕上げを行わなかった。（表面粗さＲｚ：１０００ｎｍ）であった。輸送配管は、それぞれ水平部と垂直部とを有し、輸送配管の長さは、水平部が１０４ｍ、垂直部が１９ｍとされた。よって、輸送配管の長さＬｐ及び上記合計長さＬｔは、１２３ｍである。末端線速は、１１．５ｍ／ｓであり、単位時間あたりの輸送量は、３５００ｋｇ／ｈｒであった。吸水性樹脂粉体の輸送配管入口温度は５０℃であり、出口温度は３５℃であった。【０１６２】
輸送区間の終点Ｆ１に到達した輸送試験後の吸水性樹脂粉体のＣＲＣは、３０．５（ｇ／ｇ）、ＳＦＣは、２８．５（×１０−７・ｃｍ３・ｓ・ｇ−１）、ＡＡＰは２４．９（ｇ／ｇ）であった。輸送によるＳＦＣ低下率は６．６％であった。閉塞現象は見られなかったが、輸送能力が低下し、ＳＦＣ値も低下していた。【０１６３】
［実施例２］
図１で示された空気輸送装置３０と同様の輸送装置を用いて、吸水性樹脂粉体の輸送試験を行った。輸送空気源として図１の３８で示されたコンプレッサーを使用し、除湿（図示なし）して、露点−１５℃とした。空気の温度は３５℃であり、試験時間は、６００秒であった。吸水性樹脂粉体として、製造例２で得られた吸水性樹脂粉体Ｂが用いられた。輸送配管の内径は８３．１ｍｍとされ、輸送配管内面は＃４００バフ仕上げ（表面粗さＲｚ：２００ｎｍ）であった。輸送配管は、それぞれ水平部と垂直部とを有し、輸送配管の長さは、水平部が１０４ｍ、垂直部が１９ｍとされた。よって、輸送配管の長さＬｐ及び上記合計長さＬｔは、１２３ｍである。末端線速は、１５．０ｍ／ｓであった。単位時間あたりの輸送量は、４９００ｋｇ／ｈｒであった。吸水性樹脂粉体の輸送配管入口温度は５０℃であり、出口温度は３７℃であった。【０１６４】
輸送区間の終点Ｆ１に到達した輸送試験後の吸水性樹脂粉体のＣＲＣは、３０（ｇ／ｇ）、ＳＦＣは、４９．５（×１０−７・ｃｍ３・ｓ・ｇ−１）、ＡＡＰは２４．４（ｇ／ｇ）であり、含水率は２．５重量％であった。輸送によるＳＦＣ低下率は１．０％であった。閉塞現象は見られなかった。【０１６５】
［実施例３］
製造例３で得られた吸水性樹脂を実施例１と同じ操作を用いて輸送試験を行ったところ、実施例１と同様に輸送することができた。【０１６６】
［比較例３］
図１で示された空気輸送装置３０と同様の輸送装置を用いて、吸水性樹脂粉体の輸送試験を行った。輸送空気源として図１の３８で示されたコンプレッサーの代わりにルーツブロワーを使用し、除湿は行わなかった。露点２０℃であった。空気の温度は３５℃であり、試験時間は、６００秒であった。吸水性樹脂粉体として、製造例２で得られた吸水性樹脂粉体Ｂが用いられた。輸送配管の内径は８３．１ｍｍとされ、輸送配管内面は特に仕上げを行わなかった。（表面粗さＲｚ：１０００ｎｍ）であった。輸送配管は、それぞれ水平部と垂直部とを有し、輸送配管の長さは、水平部が１０４ｍ、垂直部が１９ｍとされた。よって、輸送配管の長さＬｐ及び上記合計長さＬｔは、１２３ｍである。末端線速は、１５．０ｍ／ｓであった。試験途中で閉塞現象が発生し、試験を継続できなかった。輸送配管を解体して点検したところ、凝集物が観察され、配管を強固に閉塞させていた。【０１６７】
【表１】
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【０１６８】
表１に示すように、実施例は、比較例よりも評価（ＳＦＣ低下率）が高く、配管の閉塞を防止できることがわかった。これらの結果から、本発明の優位性は明らかである。
【産業上の利用可能性】
【０１６９】
本発明にかかる吸水性樹脂粉体の製造方法は、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に利用される吸水性樹脂粉体の製造工程において好適に適用されうる。
【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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【国際調査報告】
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