(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
架橋剤の存在下で水溶性のエチレン性不飽和単量体の水溶液を重合機にて重合して得られる、吸水性重合体の含水ゲルを、搬送手段により当該重合機から搬送する搬送方法において、
上記エチレン性不飽和単量体は、アクリル酸およびその塩の少なくとも１種であり、
上記搬送手段は、ベルトコンベアまたはロールであり、
上記含水ゲル、および／または、上記搬送手段に水を供給する工程を含んでなることを特徴とする含水ゲルの搬送方法。
【請求項２】
水を供給する上記工程では、上記搬送手段における、含水ゲルを支持する支持面と、該含水ゲルとの間、および／または、上記含水ゲルの、上記支持面により支持される領域近傍の少なくとも一部に、水を供給することを特徴とする、請求項１に記載の含水ゲルの搬送方法。
【請求項３】
架橋剤の存在下で水溶性のエチレン性不飽和単量体の水溶液を重合機にて重合して得られる、吸水性重合体の含水ゲルを、搬送手段により当該重合機から搬送する搬送方法において、
上記エチレン性不飽和単量体は、アクリル酸およびその塩の少なくとも１種であり、
上記含水ゲルを、搬送手段に備えられた複数のロールにより支持し搬送することを特徴とする含水ゲルの搬送方法。
【請求項４】
上記搬送手段がローラーコンベアであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の含水ゲルの搬送方法。
【請求項５】
上記エチレン性不飽和単量体水溶液におけるエチレン性不飽和単量体の濃度が２０重量％以上５０重量％以下であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の含水ゲルの搬送方法。
【請求項６】
搬送後、上記含水ゲルに、ゲル粉砕処理および乾燥処理を施すことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の含水ゲルの搬送方法。
【請求項７】
上記重合が連続重合であり、上記重合機がエンドレスベルトであることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の含水ゲルの搬送方法。
【請求項８】
上記含水ゲルは、上記搬送手段に設けられた支持面により支持されて搬送され、
上記支持面の温度をその雰囲気の露点以下とすることにより、上記水が結露として供給されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の含水ゲルの搬送方法。
【請求項９】
上記搬送手段により搬送されている含水ゲルを加熱する工程をさらに含んでなることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の含水ゲルの搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、水溶性のエチレン性不飽和単量体を重合して得られる含水ゲル等の、含水ゲルの搬送方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
吸水性重合体は、例えば、生理用品、紙おむつ等の衛生用品の吸収材；ドリップ吸収剤；土壌保水剤；等の広い用途に応用されている。これら吸水性重合体は、原料としての水溶性のエチレン性不飽和単量体をバッチ式、または、連続式で重合することにより、始めに含水ゲルの状態で製造される。
【０００３】
上記のようにして製造された含水ゲルは、続いて重合部より搬出され、例えば、ゲル粗砕機に搬入されて所定の大きさに粗砕される。そして、粗砕された含水ゲルは、ゲル細粒化装置に搬入されて粒状化され、例えば、所定の平均粒径を有する粒状ゲル（吸水性重合体の一形態）とされる。粒状ゲルは、さらに必要に応じて、乾燥された後にミル型粉砕機により微粉砕され、吸水性微細粒子（吸水性重合体の一形態）とされる。
【０００４】
上記重合部からゲル粗砕機への含水ゲルの搬出・搬入は、例えば、重合部とゲル粗砕機との間（重合部やゲル粗砕機内を含む）に配設された、エンドレスベルト、等の搬送手段（コンベア）の支持面により支持されて行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般に含水ゲルは粘着性を有するため、例えば、上記のように重合部からゲル粗砕機への含水ゲルの搬出・搬入を行う際には、搬送手段の支持面に粘着し易い。これにより、上記搬送手段において、含水ゲルの引っ掛かり、詰まり、たぐれ、巻き込み等の、スムーズな搬送を阻害する原因が生じやすくなる。さらにその結果、該含水ゲルが引き延ばされて亀裂が生じたり、切断されたりする虞等もありうる。含水ゲルに亀裂が入る、または、含水ゲルが切断されると、１）含水ゲルが、該亀裂、または、切断された部位からガイドロールや回転ロール等の間に巻き込まれやすくなる、２）含水ゲルの、該亀裂、または、切断された部分がゲル粗砕機の入り口付近に引っ掛かりやすくなる、等の問題がさらに発生し、含水ゲルのスムーズな搬送がより困難となる。
【０００６】
より具体的には、１）エンドレスベルトからガイドロール、回転ロール、ローラーコンベア等に搬送する際に、該エンドレスベルトの支持面に粘着した含水ゲルが剥離されがたく、搬送がスムーズになされなくなる虞がある。また、２）含水ゲルがガイドロール、回転ロール、ローラーコンベア上を搬送される場合には、該ガイドロールや回転ロールの支持面に含水ゲルが粘着し、該支持面に粘着した含水ゲルの部位がこれらロール間に巻き込まれるなどして、搬送がスムーズになされなくなる虞がある。特に、水溶性のエチレン性不飽和単量体を連続式で静置重合した場合、何らかの理由で、部分的に重合が遅い（不完全な）箇所が生じることがある。その場合、該箇所は粘着性が特に高くなっている虞があり、搬送手段の支持面に粘着して含水ゲルのスムーズな搬送を阻害する原因となりやすい。
【０００７】
そして、上記説明のように含水ゲルの引っ掛かりや詰まり等が生じると、それを取り除く為に労力を要さなければならなくなる。特に、水溶性のエチレン性不飽和単量体を連続式で重合する場合には、製造装置の運転を停止させなければならない場合も生じる。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、搬送手段の支持面への含水ゲルの粘着を防止し、該含水ゲルのスムーズな搬送を可能とする含水ゲルの搬送方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる含水ゲルの搬送方法は、上記の課題を解決するために、架橋剤の存在下で水溶性のエチレン性不飽和単量体の水溶液を重合機にて重合して得られる、吸水性重合体の含水ゲルを、搬送手段により当該重合機から搬送する搬送方法において、上記エチレン性不飽和単量体はアクリル酸およびその塩の少なくとも１種であり、上記搬送手段は、ベルトコンベアまたはロールであり、上記含水ゲル、および／または、上記搬送手段に水を供給する工程を含んでなることを特徴としている。
【００１０】
本発明にかかる含水ゲルの搬送方法はまた、上記の課題を解決するために、架橋剤の存在下で水溶性のエチレン性不飽和単量体の水溶液を重合機にて重合して得られる、吸水性重合体の含水ゲルを、搬送手段により当該重合機から搬送する搬送方法において、上記エチレン性不飽和単量体は、アクリル酸およびその塩の少なくとも１種であり、上記含水ゲルを、搬送手段に備えられた複数のロールにより支持し搬送することを特徴としている。
【００１１】
本発明にかかる含水ゲルの搬送方法はさらに、上記の課題を解決するために、上記搬送手段がローラーコンベアであることを特徴としている。
【００１２】
本発明にかかる含水ゲルの搬送方法はさらに、上記の課題を解決するために、上記エチレン性不飽和単量体水溶液におけるエチレン性不飽和単量体の濃度が２０重量％以上５０重量％以下であることを特徴としている。
【００１３】
本発明にかかる含水ゲルの搬送方法はさらに、上記の課題を解決するために、搬送後、上記含水ゲルに、ゲル粉砕処理および乾燥処理を施すことを特徴としている。
【００１４】
本発明にかかる含水ゲルの搬送方法はさらに、上記の課題を解決するために、上記重合が連続重合であり、上記重合機がエンドレスベルトであることを特徴としている。
【００１５】
本発明にかかる含水ゲルの搬送方法はさらに、上記の課題を解決するために、上記含水ゲルは、上記搬送手段に設けられた支持面により支持されて搬送され、上記支持面の温度をその雰囲気の露点以下とすることにより、上記水が結露として供給されることを特徴としている。
【００１６】
本発明にかかる含水ゲルの搬送方法はさらに、上記の課題を解決するために、上記搬送手段により搬送されている含水ゲルを加熱する工程をさらに含んでなることを特徴としている。
【００１７】
本発明にかかる含水ゲルの搬送方法はさらに、上記の課題を解決するために、水を供給する上記工程では、上記搬送手段における、含水ゲルを支持する支持面と、該含水ゲルとの間、および／または、上記含水ゲルの、上記支持面により支持される領域近傍の少なくとも一部に、水を供給することを特徴としている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について説明すれば、以下の通りである。尚、これによって、本発明が限定されるものではない。
【００１９】
〔含水ゲルの搬送方法〕
本発明にかかる含水ゲルの搬送方法は、含水ゲルを、搬送手段に設けられた支持面により支持して搬送する含水ゲルの搬送方法であって、１）上記含水ゲルを支持する支持面と該含水ゲルとの間、および／または、２）上記含水ゲルの、上記支持面により支持される領域近傍、に水を供給する工程を含んでなるものである。
【００２０】
本発明において「含水ゲル」とは、水を含んでなり、粘着性を有するゲル状物質を指す。このようなゲル状物質としては、具体的には、例えば、水溶性のエチレン性不飽和単量体を重合して得られる含水ゲル等を挙げることができる。
【００２１】
上記の「エチレン性不飽和単量体」とは、以下に述べる吸水性重合体の原料として使用可能な水溶性のエチレン性不飽和単量体であれば特に限定されるものではない。具体的には、例えば、アクリル酸、および、その塩；メタクリル酸、および、その塩；アクリルアミド；メタクリルアミド；アクリロニトリル；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート；アクリル酸メチル；アクリル酸エチル；メタクリル酸メチル；メタクリル酸エチル；マレイン酸；等を挙げることができる。上記例示のエチレン性不飽和単量体の中でも、アクリル酸、および、その塩（より具体的には、Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩等）が主原料として好適に使用される。これらのエチレン性不飽和単量体は、単独で重合反応に使用してもよく、２種類以上のものを混合して使用してもよい。尚、以下、エチレン性不飽和単量体のことを、場合によっては単に単量体と称する。
【００２２】
上記単量体は、該単量体を含んでなる溶液（以下、モノマー溶液と称する）として重合反応に供されることがより好ましい。またモノマー溶液としては、モノマー水溶液がより好ましい。該モノマー水溶液の濃度は特に限定されるものではないが、２０重量％（質量百分率）〜５０重量％であることが好ましく、３０重量％〜４５重量％であることがより好ましい。上記の濃度が２０重量％以上であれば、得られる吸水性重合体の強度を確実に実用可能な値とすることができる。また、５０重量％以下であれば重合反応により発生する反応熱の除去が容易であり、重合反応を確実にコントロールすることができる。また上記モノマー溶液に対し、重合反応に供する前に不活性ガスが供給されて、該モノマー溶液中に含まれる溶存酸素が除去されることがより好ましい。該モノマー溶液の溶存酸素除去の程度は特に限定されるものではないが、モノマー溶液中の溶存酸素量を、２ｍｇ／ｌ以下とすることがより好ましく、１ｍｇ／ｌとすることがさらに好ましい。
【００２３】
重合反応の結果、吸水性重合体の一形態としての含水ゲルが製造される。尚、本発明において吸水性重合体とは、特に断りのない限り、上記「エチレン性不飽和単量体」を重合して製造される含水ゲル、該含水ゲルに粉砕処理および／または乾燥処理等を施して得られる粒状ゲル、吸水性微細粒子等の総称である。
【００２４】
本発明において搬送手段とは、上記説明の含水ゲルと接触し、それを支持する支持面を備えた搬送手段であれば特に限定されるものではない。搬送手段は、ａ）その支持面と含水ゲルとの相対的な位置関係を一定に保った状態で含水ゲルの搬送を行う、例えば、エンドレスベルト等の搬送ベルト（すなわちベルトコンベア）；等の搬送手段（相対停止型の搬送手段と称する）と、ｂ）含水ゲルを該搬送手段の支持面に対し相対移動させる、例えば、回転自在に設けられ、駆動力を要しないガイドロール；駆動される回転ロール；複数の回転ロール、または、ガイドロールにより構成されるローラーコンベア；等の搬送手段（相対移動型の搬送手段と称する）とに大別することができる。尚、ガイドロールや回転ロール等の、軸支された回転体を以下、単にロールと総称する。また、上記の支持面とは、より具体的には例えば、含水ゲルを下方から支持するベルト面やロール面等、並びに、該含水ゲルを側面から支持する、搬送ベルトの幅方向両側に設けられる堰（側堰）やロールの両端に設けられるつば等の内側面が挙げられるが、上記説明のように含水ゲルと接触し、それを支持する面状構造であれば特に限定されるものではない。
【００２５】
上記の「水」は、１）上記含水ゲルを支持する支持面と、該含水ゲルとの間、および／または、２）上記含水ゲルの、上記支持面により支持される領域近傍の少なくとも一部、より好ましくは該領域全体、に供給される。これにより、ａ）含水ゲルが膨潤し、また上記１）の場合にはさらに、ｂ）上記支持面と含水ゲルとの間に水の層が形成され、含水ゲルが支持面に粘着することが予防される。また、いったん支持面に粘着した含水ゲルを支持面から解放することが可能となる。水を供給する上記工程を行うタイミングは特に限定されるものではなく、支持面に含水ゲルが接触する以前から、該支持面に含水ゲルが接触し支持されている間における任意のタイミングであればよい。ただし、該支持面と含水ゲルとの間に水を供給する場合には、上記支持面に含水ゲルが接触する以前に行う方がより容易であろう。
【００２６】
また、上記の支持面または含水ゲルに対し水を供給する方法は特に限定されるものではなく、具体的には、例えば、１）スプレー等を用いて水を噴霧する方法、２）水を液滴として滴下供給する方法、３）支持面の温度をその雰囲気の露点以下とすることにより、該支持面上に水を結露として供給する方法、等を挙げることができる。尚、上記３）の方法とは、より具体的には、例えば、ａ）支持面を直接的に冷却することで、または、ｂ）該支持面の裏側（内側）に冷気・冷水を流す等の方法により支持面を間接的に冷却することで、支持面の温度を上記露点以下として水（通常、水蒸気中の水）の結露を発生させることをさす。これらの方法は、一種類のみを用いてもよく、二種類以上を併用してもよい。またこれらの水は、間欠的に供給されるものであっても、連続的に供給されるものであってもよい。
【００２７】
尚、水をその流れとして供給する方法等も特に排除されるものではないが、該工程において水を多量に使用し過ぎると、後処理（より具体的には、粗砕、粒状化、乾燥処理等）における負担が大きくなる虞がある。ゆえに、水の供給量は、場合によっては後処理とのバランスを考えて決める必要がある。
【００２８】
上記の水には、必要に応じて、界面活性剤；水溶性の塩；等の添加剤や、重合開始剤；消臭剤；抗菌剤；増粘剤；キレート剤；等の機能性材料を含ませることができる。該水には、さらに、必要に応じて、例えば、各種アルコール等の親水性性の有機溶媒や、水溶性化合物、エチレン性不飽和単量体、等を含ませることもできる。また、上記「水」の温度は特に限定されるものではないが、０℃〜８０℃の範囲内であることがより好ましく、５℃〜５０℃の範囲内であることがさらに好ましい。
【００２９】
上記説明のように本発明にかかる含水ゲルの搬送方法によれば、含水ゲルが搬送手段の支持面に粘着することを予防することが可能となる。また、いったん支持面に粘着した含水ゲルを支持面から解放することが可能となる。これにより、上記搬送手段において、含水ゲルの引っ掛かり、詰まり、たぐれ、巻き込み等の、スムーズな搬送を阻害する原因の発生を防止・抑制することができる。その結果、該含水ゲルが搬送中に引き延ばされて亀裂が生じたり、切断されたりする虞等もなくすことが可能となる。
【００３０】
より具体的には、上記の搬送手段が、ガイドロール、回転ロール、ローラーコンベア等の相対移動型の搬送手段である場合には、該搬送手段の支持面に含水ゲルが粘着することが防止される。それゆえ、例えば、ロール間への含水ゲルの巻き込みなどが生じることなく、該含水ゲルを支持面に対しスムーズに相対移動させる（すなわち、搬送する）ことができる等の効果を奏する。また、上記の搬送手段が相対停止型の搬送手段である場合には、該搬送手段の支持面に含水ゲルが粘着することが防止される。この結果、該支持面より含水ゲルを剥離することが容易となり、搬送手段外、例えば、ガイドロール、回転ロール、ローラーコンベア等にスムーズに搬出することが可能となる等の効果を奏する。
【００３１】
特に、上記単量体を静置重合する場合、部分的に重合が遅い（不完全な）箇所が生じることがある。その場合、製造された含水ゲルにおいて、該箇所の粘着性が特に高くなっている虞があり、搬送手段の支持面に粘着してスムーズな搬送を阻害する原因となりうる。しかしながら、本発明にかかる含水ゲルの搬送方法を適用することで、このようなスムーズな搬送を阻害する原因の発生を防止・抑止することができる。
【００３２】
また、上記単量体の重合・後処理を連続式で行う場合には、支持面への含水ゲルの粘着が起これば製造装置全体の運転を停止させなければならない虞がある。それゆえ、本発明にかかる含水ゲルの搬送方法を適用する有益性が特に大きい。以下、本発明にかかる含水ゲルの搬送方法が適用される吸水性重合体の製造装置を、図面を参照して説明を行う。
【００３３】
〔吸水性重合体の製造装置〕
上記の製造装置は、例えば、図１に示すように、吸水性重合体の原料としての単量体をその溶液として貯蔵するモノマータンク１１；不活性ガスを供給するエジェクタ１２；重合開始剤や、レドックス系開始剤をなす酸化性開始剤を、それぞれ貯蔵する開始剤タンク１３…；レドックス系開始剤をなす還元剤を貯蔵する還元剤タンク１４；上記単量体と重合開始剤（酸化性開始剤と還元剤とよりなるレドックス系開始剤も含まれる）とを混合する混合塔１５；該混合塔１５に設けられたノズル口１５ａから重合機１８内に供給された単量体を搬送方向に連続搬送する搬送ベルト（搬送手段）１６を有している。また、混合塔１５内上部には、貯水タンク３０に連結された水３０ｂを混合塔１５内に供給する手段としてのスプレー３０ａが設けられている。尚、図１に示す製造装置において重合部とは、重合機１８を指す。
【００３４】
モノマータンク１１には、上記単量体が、例えば水溶液として（以下、モノマー水溶液と称する）貯蔵されており、該モノマー水溶液はエジェクタ１２より供給される不活性ガス（窒素ガス）により溶存酸素が除去された後、単量体供給路１７、投入口１５ｃを経由して混合塔１５に投入される。そして、モノマー水溶液が投入されると同時に、または、それ以前に、スプレー３０ａにより、混合塔１５の内面に対する水３０ｂの連続的な噴霧が開始される。
【００３５】
混合塔１５は、１）螺旋状に示されたラインに沿ってモノマー水溶液が流れる第一の混合部（サイクロン室を兼ねる）と、２）第一の混合部に後続する第二の混合部とを備えた構成となっている。上記第一の混合部は、例えば、円柱状に形成された内面と円錐台状に形成された内面とが組み合わされて構成されている。また上記第二の混合部は、例えば、一定の断面積を有する細管形状となっており、その下部が鉛直線に対しやや屈曲する（より具体的には、搬送ベルト１６の搬送方向と同方向に屈曲する）ように設けられている。
【００３６】
上記第一の混合部において、単量体供給路１７より投入口１５ｃを通じて投入されたモノマー水溶液は上記ラインに沿って流れ、該モノマー水溶液の旋回流が形成される。これにより、不活性ガスの気泡をモノマー水溶液から除去（脱泡）することができる。また、不活性ガスの除去と並行して、上記モノマー水溶液に対して、例えば過硫酸ナトリウム（ＮａＰｓ）等の酸化性開始剤；必要に応じてアゾ系開始剤等の重合開始剤；が開始剤供給路１３ａ…を経由して供給・混合される。
【００３７】
不活性ガスの除去、及び酸化性開始剤等の混合がなされたモノマー水溶液は、続いて、上記第二の混合部に導入される。該第二の混合部において、該モノマー水溶液に対し、例えば、Ｌ−アスコルビン酸（Ｌ−Ａ）等の還元剤が還元剤供給路１４ａを経由して供給・ライン混合される。これにより、単量体、酸化性開始剤、及び還元剤が混合されて重合反応が開始される。
【００３８】
続いて、混合塔１５に導入されたモノマー水溶液は、投入管を兼ねる上記第二の混合部に形成されたノズル口１５ａを経由して、重合機１８内に設けられた搬送ベルト１６の上面（ベルト面，支持面）に投入される。この際、モノマー水溶液が投入管から重合機１８内へ投入されると同時に、または、それ以前に、１）投入管の内面に対し、スプレー３０ａにより噴霧された水３０ｂが供給され、また、２）投入管の外面に対し、図示しない供給手段により、水がその流れとして間欠的に供給される。
【００３９】
尚、上記の投入管は、搬送ベルト１６によるモノマー水溶液の搬送方向と同方向に屈曲されている。この屈曲構造は、１）搬送ベルト１６の上面へのモノマー水溶液の供給をスムーズに行うため、２）搬送ベルト１６の上面へのモノマー水溶液の供給量を一定とするため、の構造であるが、特にこの構造に限定されるものではない。搬送ベルト１６の上面へのモノマー水溶液の供給量（フィード量：ノズル口１５ａの幅が固定されている場合、液厚に相当）は特に限定されるものではないが、その液厚が１ｍｍ〜５０ｍｍの範囲内となることが好ましく、１０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲内となることがより好ましく、２０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内となることがさらに好ましい。上記液厚が１ｍｍ以上であれば、吸水性重合体の生産を工業的な水準で行うことができる。また、上記液厚が５０ｍｍ以下であれば重合反応により発生する反応熱の除去が容易であり、重合反応中の突沸、得られる吸水性重合体中に含まれる可溶分の増加、該吸水性重合体の強度の低下を防止することができる。
【００４０】
搬送ベルト１６は、より具体的には、同方向に一定速度で回転する駆動軸２０・２０により支持・駆動されるエンドレスタイプのベルトコンベア（エンドレスベルト）であり、その上方に設けられたフード４１に覆われるとともに、窒素置換されている。また、搬送ベルト１６の上面は、その搬送方向前段側に位置する一定領域（冷却ゾーン１８ａ）が冷却されているとともに、その搬送方向後段側に位置する一定領域（加熱ゾーン１８ｂ）が加熱されている。尚、ここでいう「加熱」、「冷却」とはそれぞれ、反応系の温度を基準としたものである。
【００４１】
図２に示すように、上記の搬送ベルト１６はさらに、その幅方向両側に側堰１６ａ・１６ａが設けられている。この側堰１６ａ・１６ａは、搬送ベルト１６の上面に供給されるモノマー溶液が、上面外に溢れでることを防止するものである。側堰１６ａ・１６ａの高さは、供給されるモノマー水溶液の液厚に応じて適宜設定すればよく、特に限定されるものではないが、一般に５ｍｍ〜１００ｍｍの範囲内である。また、側堰１６ａ・１６ａの材質はモノマー水溶液に接触した際に劣化や溶解を起こさないものであれば特に限定されるものではなく、具体的には、例えば、ニトリルゴム、シリコーンゴム、クロロプレンゴム、フッ素ゴム、フッ素樹脂、等を挙げることができる。尚、上記の側堰１６ａ・１６ａは設けるほうがより好ましいが、設けなくても良い。
【００４２】
ノズル口１５ａを経由して搬送ベルト１６の上面に供給（投入）された単量体は、該上面において連続静置重合される。搬送ベルト１６の上面における重合反応は、冷却ゾーン１８ａにおいて一定期間冷却条件下で行われ、これに後続して、加熱ゾーン１８ｂにおいて一定期間加熱条件下で行われる。これにより、重合反応に供されたモノマー水溶液は搬送ベルト１６により重合機１８中を搬送され、始めに、反応温度の過剰な上昇を抑制しながら重合反応が行われる。続いて、該反応温度の過剰な低下を抑制しながら重合反応・熟成が行われ、含水ゲル（吸水性重合体の一形態）１９が製造される。
【００４３】
また、図１および図２に示すように、重合機１８の出口近傍において、含水ゲル１９に対し、水滴下装置（水供給手段）４２・４２より水４３が滴下供給される。水４３の供給は、含水ゲル１９の、側堰１６ａ・１６ａの内側面（支持面）１６ａ’・１６ａ’により接触・支持される領域近傍に対して行われる。これにより、含水ゲル（重合ゲル）１９の幅方向両端部が僅かに膨潤し、含水ゲル１９が側堰１６ａ・１６ａに粘着することが予防される。また、いったん側堰１６ａ・１６ａに粘着した含水ゲルを側堰１６ａ・１６ａから解放することが可能となる。それゆえ、含水ゲル１９の該両端部に傷や切れ目（亀裂）を発生させることなく、含水ゲル１９を搬送ベルト１６の支持面から容易に剥離することが可能となる。
【００４４】
尚、重合機１８においては、１）搬送ベルト１６の上面と含水ゲル１９との間、または、側堰１６ａ・１６ａの内側面１６ａ’・１６ａ’と含水ゲル１９との間、に水を供給してもよく、この場合、搬送ベルト１６の上面、または、内側面１６ａ’・１６ａ’、の含水ゲル１９の搬送方向後方の側端部と、含水ゲル１９との間に水を供給することがより好ましい。また、含水ゲル１９に水を供給する場合には、該含水ゲル１９の搬送方向後方の側端部に水を供給することがより好ましい。上記のように水を供給することで、含水ゲル１９の、搬送ベルト１６の支持面からの剥離をより容易とすることができる。
【００４５】
搬送ベルト１６の支持面から剥離された含水ゲル１９は、重合機１８とゲル粗砕機２１との間に設けられた、複数の回転ロール（搬送手段）４０…により構成されるローラーコンベア（搬送手段）に受け渡される。上記の回転ロール４０…の下方には、水４５を上方に噴霧する水噴霧装置（水供給手段）４４が設けられており、これによって回転ロール４０…のロール面（支持面）および、該ロール面により支持される含水ゲル１９の下面に継続的に水が供給される。この結果、１）ロール面と含水ゲル１９の下面との間に水の層が形成されるとともに、２）含水ゲル１９の下面側が吸水して膨潤するので、含水ゲル１９がロール面に粘着する虞を低減することが可能となる。また、含水ゲル１９には、上記説明のように傷や切れ目が生じていないので、ロール等に巻き込まれたり、引っかかったりする虞がなく、さらに、ゲル粗砕機２１に搬入される際に、含水ゲル１９がゲル粗砕機２１の入り口近傍に引っかかる虞がない。
【００４６】
ゲル粗砕機２１に搬入された含水ゲル１９は、例えば約１０ｃｍ角の大きさに粗砕される。続いて、粗砕された含水ゲル１９は、ゲル細粒化装置２２により粒状化され、例えば、平均粒径０．５ｍｍ〜３．０ｍｍの粒状ゲル（吸水性重合体の一形態）とされる。粒状ゲルは、さらに必要に応じて、図示しない乾燥機により乾燥された後にミル型粉砕機により微粉砕され、例えば、平均粒径２５０μｍ〜５００μｍの吸水性微細粒子（吸水性重合体の一形態）とされる。
【００４７】
尚、上記重合反応においては、必要に応じて架橋剤を使用してもよい。該架橋剤は、分子内に２つ以上の官能基を有し、架橋構造の形成に寄与するものであれば特に限定されるものではない。架橋剤の存在下で重合反応を行うことにより耐久性に優れた吸水性重合体を得ることができる。また、場合によっては、重合反応により得られた含水ゲル１９に架橋剤を添加し、架橋構造を形成させることもできる。この場合、含水ゲル１９の有するカルボキシル基等の官能基と反応性の有る、エポキシ基；アミノ基；水酸基；等を分子内に２個以上持つ架橋剤が好適に使用される。
【００４８】
本発明にかかる含水ゲルの搬送方法はまた、含水ゲルを搬送手段により搬送する搬送方法において、上記含水ゲル、および／または、上記搬送手段に水を供給する工程を含んでなる方法であってもよい。
【００４９】
上記の方法によれば、含水ゲルが搬送手段に引っかかることや、該含水ゲルが切断されること等の障害を生ずることのない、スムーズな含水ゲルの搬送を実現することができるという効果を奏する。
【００５０】
本発明にかかる含水ゲルの搬送方法はさらに、含水ゲルを、搬送手段に備えられたロールにより支持し搬送する含水ゲルの搬送方法において、上記含水ゲル、および／または、ロールに水を供給する工程を含んでなる方法であってもよい。
【００５１】
上記の方法によれば、含水ゲルが上記ロールに引っかかることや、該含水ゲルが切断されること等の障害を生ずることのない、スムーズな含水ゲルの搬送を実現することができるという効果を奏する。
【００５２】
本発明にかかる含水ゲルの搬送方法はさらに、含水ゲルを、搬送手段に備えられた複数のロールにより支持し搬送する工程を含んでなる方法であってもよい。
【００５３】
上記の方法によれば、動力源からの駆動力を要しない複数のロールという簡易な手段で含水ゲルを搬送することができるという効果を奏する。尚、上記ロールは、駆動力を必要とするものであってもよい。
【００５４】
本発明にかかる含水ゲルの搬送方法はさらに、上記搬送手段により搬送されている含水ゲルを加熱する工程をさらに含んでなる方法であってもよい。
【００５５】
上記の方法によれば、搬送中に含水ゲルの熟成を行うことができるので、該含水ゲルに含まれる残存モノマーや可溶分を低減させることができるという効果を奏する。
【００５６】
本発明にかかる含水ゲルの搬送方法はさらに、水溶性のエチレン性不飽和単量体を重合して得られる含水ゲルを、搬送手段に設けられた支持面により支持して搬送する含水ゲルの搬送方法において、上記含水ゲルを支持する支持面と、該含水ゲルとの間に水性液体を施す工程を含んでなる方法であってもよい。
【００５７】
本発明にかかる含水ゲルの搬送方法はさらに、含水ゲルを、搬送手段に設けられた支持面により支持して搬送する含水ゲルの搬送方法において、上記含水ゲルを支持する支持面と該含水ゲルとの間に水を供給する工程と、上記含水ゲルを、上記支持面から剥離して搬送手段外に搬出する工程とを含んでなる方法であってもよい。
【００５８】
本発明にかかる含水ゲルの搬送方法はさらに、含水ゲルを、搬送手段に設けられた支持面により支持して搬送する含水ゲルの搬送方法において、上記含水ゲルの、上記支持面により支持される領域近傍に、水を供給する工程と、上記含水ゲルを、上記支持面から剥離して搬送手段外に搬出する工程とを含んでなる方法であってもよい。
【００５９】
本発明にかかる含水ゲルの搬送方法はさらに、含水ゲルを、搬送手段に設けられた支持面により支持し、該支持面に対し相対移動させる含水ゲルの搬送方法において、上記含水ゲルを支持する支持面と、該含水ゲルとの間に水を供給する工程を含んでなる方法であってもよい。
【００６０】
本発明にかかる含水ゲルの搬送方法はさらに、含水ゲルを、搬送手段に設けられた支持面により支持し、該支持面に対し相対移動させる含水ゲルの搬送方法において、上記含水ゲルの、上記支持面により支持される領域近傍に、水を供給する工程を含んでなる方法であってもよい。
【００６１】
本発明にかかる含水ゲルの搬送方法はさらに、含水ゲルを、搬送手段としてのエンドレスベルトに設けられた支持面により支持して搬送する含水ゲルの搬送方法において、上記含水ゲルを支持する支持面の、含水ゲルの搬送方向後方の側端部と、含水ゲルとの間に水を供給する工程と、上記含水ゲルを上記エンドレスベルトから剥離して、エンドレスベルト外に搬出する工程とを含んでなる方法であってもよい。
【００６２】
本発明にかかる含水ゲルの搬送方法はさらに、水溶性のエチレン性不飽和単量体をエンドレスベルト上で静置重合して得られる含水ゲルを、該エンドレスベルトの支持面により支持して搬送する含水ゲルの搬送方法において、上記含水ゲルを支持する支持面の、含水ゲルの搬送方向後方の側端部と、含水ゲルとの間に水を供給する工程と、上記含水ゲルを、上記領域から剥離してエンドレスベルト外に搬出する工程とを含んでなる方法であってもよい。
【００６３】
本発明にかかる含水ゲルの搬送方法はさらに、水溶性のエチレン性不飽和単量体をエンドレスベルト上で静置重合して得られる含水ゲルを、該エンドレスベルトの支持面により支持して搬送する含水ゲルの搬送方法において、上記含水ゲルの、搬送方向後方の側端部の近傍に、水を供給する工程と、上記含水ゲルを、上記エンドレスベルトから剥離してエンドレスベルト外に搬出する工程とを含んでなる方法であってもよい。
【００６４】
【実施例】
以下、実施例、及び比較例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。
【００６５】
〔実施例１〕
図１および図２に示す製造装置を用いて吸水性重合体の製造を行った。本実施例において、搬送ベルト（搬送手段）１６は、側堰１６ａ・１６ａ間の距離が６０ｃｍ、長さ（すなわち、駆動軸２０・２０の中心間距離）２４ｍのステンレス製のエンドレスベルトである。また、上記の側堰１６ａ・１６ａは、高さ約５ｃｍで、ゴム製である。搬送ベルト１６の搬送速度は１ｍ／分であり、また、冷却ゾーン１８ａの長さは１５ｍ、加熱ゾーン１８ｂの長さは９ｍである。上記冷却ゾーンは冷却機により１５℃に冷却されており、上記加熱ゾーンは加熱機により７０℃に加熱されている。
【００６６】
吸水性重合体の原料として６５％中和アクリル酸ナトリウム（エチレン性不飽和単量体）を使用した。始めに、該アクリル酸ナトリウムの３５重量％水溶液を調製し、該水溶液に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アクリル酸ナトリウム１モルに対し０．０４モルとなるように加えたものをモノマー水溶液としてモノマータンク１１に供給した。続いて、エジェクタ１２によりノズルから窒素ガス（不活性ガス）を毎分１Ｌで供給し、モノマータンク１１より供給されるモノマー水溶液の流れ（毎分０．９５Ｌ）の中に上記窒素ガスを連続的に吹き込んだ。これにより、該モノマー水溶液中に含まれる溶存酸素の除去を連続的に行った。その結果、モノマー水溶液中の溶存酸素量は、０．３ｍｇ／Ｌとなった。
【００６７】
モノマー水溶液は、続いて混合塔１５に投入（供給）された。該混合塔１５は内部にテフロンコーティングが施されており、１）螺旋状に示されたラインに沿ってモノマー溶液が流れる第一の混合部（サイクロン室を兼ねる）と、２）第一の混合部に後続する第二の混合部とを備えた構成となっている。また、混合塔１５においては、該混合塔１５へのモノマー水溶液の供給がなされる直前から該モノマー水溶液の供給が完了するまでの期間、スプレー３０ａより水３０ｂが毎分１０ｍｌで、連続的に噴霧された。
【００６８】
上記第一の混合部においては、上記アクリル酸ナトリウム１モルに対し０．０２ｇの０．５重量％過硫酸ナトリウム水溶液、０．００１ｇの０．１４重量％過酸化水素水（ともに酸化性開始剤）、および、０．０２ｇの０．５重量％２，２' −アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩水溶液（熱分解型開始剤）が、それぞれ異なる開始剤タンク１３…より同時に滴下供給された。そして、旋回流の形成によるモノマー水溶液からの窒素ガスの脱泡と、酸化性開始剤、熱分解型開始剤の該モノマー水溶液への混合とが同時に行われた。
【００６９】
上記第一の混合部（サイクロン室を兼ねる）を出たモノマー水溶液は、第二の混合部（投入管を兼ねる）に導入された。該第二の混合部において、該アクリル酸ナトリウム１モルに対し０．００２ｇの０．２重量％Ｌ−アスコルビン酸（還元剤）水溶液が還元剤タンク１４より供給され、モノマー水溶液にライン混合された。
【００７０】
窒素ガスが除去（脱泡）されたモノマー水溶液は、上記投入管に形成されたノズル口１５ａを経由して、その液厚が２５ｍｍとなるように搬送ベルト１６の上面（支持面）に連続投入された。この時のモノマー水溶液の投入高さは、約１ｃｍであった。尚、上記投入管の内面および外面にはテフロンコーティングが施されており、また、重合機１８内に位置する上記投入管の外面に対し、該投入管より重合機１８内にモノマー水溶液が投入されるに先立って、上方より水が間欠的な流れとして供給開始されていた。
【００７１】
上記の搬送ベルト１６上では、モノマー水溶液投入後約３０秒でアクリル酸ナトリウムの重合が開始され、９分後に重合ピークを迎えた。この時のピーク温度は８５℃であった。重合ピーク後更に１５分間重合反応を続行した結果、含水ゲル（吸水性重合体の一形態）１９が製造された。
【００７２】
上記の含水ゲル１９に対しては、水滴下装置（供給手段）４２・４２より水が毎分５ｍｌで滴下供給されていた。搬送ベルト１６の支持面から剥離された含水ゲル１９は、続いて、複数の回転ロール（搬送手段）４０…により構成されるローラーコンベア（搬送手段）に受け渡された。回転ロール４０…のロール面（支持面）および、該ロール面により支持される含水ゲル１９の下面に対しては、水噴霧装置（水供給手段）４４より水４５が毎分１０ｍｌで噴霧されていた。
【００７３】
ゲル粗砕機２１に搬入された含水ゲル１９は、約１０ｃｍ角の大きさに粗砕された。粗砕された含水ゲル１９は、次いで、胴体内部にらせん状の突起が設けられたスクリュウ式押出機（ゲル細粒化装置２２に相当）に投入された。そして、該スクリュウ式押出機に設けられた孔径９．５ｍｍの多孔板より含水ゲル１９を押出して該含水ゲル１９を粒状化した。
【００７４】
粒状化した含水ゲル１９、すなわち、粒状ゲルを１７０℃で４３分間熱風乾燥処理した後に図示しないロールミル（ミル型粉砕機）に供し、粒径８５０μｍ以下の吸水性微細粒子（図示せず）とした。続いて、該吸水性微細粒子を１５０μｍの篩目を有する篩で分級し、粒径１５０μｍ以下の粒子を取り除いた。分級により得られた吸水性微細粒子の平均粒径は、約３００μｍであった。
【００７５】
上記の吸水性微細粒子１００重量部に対し、１，４−ブタンジオール０．５重量部、プロピレングリコール０．５重量部、イソプロピルアルコール１重量部、水３重量部からなる表面架橋剤の溶液を混合し、１９５℃で加熱処理することにより、吸水性重合体の一形態としての、表面架橋処理が施された吸水性微細粒子を得た。
【００７６】
上記の製造装置において、搬送ベルト１６および回転ロール４０…への含水ゲル１９の粘着は観察されず、含水ゲル１９はスムーズに搬送された。また、含水ゲル１９、特にその両端部に傷や切れ目（亀裂）が発生することがなかった。さらに、含水ゲル１９がゲル粗砕機２１の入り口近傍に引っ掛かることがなかった。
【００７７】
〔比較例１〕
水滴下装置４２・４２からの水４３の滴下、および、水噴霧装置４４からの水４５の噴霧を行わなかった以外は、上記実施例１と同様にして吸水性微細粒子の製造を連続的に行った。
【００７８】
上記の製造装置において、含水ゲル１９の搬送ベルト１６への粘着がしばしば観察され、搬送ベルト１６からの含水ゲル１９の剥離が困難となった。より具体的には、含水ゲル１９が側堰１６ａ・１６ａの内側面１６ａ’・１６ａ’に粘着し、その一部が残存してしまうことが観察された。このため、搬送ベルト１６から剥離された含水ゲル１９の両端部は部分的に欠けており、そこから亀裂が入ったり、切断されたりした。含水ゲル１９が切断されると、回転ロール４０・４０の間やゲル粗砕機２１の入り口近傍への引っ掛かり（詰まり）がしばしば観察された。加えて、上記の含水ゲル１９が、回転ロール…のロール面に粘着しやすいので、含水ゲル１９のスムーズな搬送がしばしば阻害された。
【００７９】
〔実施例２〕
上記実施例１において、水噴霧装置４４からの水４５の噴霧を行う代わりに、各回転ロール４０の内側（例えば、管状に構成された、回転ロール４０の軸内）に５℃の冷水を流しロール面（支持面）に水蒸気の結露（水）を発生させた。その他は、上記実施例１と同様の方法により、吸水性微細粒子の製造を連続的に行った。
【００８０】
上記の製造装置において、搬送ベルト（搬送手段）１６および回転ロール（搬送手段）４０…への含水ゲル１９の粘着は観察されず、含水ゲル１９はスムーズに搬送された。また、含水ゲル１９、特にその両端部に傷や切れ目（亀裂）が発生することがなかった。さらに、含水ゲル１９がゲル粗砕機２１の入り口近傍に、引っ掛かることがなかった。
【００８１】
〔実施例３〕
上記実施例１において、各回転ロール４０のロール面を保湿材で覆い、さらに各回転ロール４０内部の温度を図示しない加熱手段により６０℃〜８０℃の範囲内に保ち、回転ロール４０…による搬送と同時に含水ゲル１９を加温した。その他は、上記実施例１と同様の方法により、吸水性微細粒子の製造を連続的に行った。
【００８２】
上記の製造装置において、搬送ベルト（搬送手段）１６および回転ロール（搬送手段）４０…への含水ゲル１９の粘着は観察されず、含水ゲル１９はスムーズに搬送された。また、含水ゲル１９、特にその両端部に傷や切れ目（亀裂）が発生することがなかった。さらに、含水ゲル１９がゲル粗砕機２１の入り口近傍に、引っ掛かることがなかった。
【００８３】
また重合機１８から取り出された含水ゲル１９を加温することにより、ゲル粗砕機２１で含水ゲル１９を粗砕する際に、練られることを防止することができた。さらに、含水ゲル１９を加温することによりその熟成が進行するので、最終的に製造される吸水性微細粒子における残存モノマーや可溶分が従来品と比較して低減されていた。
【００８４】
【発明の効果】
以上のように、本発明にかかる含水ゲルの搬送方法によれば、含水ゲルが搬送手段の支持面に粘着することを予防することが可能となる。また、いったん支持面に粘着した含水ゲルを支持面から解放することが可能となる。これにより、上記搬送手段において、含水ゲルのスムーズな搬送を阻害する原因の発生を防止・抑制することができる。その結果、該含水ゲルが搬送中に引き延ばされて亀裂が生じたり、切断されたりする虞等もなくすことが可能となるという効果を奏する。
【００８５】
上記の搬送手段が、ガイドロール、回転ロール、ローラーコンベア等の相対移動型の搬送手段である場合には、該搬送手段の支持面に含水ゲルが粘着することが防止される。それゆえ、該含水ゲルを支持面に対しスムーズに相対移動させることができる、等の効果を奏する。
【００８６】
また、上記の搬送手段がエンドレスベルト等の相対停止型の搬送手段である場合には、該搬送手段の支持面に含水ゲルが粘着することが防止される。この結果、該支持面より含水ゲルを剥離することが容易となり、搬送手段外にスムーズに搬出することが可能となる、等の効果を奏する。
【００８７】
さらに、水溶性のエチレン性不飽和単量体を静置重合して製造される含水ゲルのように、部分的に粘着性が高い箇所を有する含水ゲルを搬送する際にも、スムーズな搬送を阻害する原因の発生を防止・抑止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる含水ゲルの搬送方法が適用された吸水性重合体の製造装置の一例を示す概略の構成図である。
【図２】重合機内に設けられた搬送ベルトを搬送方向側から見た正面図である。
【符号の説明】
１６      搬送ベルト（搬送手段；エンドレスベルト）
１６ａ’  内側面（支持面）
１９      含水ゲル
４０      回転ロール（搬送手段）
４３      水
４５      水
【図１】
0004312317.tif 000002
【図２】
0004312317.tif 000003