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高吸水性再循环聚合物的制造方法和高吸水性再循环聚合物与流程

2022-11-23 09:14:56 来源:中国专利 TAG:

1.本公开涉及制造从使用过的高吸水性聚合物再生的高吸水性再循环聚合物的方法、以及从使用过的高吸水性聚合物再生的高吸水性再循环聚合物。


背景技术:

2.研究了将使用过的高吸水性聚合物再生、再利用。
3.例如,专利文献1中公开了以下的吸水性树脂的再生方法。
4.一种吸水性树脂的再生方法,其特征在于,其为从使用过的体液吸收性物品中取出吸收了被吸收液的吸水性树脂并进行清洗和脱水处理的吸水性树脂的再生方法,清洗和/或脱水处理包括置于将该吸水性树脂所吸收的被吸收液排出的环境中的操作。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1:日本特开2003-326161号公报


技术实现要素:

8.发明要解决的问题
9.专利文献1所记载的方法虽然对吸收了被吸收液的吸水性树脂进行清洗和/或脱水处理,但并不是从吸水性树脂中对全部的被吸收液进行脱水,因此存在再生的吸水性树脂容易呈现被吸收液的颜色的倾向。
10.另外,在专利文献1所记载的方法中,在为了得到再生的吸水性树脂而进行干燥工序时,吸水性树脂彼此固着,因此如引例1的实施例等所记载的那样,需要破碎工序和分级工序。
11.因而,本公开的目的在于,提供能够制造能够抑制颗粒彼此固着、使各颗粒高效地干燥、并且白度优异的高吸水性再循环聚合物的、高吸水性再循环聚合物的制造方法。
12.用于解决问题的方案
13.本公开者们发现了一种制造从使用过的高吸水性聚合物再生的高吸水性再循环聚合物的方法,其特征在于,所述方法包括:脱水步骤,在该脱水步骤中,对所述使用过的高吸水性聚合物进行脱水,形成脱水后的高吸水性聚合物;颗粒群附着步骤,在该颗粒群附着步骤中,使高吸水性聚合物的颗粒群附着于所述脱水后的高吸水性聚合物,形成附着有颗粒群的高吸水性聚合物,并且,使所述颗粒群吸收所述脱水后的高吸水性聚合物所保持的水分;以及干燥步骤,在该干燥步骤中,将所述附着有颗粒群的高吸水性聚合物干燥,形成所述高吸水性再循环聚合物。
14.发明的效果
15.本公开的高吸水性再循环聚合物的制造方法能够制造能够抑制颗粒彼此固着、使各颗粒高效地干燥、并且白度优异的高吸水性再循环聚合物。
具体实施方式
16.具体而言,本公开涉及以下的技术方案。
17.[技术方案1]
[0018]
一种制造从使用过的高吸水性聚合物再生的高吸水性再循环聚合物的方法,其特征在于,所述方法包括:
[0019]
脱水步骤,在该脱水步骤中,对所述使用过的高吸水性聚合物进行脱水,形成脱水后的高吸水性聚合物;
[0020]
颗粒群附着步骤,在该颗粒群附着步骤中,使高吸水性聚合物的颗粒群附着于所述脱水后的高吸水性聚合物,形成附着有颗粒群的高吸水性聚合物,并且,使所述颗粒群吸收所述脱水后的高吸水性聚合物所保持的水分;以及
[0021]
干燥步骤,在该干燥步骤中,将所述附着有颗粒群的高吸水性聚合物干燥,形成所述高吸水性再循环聚合物。
[0022]
在上述制造方法中,包括预定的脱水步骤、颗粒群附着步骤以及干燥步骤。在上述颗粒群附着步骤中,高吸水性聚合物的颗粒群附着于脱水后的高吸水性聚合物,并且吸收脱水后的高吸水性聚合物所保持的水分。另外,通过高吸水性聚合物的颗粒群附着于脱水后的高吸水性聚合物,其表面积变大。因而,上述制造方法能够在上述干燥步骤中抑制颗粒彼此固着,并且使各颗粒高效地干燥,高效地形成高吸水性再循环聚合物。
[0023]
需要说明的是,在本说明书中,有时将抑制颗粒彼此的固着称为“固着抑制性”,将高效地干燥各颗粒称为“效率干燥性”。
[0024]
进而,上述高吸水性再循环聚合物由于在其表面附着有颗粒群,因此光容易漫反射,白度优异,能够使使用者感觉到清洁感,并且能够使使用者感觉到安心感。
[0025]
[技术方案2]
[0026]
根据技术方案1所述的方法,其中,所述高吸水性再循环聚合物具有80以上的白色度(w)和20以下的黄色度(yi)。
[0027]
从使用过的高吸水性聚合物再生的高吸水性再循环聚合物大多着色为使用中吸收的液体的颜色。例如,在使用过的高吸水性聚合物吸收排泄物的情况下,使用过的高吸水性聚合物被着色为茶系的情况较多。
[0028]
并且,在这样的情况下,由使用过的高吸水性聚合物形成的高吸水性再循环聚合物大多保持着色为茶系的状态。
[0029]
在上述制造方法中,上述高吸水性再循环聚合物具有预定的白色度w和预定的黄色度yi,因此白度优异,能够使使用者感觉到清洁感。
[0030]
[技术方案3]
[0031]
根据技术方案1或2所述的方法,其中,在所述脱水步骤中,通过使所述使用过的高吸水性聚合物与盐、酸或者碱接触,形成所述脱水后的高吸水性聚合物。
[0032]
在上述制造方法中,在脱水步骤中,通过与盐、酸或碱接触,形成脱水后的高吸水性聚合物。因而,脱水后的高吸水性聚合物容易具有高固体率,在颗粒群附着步骤中,容易使高吸水性聚合物的颗粒群附着于脱水后的高吸水性聚合物,并且,干燥步骤的固着抑制性和效率干燥性优异。
[0033]
[技术方案4]
[0034]
根据技术方案3所述的方法,其中,在所述脱水步骤中,通过使所述使用过的高吸水性聚合物与所述盐接触,形成所述脱水后的高吸水性聚合物。
[0035]
在上述制造方法中,在脱水步骤中,使使用过的高吸水性聚合物与预定的盐接触,利用渗透压之差将使用过的高吸水性聚合物脱水。因而,上述制造方法能够形成具有高固体率的、脱水后的高吸水性聚合物。另外,有脱水后的高吸水性聚合物的固体率变高的倾向。其结果,在颗粒群附着步骤中,容易使高吸水性聚合物的颗粒群附着于脱水后的高吸水性聚合物,并且,干燥步骤的固着抑制性和效率干燥性容易优异。
[0036]
[技术方案5]
[0037]
根据技术方案3所述的方法,其中,所述使用过的高吸水性聚合物含有酸基,在所述脱水步骤中,通过将所述使用过的高吸水性聚合物浸渍于含有所述碱的水溶液,形成所述脱水后的高吸水性聚合物,所述碱是碱金属的氢氧化物。
[0038]
在上述制造方法中,在脱水步骤中,使用含有碱金属的氢氧化物的水溶液,将使用过的高吸水性聚合物脱水。因而,使用过的高吸水性聚合物所具有的酸基及其盐(特别是钙盐)的一部分形成碱金属盐,因此,高吸水性再循环聚合物、特别是源自该使用过的高吸水性聚合物的部分的吸水性优异。另外,有脱水后的高吸水性聚合物的固体率变高的倾向。其结果,在颗粒群附着步骤中,容易使高吸水性聚合物的颗粒群附着于脱水后的高吸水性聚合物,并且,干燥步骤的固着抑制性和效率干燥性容易优异。
[0039]
[技术方案6]
[0040]
根据技术方案3所述的方法,其中,所述使用过的高吸水性聚合物含有酸基,在所述脱水步骤中,所述酸是具有比所述酸基的酸解离常数(pka,水中)小的酸解离常数(pka,水中)的酸。
[0041]
在上述制造方法中,在脱水步骤中,使用含有预定的酸的水溶液,形成脱水后的高吸水性聚合物。因而,使用过的高吸水性聚合物的酸基从其盐变为具有游离的酸基的倾向变高,有脱水后的高吸水性聚合物的固体率变高的倾向。其结果,在颗粒群附着步骤中,容易使高吸水性聚合物的颗粒群附着于脱水后的高吸水性聚合物,并且,干燥步骤的固着抑制性和效率干燥性容易优异。
[0042]
[技术方案7]
[0043]
根据技术方案1~6中任一项所述的方法,其中,在所述脱水步骤中,所述脱水后的高吸水性聚合物具有10质量%以上的固体率。
[0044]
在上述制造方法中,在脱水步骤中,脱水后的高吸水性聚合物具有预定的固体率。因而,在颗粒群附着步骤中,容易使高吸水性聚合物的颗粒群附着于脱水后的高吸水性聚合物,并且,干燥步骤的固着抑制性和效率干燥性容易优异。
[0045]
[技术方案8]
[0046]
根据技术方案1~7中任一项所述的方法,其中,在所述颗粒群附着步骤中,所述附着有颗粒群的高吸水性聚合物具有超过30质量%的固体率。
[0047]
在上述制造方法中,在颗粒群附着步骤中,附着有颗粒群的高吸水性聚合物具有预定的固体率,因此,干燥步骤的固着抑制性和效率干燥性优异。
[0048]
[技术方案9]
[0049]
根据技术方案1~8中任一项所述的方法,其中,在所述颗粒群附着步骤中,所述高
吸水性聚合物的颗粒群具有90质量%以上的固体率。
[0050]
在上述制造方法中,在颗粒群附着步骤中,高吸水性聚合物的颗粒群具有预定的固体率,因此,在颗粒群附着步骤中,高吸水性聚合物的颗粒群容易附着于脱水后的高吸水性聚合物,并且,干燥步骤的固着抑制性和效率干燥性容易优异。
[0051]
[技术方案10]
[0052]
根据技术方案1~9中任一项所述的方法,其中,在所述颗粒群附着步骤中,所述高吸水性聚合物的颗粒群包含60质量%以上的具有超过45μm且为300μm以下的粒径的颗粒。
[0053]
在上述制造方法中,在颗粒群附着步骤中,高吸水性聚合物的颗粒群含有预定量的具有预定的粒径的颗粒,因此,在颗粒群附着步骤中,高吸水性聚合物的颗粒群容易附着于脱水后的高吸水性聚合物,并且,干燥步骤的固着抑制性和效率干燥性优异。另外,上述高吸水性再循环聚合物在其表面具有包含预定量的具有预定的粒径的颗粒的颗粒群,因此光容易漫反射,白度优异。
[0054]
[技术方案11]
[0055]
根据技术方案1~10中任一项所述的方法,其中,在所述干燥步骤中,将所述附着有颗粒群的高吸水性聚合物在80℃~150℃的干燥温度下干燥60分钟~180分钟。
[0056]
在上述制造方法中,在干燥步骤中,将附着有颗粒群的高吸水性聚合物在预定的条件下干燥,因此能够抑制高吸水性再循环聚合物的着色、变色等。
[0057]
[技术方案12]
[0058]
根据技术方案1~11中任一项所述的方法,其中,所述使用过的高吸水性聚合物包含于含有浆粕纤维的使用过的卫生用品,
[0059]
所述脱水步骤包括以下子步骤:
[0060]
1次脱水子步骤,在该1次脱水子步骤中,将含有所述使用过的高吸水性聚合物和所述浆粕纤维的混合物以由所述使用过的高吸水性聚合物形成具有2.0质量%~9.0质量%的固体率的1次脱水后的高吸水性聚合物的方式进行1次脱水,并且,将1次脱水后的高吸水性聚合物与所述浆粕纤维分离;以及
[0061]
2次脱水子步骤,在该2次脱水子步骤中,将1次脱水后的高吸水性聚合物以形成具有10.0质量%~40.0质量%的固体率的2次脱水后的高吸水性聚合物的方式进行脱水。
[0062]
在上述制造方法中,脱水步骤包括1次脱水子步骤和2次脱水子步骤。在1次脱水子步骤中,由1次脱水后的高吸水性聚合物形成具有预定的固体率的1次脱水后的高吸水性聚合物,因此,容易从构成卫生用品的构成材料分离1次脱水后的高吸水性聚合物和浆粕纤维的混合物。另外,在所分离的混合物中,使1次脱水后的高吸水性聚合物与浆粕纤维分离,并且容易取出1次脱水后的高吸水性聚合物。
[0063]
接下来,在2次脱水子步骤中,由1次脱水后的高吸水性聚合物形成具有预定的固体率的2次脱水后的高吸水性聚合物(脱水后的高吸水性聚合物)。因而,能够使1次脱水后的高吸水性聚合物所保持的水分排出,将高吸水性聚合物清洁化,在颗粒群附着步骤中,容易使高吸水性聚合物的颗粒群附着于脱水后的高吸水性聚合物,并且,干燥步骤的固着抑制性和效率干燥性容易优异。
[0064]
[技术方案13]
[0065]
一种从使用过的高吸水性聚合物再生的高吸水性再循环聚合物,其特征在于,
[0066]
所述高吸水性再循环聚合物具备从所述使用过的高吸水性聚合物回收的高吸水性聚合物和连结于所述高吸水性聚合物的表面的高吸水性聚合物的颗粒群,
[0067]
所述高吸水性再循环聚合物具有80以上的白色度(w)和20以下的黄色度(yi)。
[0068]
上述高吸水性再循环聚合物具备连结于其表面的高吸水性聚合物的颗粒群,并且具有预定的白色度w和20以下的黄色度yi。因而,上述高吸水性再循环聚合物的白度优异,能够使使用者感觉到清洁感,并且能够使使用者感觉到安心感。
[0069]
[技术方案14]
[0070]
根据技术方案13所述的高吸水性再循环聚合物,其中,所述高吸水性再循环聚合物具有30倍(g/g)以上的吸水倍率。
[0071]
上述高吸水性再循环聚合物具有预定的吸水倍率,吸收性优异。
[0072]
[技术方案15]
[0073]
根据技术方案13或14所述的上述高吸水性再循环聚合物,其中,所述高吸水性再循环聚合物具有20倍(g/g)以上的保水倍率。
[0074]
上述高吸水性再循环聚合物具有预定的保水倍率,保水性优异。
[0075]
以下,对本公开的制造从使用过的高吸水性聚合物再生的高吸水性再循环聚合物的方法(以下,有时称为“高吸水性再循环聚合物的制造方法”)和从使用过的高吸水性聚合物再生的高吸水性再循环聚合物(以下,有时称为“高吸水性再循环聚合物”)进行详细说明。
[0076]
本公开的高吸水性再循环聚合物的制造方法包括以下的步骤。
[0077]
·
对上述使用过的高吸水性聚合物进行脱水,形成脱水后的高吸水性聚合物的脱水步骤(以下,有时称为“脱水步骤”)
[0078]
·
使高吸水性聚合物的颗粒群附着于上述脱水后的高吸水性聚合物,形成附着有颗粒群的高吸水性聚合物,并且,使上述颗粒群吸收上述脱水后的高吸水性聚合物所保持的水分的颗粒群附着步骤(以下,有时称为“颗粒群附着步骤”)
[0079]
·
将上述附着有颗粒群的高吸水性聚合物干燥,形成上述高吸水性再循环聚合物的干燥步骤(以下,有时称为“干燥步骤”)
[0080]
《脱水步骤》
[0081]
在上述脱水步骤中,将使用过的高吸水性聚合物脱水,形成脱水后的高吸水性聚合物。
[0082]
在本公开中,使用过的高吸水性聚合物只要吸收了液体就没有特别限制,例如可列举出使用过的卫生用品中所含的高吸水性聚合物。作为上述卫生用品,例如可列举出一次性尿布、吸尿垫、一次性短裤、生理用卫生巾、卫生护垫、床用片、宠物用片等。
[0083]
需要说明的是,上述使用过的卫生用品包括由使用者使用且吸收了使用者的排泄物的卫生用品、由使用者使用且未吸收使用者的排泄物的卫生用品、未使用且废弃的卫生用品(例如,高吸水性聚合物吸收了用于将卫生用品再循环的处理液的卫生用品)等。
[0084]
作为上述高吸水性聚合物的组成,可列举出在上述卫生用品的技术领域中公知的组成,例如可列举出淀粉系、纤维素系、合成聚合物系的高吸水性聚合物。作为淀粉系或纤维素系的高吸水性聚合物,例如可列举出淀粉-丙烯酸(盐)接枝共聚物、淀粉-丙烯腈共聚物的皂化物、羧甲基纤维素钠的交联物等。作为合成聚合物系的高吸水性聚合物,例如可列
举出聚丙烯酸盐系、聚磺酸盐系、马来酸酐盐系、聚丙烯酰胺系、聚乙烯醇系、聚环氧乙烷系、聚天冬氨酸盐系、聚谷氨酸盐系、聚藻酸盐系、淀粉系、纤维素系等高吸水性聚合物(sap,super absorbent polymer)等。
[0085]
上述高吸水性聚合物可以划分为具有酸基(例如羧基或磺基)的聚合物和不具有上述酸基的聚合物。
[0086]
作为将使用过的高吸水性聚合物脱水的方法,可列举出在本技术领域中公知的方法,例如可列举出盐、酸、碱、亲水性有机溶剂、温度变化、吸水剂等。
[0087]
在脱水步骤中,能够以脱水后的高吸水性聚合物具有预定的固体率的方式进行脱水。作为上述预定的固体率,可列举出优选10.0质量%以上,更优选20.0质量%以上、并且进一步优选30.0质量%以上。另外,上述预定的固体率优选为50.0质量%以下,并且更优选为40.0质量%以下。由此,在颗粒群附着步骤中,容易使高吸水性聚合物的颗粒群附着于脱水后的高吸水性聚合物,并且,干燥步骤的固着抑制性和效率干燥性容易优异。
[0088]
在本说明书中,固体率如下所述测定。
[0089]
(1)测定应测定的样品(高吸水性聚合物的颗粒群、附着有颗粒群的高吸水性聚合物、高吸水性再循环聚合物等)的干燥前质量:m1(g)。
[0090]
(2)将应测定的样品在50℃下干燥180分钟,测定其干燥后质量:m2(g)。
[0091]
(3)通过下式计算固体率(质量%):
[0092]
固体率(质量%)=100
×
m2/m1。
[0093]
在上述脱水步骤中,能够通过将使用过的高吸水性聚合物浸渍于盐本身或含有该盐的水溶液(例如饱和水溶液)来脱水。作为上述盐,例如可列举出碱与酸等的盐。作为上述碱,可列举出碱金属(例如锂、钠、钾)的氢氧化物、碱土金属(例如铍、镁、钙、锶、钡)的氢氧化物等。
[0094]
作为上述碱金属的氢氧化物,可列举出氢氧化锂、氢氧化钠及氢氧化钾、以及它们的任意组合。作为上述碱土金属的氢氧化物,例如可列举出氢氧化铍、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化锶、氢氧化钡、以及它们的任意组合。
[0095]
在上述高吸水性聚合物具有酸基(例如羧基或磺基)的情况下,上述碱优选为碱金属的氢氧化物。这是从不易阻碍高吸水性再循环聚合物的吸水性的观点出发的。
[0096]
作为上述酸,没有特别限制,例如可列举出无机酸和有机酸。
[0097]
作为上述无机酸,例如可列举出硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、硼酸、溴酸、碘酸等。作为上述有机酸,可列举出具有酸基、例如羧基、磺基等的有机酸。需要说明的是,具有磺基的有机酸被称为磺酸,并且具有羧基且不具有磺基的有机酸被称为羧酸。作为上述有机酸,从保护设备的观点出发,优选为具有羧基的有机酸,特别优选为羧酸。
[0098]
在上述有机酸具有羧基的情况下,上述有机酸在每1分子中能够具有1个或多个羧基,并且优选具有多个羧基。这是因为,通过这样做,可得到有机酸变得容易与排泄物等中所含的2价以上的金属、例如钙形成螯合物、不易阻碍高吸水性再循环聚合物的吸水性、容易降低从使用过的卫生用品制造的再生浆粕纤维的灰分等效果。
[0099]
作为上述有机酸,例如可列举出柠檬酸、酒石酸、苹果酸、琥珀酸、草酸(以上为具有多个羧基的羧酸)、葡萄糖酸(c6)、戊酸(c5)、丁酸(c4)、丙酸(c3)、乙醇酸(c2)、乙酸(c2)例如冰乙酸、甲酸(c1)、乳酸(以上为具有1个羧基的羧酸)、甲磺酸、三氟甲磺酸、苯磺酸、对
甲苯磺酸(以上为磺酸)等。
[0100]
在上述高吸水性聚合物具有酸基(例如羧基或磺基)的情况下,上述酸也可以是具有比高吸水性聚合物中的酸基的酸解离常数(pka,水中)大的酸解离常数(pka,水中)的酸。由此,高吸水性聚合物的酸基容易形成盐(例如碱金属盐),进而,后述的高吸水性再循环聚合物的吸水倍率和保水倍率变得优异。
[0101]
在上述酸具有多个酸基的情况下,例如在上述酸为二元酸或三元酸的情况下,优选上述酸的酸解离常数(pka,水中)中最小的酸解离常数(pka,水中)大于高吸水性聚合物的酸基的酸解离常数(pka,水中),并且在高吸水性聚合物具有多种酸基的情况下,优选上述酸的酸解离常数(pka,水中)中最小的酸解离常数(pka,水中)大于高吸水性聚合物的多种酸基中最大的酸解离常数(pka,水中)。这是从高吸水性聚合物的酸基容易形成盐(例如碱金属盐)的观点出发的。
[0102]
在本说明书中,酸解离常数(pka,水中)能够采用电化学协会编辑的电化学便览中记载的值。
[0103]
根据电化学便览,主要的化合物的酸解离常数(pka,水中,25℃)如下所述。
[0104]
[有机酸]
[0105]
·
酒石酸:2.99(pk
a1
),4.44(pk
a2
)
[0106]
·
苹果酸:3.24(pk
a1
),4.71(pk
a2
)
[0107]
·
柠檬酸:2.87(pk
a1
),4.35(pk
a2
),5.69(pk
a3
)
[0108]
[无机酸]
[0109]
·
硫酸:1.99(pk
a2
)
[0110]
电化学便览中未记载的酸的酸解离常数(pka,水中)能够通过测定求出。作为能够测定酸的酸解离常数(pka,水中)的设备,例如可列举出sirius公司制的化合物物理性质评价分析系统t3。
[0111]
就作为上述酸的碳酸而言,碳酸不易残留在水溶液中,或者能够通过加热等容易地去除,因此优选。
[0112]
另外,除碳酸以外的上述酸例如在湿润状态下的高吸水性再循环聚合物处于酸性ph的情况下,能够对湿润状态下的高吸水性再循环聚合物、干燥状态下的高吸水性再循环聚合物等赋予抗菌性。
[0113]
作为上述盐,可列举出碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢锂、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氯化锂、氯化钠、氯化钾等。
[0114]
上述盐优选以盐本身或水溶液的形式使用,优选盐本身。另外,上述水溶液优选为饱和水溶液。由此,脱水后的高吸水性聚合物容易具有上述预定的固体率。
[0115]
在上述高吸水性聚合物具有酸基(例如羧基或磺基)的情况下,在脱水步骤中,能够通过将使用过的高吸水性聚合物浸渍于含有酸的水溶液来脱水。上述酸优选为具有比高吸水性聚合物中的酸基的酸解离常数(pka,水中)小的酸解离常数(pka,水中)的酸(以下,有时称为“预定的强酸”)。这是从使用过的高吸水性聚合物的脱水的效率的观点出发的。
[0116]
在上述酸具有多个酸基的情况下,例如在上述酸为二元酸或三元酸的情况下,优选上述酸的酸解离常数(pka,水中)中最大的酸解离常数(pka,水中)小于高吸水性聚合物的酸基的酸解离常数(pka,水中),并且在高吸水性聚合物具有多种酸基的情况下,优选上述
酸的酸解离常数(pka,水中)中最大的酸解离常数(pka,水中)小于高吸水性聚合物的多种酸基中最小的酸解离常数(pka,水中)。这是从高吸水性聚合物的脱水的效率的观点出发的。
[0117]
作为上述预定的强酸,可列举出在盐的部分说明的酸,例如硫酸、硝酸、盐酸、磷酸等。
[0118]
上述含有酸的水溶液优选具有预定的ph,上述预定的ph优选为4.5以下,更优选为4.0以下,进一步优选为3.5以下,并且更进一步优选为3.0以下。由此,脱水后的高吸水性聚合物容易具有上述预定的固体率。
[0119]
另外,上述预定的ph优选为0.5以上,并且更优选为1.0以上。若上述预定的ph过低,则高吸水性聚合物的酸基容易从盐(例如钠盐)的状态变化为游离酸的状态,有时高吸水性再循环聚合物的吸水性降低。
[0120]
需要说明的是,在本说明书中,ph是指25℃下的值。另外,ph例如能够使用株式会社堀场制作所制的twin ph计as-711进行测定。
[0121]
在脱水步骤中,例如,将使用过的高吸水性聚合物在含有酸的水溶液中,虽然也取决于温度,但搅拌约5分钟~60分钟,由此将高吸水性聚合物脱水,能够形成脱水后的高吸水性聚合物。
[0122]
在脱水步骤中,具有酸基的高吸水性聚合物的酸基有从盐(例如钠盐)的状态变化为游离酸的状态的倾向,因此有高吸水性聚合物的吸水性降低的倾向。
[0123]
若将吸水了的高吸水性聚合物放入含有酸的水溶液中,则带负电的亲水性基团(例如-coo-)被带正电的氢离子(h

)中和(例如-cooh),因此亲水性基团的离子排斥力减弱,吸水力降低,高吸水性聚合物被脱水。
[0124]
脱水步骤中的含有酸的水溶液的温度没有特别限制,例如能够为室温(25℃),并且也可以为比室温高的温度。
[0125]
具体而言,脱水步骤中的含有酸的水溶液的温度优选高于室温,更优选为60℃~100℃,进一步优选为70℃~95℃,并且更进一步优选为80℃~90℃。由此,通过含酸水溶液中所含的酸,容易对含酸水溶液中所含的源自排泄物等的菌进行杀菌。
[0126]
在上述高吸水性聚合物具有酸基(例如羧基或磺基)的情况下,在脱水步骤中,能够通过将使用过的高吸水性聚合物浸渍于含有碱的水溶液来脱水。
[0127]
作为上述碱,可列举出在“盐”的部分中说明的碱金属(例如,锂、钠、钾)的氢氧化物、碱土金属(例如,铍、镁、钾)的氢氧化物,优选碱金属(例如,锂、钠、钾)的氢氧化物。由此,高吸水性再循环聚合物、特别是源自该使用过的高吸水性聚合物的部分的酸基形成盐,源自使用过的高吸水性聚合物的部分、进而高吸水性再循环聚合物的吸水性容易变得优异。
[0128]
上述含有碱的水溶液优选具有预定的ph,上述预定的ph优选为8.0以上,更优选为9.0以上,并且进一步优选为10.0以上。另外,上述预定的ph优选为14.0以下,并且更优选为13.0以下。由此,脱水后的高吸水性聚合物容易具有上述预定的固体率。
[0129]
需要说明的是,关于ph的测定方法,如上所述。
[0130]
作为上述亲水性有机溶剂,优选与水具有混合性,例如可列举出醇系溶剂(例如甲醇、乙醇、丙醇及其异构体、丁醇及其异构体)、酮系溶剂(例如丙酮、甲乙酮)、腈系溶剂(例如乙腈)等。
[0131]
在使用过的高吸水性聚合物以与浆粕纤维的混合物的形式存在的情况下,例如使用过的高吸水性聚合物包含于使用过的卫生用品的情况下,上述脱水步骤能够包括以下的子步骤。
[0132]
·
1次脱水子步骤,在该1次脱水子步骤中,将含有上述使用过的高吸水性聚合物和上述浆粕纤维的混合物以由上述使用过的高吸水性聚合物形成具有预定的固体率的1次脱水后的高吸水性聚合物的方式进行1次脱水,并且将预定的1次脱水后的高吸水性聚合物与浆粕纤维分离
[0133]
·
2次脱水子步骤,在该2次脱水子步骤中,将1次脱水后的高吸水性聚合物以形成具有预定的固体率的2次脱水后的高吸水性聚合物的方式进行脱水
[0134]
由此,在1次脱水子步骤中,浆粕纤维容易与1次脱水后的高吸水性聚合物分离,并且,容易将1次脱水后的高吸水性聚合物与浆粕纤维分离。另外,在接下来的颗粒群附着步骤中,高吸水性聚合物的颗粒群容易附着于脱水后的高吸水性聚合物,并且,干燥步骤的固着抑制性和效率干燥性容易优异。
[0135]
关于1次脱水后的高吸水性聚合物的预定的固体率优选为2.0质量%~9.0质量%,更优选为3.0质量%~9.0质量%,并且进一步优选为3.0质量%~9.0质量%。关于2次脱水后的高吸水性聚合物的预定的固体率优选为10.0质量%~40.0质量%,更优选为11.0质量%~35.0质量%,并且进一步优选为12.0质量%~30.0质量%。
[0136]
1次脱水后的高吸水性聚合物的固体率和2次脱水后的高吸水性聚合物(脱水后的高吸水性聚合物)的固体率能够通过调整上述盐、酸、碱、亲水性有机溶剂、温度变化、吸水剂的种类、浸渍于它们的时间等来调整。
[0137]
《颗粒群附着步骤》
[0138]
在颗粒群附着步骤中,使高吸水性聚合物的颗粒群附着于脱水后的高吸水性聚合物,形成附着有颗粒群的高吸水性聚合物,并且使上述颗粒群吸收脱水后的高吸水性聚合物所保持的水分。
[0139]
上述高吸水性聚合物的颗粒群的组成没有特别限制,能够具有与上述高吸水性聚合物(使用过的高吸水性聚合物)的组成同样的组成,并且能够具有与上述高吸水性聚合物(使用过的高吸水性聚合物)相同或不同的组成。
[0140]
关于上述高吸水性聚合物的颗粒群的具体的组成,如在“脱水步骤”的部分说明的那样,因此省略此处的说明。
[0141]
上述高吸水性聚合物的颗粒群优选未使用。这是从高吸水性再循环聚合物的白度的观点出发的。
[0142]
另外,上述高吸水性聚合物的颗粒群能够为制造高吸水性聚合物时产生的微粉、制造卫生用品时回收的微粉。
[0143]
作为制造上述高吸水性聚合物时产生的微粉,可列举出块状聚合物的粉碎时产生的微粉、乳液聚合物、溶液聚合物、反相悬浮聚合物等的造粒时产生的微粉等。
[0144]
作为制造上述卫生用品时回收的微粉,例如可列举出利用集尘机回收的微粉。
[0145]
上述高吸水性聚合物的颗粒群优选具有90.0质量%以上、并且更优选具有95.0质量%以上的固体率。由此,在颗粒群附着步骤中,高吸水性聚合物的颗粒群附着于脱水后的高吸水性聚合物,容易吸收其水分,并且干燥步骤的固着抑制性和效率干燥性容易优异。需
要说明的是,上述高吸水性聚合物的颗粒群的固体率的上限为100.0质量%。
[0146]
关于固体率的测定方法,如上所述。
[0147]
上述高吸水性聚合物的颗粒群优选具有比脱水后的高吸水性聚合物的粒径小的粒径,更优选具有300μm以下、进一步优选具有200μm以下、并且更进一步优选具有150μm以下的粒径。另外,上述高吸水性聚合物的颗粒群具有优选超过1μm、更优选超过30μm、进一步优选超过45μm、并且更进一步优选超过50μm的粒径。
[0148]
需要说明的是,上述脱水后的高吸水性聚合物的粒径是指将脱水后的高吸水性聚合物在50℃干燥180分钟后的粒径。
[0149]
另外,上述高吸水性聚合物的颗粒群以优选60质量%以上、更优选70质量%以上、进一步优选80质量%以上、并且更进一步优选90质量%以上的质量比含有具有上述上限和下限的范围内的粒径的颗粒。另外,上述高吸水性聚合物的颗粒群能够以100质量%以下的质量比含有具有上述上限和下限的范围内的粒径的颗粒。
[0150]
由此,上述高吸水性聚合物的颗粒群的操作性优异。另外,在颗粒群附着步骤中,高吸水性聚合物的颗粒群容易附着于脱水后的高吸水性聚合物,并且干燥步骤的固着抑制性和效率干燥性容易优异。另外,上述高吸水性再循环聚合物的光容易漫反射,白度容易优异。
[0151]
在本说明书中,关于上述高吸水性聚合物的颗粒群和高吸水性再循环聚合物的、具有预定的粒径的颗粒的质量比能够按照iso 17190-3,使用具有在jis z 8801-1中规定的标称网眼的筛,如以下那样测定。
[0152]
(1)准备具有应测定的样品的粒径的下限值的标称网眼的筛(以下,称为“下限筛”)和具有应测定的样品的粒径的上限值的标称网眼的筛(以下,称为“上限筛”)。
[0153]
例如,在测定样品中的具有45μm~300μm的粒径的颗粒的量的情况下,准备具有45μm的标称网眼的下限筛和具有300μm的标称网眼的上限筛。
[0154]
(2)精密地测定应测定的样品的质量:m3(g)、例如100g。
[0155]
(3)将应测定的样品载置于上限筛下配置有下限筛的设备的上限筛上,筛分10分钟,测定通过上限筛、残留在下限筛上的残留物的质量:m4(g)。
[0156]
(5)通过以下的式子计算具有预定的粒径的颗粒的质量比:r(质量%):
[0157]
r(质量%)=100
×
m4/m3。
[0158]
在颗粒群附着步骤中,相对于脱水后的高吸水性聚合物100质量份,优选以50质量份~150质量份、更优选以60质量份~120质量份、并且进一步优选以70质量份~100质量份的比率混合高吸水性聚合物的颗粒群。由此,接下来的干燥步骤的固着抑制性和效率干燥性容易变得优异。另外,上述高吸水性再循环聚合物的白度容易优异。
[0159]
上述附着有颗粒群的高吸水性聚合物具有优选30.0质量%以上、更优选35.0质量%以上、并且进一步优选40.0质量%以上的固体率。另外,上述附着有颗粒群的高吸水性聚合物优选具有90.0质量%以下的固体率。由此,接下来的干燥步骤的固着抑制性和效率干燥性容易变得优异。
[0160]
《干燥步骤》
[0161]
在干燥步骤中,将上述附着有颗粒群的高吸水性聚合物干燥,形成高吸水性再循环聚合物。
[0162]
在干燥步骤中,将上述附着有颗粒群的高吸水性聚合物在例如80℃~150℃、优选100℃~120℃的干燥温度下进行干燥。由此,容易以短的干燥时间形成着色被抑制、吸水性优异的高吸水性再循环聚合物。需要说明的是,若干燥温度变高,则高吸水性再循环聚合物的酸基等发生脱水缩合,高吸水性再循环聚合物的吸水性降低,并且高吸水性再循环聚合物有时着色为茶系色。
[0163]
在干燥步骤中,能够将上述附着有颗粒群的高吸水性聚合物干燥例如30分钟~300分钟、优选60分钟~180分钟的干燥时间的期间。若上述干燥时间短,则虽然也取决于干燥温度,但有时所形成的高吸水性再循环聚合物的固体率变低。若上述干燥时间长,则虽然也取决于干燥温度,但有时高吸水性再循环聚合物的酸基等发生脱水缩合,高吸水性再循环聚合物的吸水性降低。
[0164]
上述干燥步骤也可以在减压下、例如0.1kpa以上且小于100kpa下实施。
[0165]
上述高吸水性再循环聚合物优选具有超过250μm、更优选超过300μm、并且进一步优选超过350μm的粒径。另外,上述附着有颗粒群的高吸水性聚合物具有优选800μm以下、更优选750μm以下、并且进一步优选700μm以下的粒径。
[0166]
另外,上述高吸水性再循环聚合物以优选60质量%以上、更优选70质量%以上、进一步优选80质量%以上、并且更进一步优选90质量%以上的质量比包含具有上述上限和下限的范围内的粒径的颗粒。另外,上述高吸水性再循环聚合物能够以100质量%以下的质量比包含具有上述上限和下限的范围内的粒径的颗粒。由此,容易将上述高吸水性再循环聚合物再利用于使用高吸水性聚合物的各种用途、例如卫生用品。
[0167]
上述高吸水性再循环聚合物具有优选90.0质量%以上、并且更优选95.0质量%以上的固体率。另外,上述高吸水性再循环聚合物优选具有100.0质量%以下的固体率。由此,高吸水性再循环聚合物不易固着,吸水性容易优异。
[0168]
需要说明的是,关于固体率的测定方法,如上所述。
[0169]
高吸水性再循环聚合物具有优选80以上、更优选82以上、并且进一步优选84以上的白色度(w)。由此,上述高吸水性再循环聚合物的白度优异,能够使使用者感觉到清洁感。
[0170]
另外,高吸水性再循环聚合物具有优选20以下、更优选19以下、并且进一步优选18以下的黄色度(yi)。由此,上述高吸水性再循环聚合物的白度优异,能够使使用者感觉到清洁感。
[0171]
在本说明书中,白色度(w)和黄色度(yi)如下测定。
[0172]
(1)在温度:20
±
5℃及湿度:65
±
5%rh的恒温恒湿室中,准备日本电色工业(株)制的交照测光式色差计z-300a。
[0173]
(2)将高吸水性再循环聚合物4.5g均匀地铺满色差计的试样台的玻璃窗(直径40mm)。
[0174]
(3)在铺满的高吸水性再循环聚合物上载置附属于色差计的黑色板(尺寸:80mm
×
80mm,质量:280g),对高吸水性再循环聚合物施加载荷。
[0175]
(4)选择模式:反射、透射窗直径:30mm的色差计,测定高吸水性再循环聚合物的白色度(w)和黄色度(yi)。
[0176]
上述高吸水性再循环聚合物具有优选30倍(g/g)以上、更优选40倍(g/g)以上、并且45倍(g/g)以上的吸水倍率。上述高吸水性再循环聚合物具有优选80倍(g/g)以下、并且
更优选70倍(g/g)以下的吸水倍率。这是从高吸水性再循环聚合物的吸水性和形状保持性的观点出发的。
[0177]
在本说明书中,吸水倍率如下测定。
[0178]
(1)准备尼龙网(株式会社nbc meshtec制250目尼龙网)制的袋(200mm
×
200mm),测定其质量:n0(g)。
[0179]
(2)在尼龙网制的袋中放入样品约5g,测定包括尼龙网制的袋在内的质量:a0(g)。
[0180]
(3)在烧杯中放入生理盐水1l,浸渍所准备的装有样品的尼龙网制的袋,静置3分钟。
[0181]
(4)提起尼龙网制的袋,在控水网上静置3分钟,进行控水。
[0182]
(5)测定放入有样品的尼龙网制的袋的控水后的质量:a(g)。
[0183]
(6)再准备1套以相同尺寸切出的尼龙网制的袋,不放入样品,同样地实施(3)、(4),测定控水后的仅尼龙网制的袋的质量:n(g)。
[0184]
(7)通过以下式子计算吸水倍率(倍):
[0185]
吸水倍率(倍)=(a-n-(a
0-n0))/(a
0-n0)。
[0186]
(8)测定进行10次,将10次的测定值进行平均。
[0187]
上述高吸水性再循环聚合物具有优选20倍(g/g)以上、更优选25倍(g/g)以上、并且30倍(g/g)以上的保水倍率。上述高吸水性再循环聚合物具有优选50倍(g/g)以下、并且更优选45倍(g/g)以下的保水倍率。这是从高吸水性再循环聚合物的保水性和形状保持性的观点出发的。
[0188]
在本说明书中,保水倍率如下测定。
[0189]
(1)对于测定上述吸水倍率后的样品,利用离心分离机(国产离心株式会社制分离机、型号h130、转速850rpm=150g),测定以150g脱水90秒后的质量:b(g)。
[0190]
保水倍率=(b-n-(a
0-n0))/(a
0-n0)
[0191]
测定进行10次,将10次的测定值进行平均。
[0192]
通过本公开的制造方法制造的高吸水性再循环聚合物能够无限制地用于使用高吸水性聚合物的领域,例如可列举出卫生用品的领域。
[0193]
作为上述卫生用品,没有特别限制,例如可列举出一次性尿布、一次性短裤、生理用卫生巾、护垫、吸尿垫、床用片、宠物用片等。
[0194]
实施例
[0195]
以下,举例对本公开进行说明,但本公开并不限定于这些例子。
[0196]
[实施例1]
[0197]
《脱水步骤》
[0198]
从使用过的一次性尿布的吸收体取出吸水了的高吸水性聚合物no.1(聚丙烯酸盐系sap)和浆粕纤维的混合物。在上述混合物中,吸水了的高吸水性聚合物no.1和浆粕纤维一体化,难以将它们分离。另外,吸水了的高吸水性聚合物no.1和浆粕纤维着色为茶系色。
[0199]
将上述混合物在ph2.0的稀硫酸水溶液中浸渍10分钟,将高吸水性聚合物脱水,形成1次脱水后的高吸水性聚合物。1次脱水后的高吸水性聚合物no.1和浆粕纤维容易分离。接下来,将1次脱水后的高吸水性聚合物no.1和浆粕纤维分离。
[0200]
将1次脱水后的高吸水性聚合物no.1回收,按照本说明书中记载的方法测定其固
体率,结果为15质量%。
[0201]
将1次脱水后的高吸水性聚合物no.1在填充有硫酸钠本身的颗粒的容器内保持30分钟。在1次脱水后的高吸水性聚合物no.1的表面附着有吸液了的硫酸钠。利用筛将附着于1次脱水后的高吸水性聚合物no.1的表面的、吸液了的硫酸钠去除,形成2次脱水后的高吸水性聚合物no.1。将2次脱水后的高吸水性聚合物no.1回收,按照本说明书中记载的方法测定其固体率,结果为20质量%。
[0202]
2次脱水后的高吸水性聚合物no.1着色为淡茶系。
[0203]
《颗粒群附着步骤》
[0204]
将100g的2次脱水后的高吸水性聚合物no.1投入到高吸水性聚合物的颗粒群no.1(聚丙烯酸盐系sap,粒径:100质量%超过50μm且为150μm以下,固体率:98质量%),形成附着有颗粒群的高吸水性聚合物no.1。附着有颗粒群的高吸水性聚合物no.1的固体率为30质量%。
[0205]
《干燥步骤》
[0206]
将附着有颗粒群的高吸水性聚合物no.1在100℃下干燥60分钟,得到高吸水性再循环聚合物no.1。高吸水性再循环聚合物no.1的颗粒彼此没有固着。
[0207]
将高吸水性再循环聚合物no.1的白色度(w)、黄色度(yi)、吸水倍率以及保水倍率示于表1。
[0208]
[比较例1]
[0209]
未使高吸水性聚合物的颗粒群no.1附着于2次脱水后的高吸水性聚合物no.1,除此之外,与实施例1同样地得到高吸水性再循环聚合物块。高吸水性再循环聚合物块通过在干燥时颗粒彼此固着而形成。将高吸水性再循环聚合物块使用公知的粉碎机粉碎,得到具有与高吸水性再循环聚合物no.1同样的粒径的高吸水性再循环聚合物no.2。
[0210]
将高吸水性再循环聚合物no.2的白色度(w)、黄色度(yi)、吸水倍率以及保水倍率示于表1。
[0211]
[表1]
[0212]
高吸水性再循环聚合物no.no.1no.2白色度(w)8175黄色度(yi)1924吸水倍率(倍(g/g))4738保水倍率(倍(g/g))2820
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