本发明涉及吸水树脂技术领域，尤其涉及利用高吸水树脂粉制备吸水树脂颗粒的方法及由该方法制得的高吸水树脂颗粒。
背景技术：
高分子吸水树脂生产过程中，研磨和筛分阶段会产生大量的细粉，也就是高分子吸水树脂粉(又被称为SAP细粉)。由于细粉颗粒粒度小，相同质量的高分子吸水树脂的粒度越小，比表面积就越大，吸收速度就越快。但是细粉容易产生粉尘，在加工卫生用品时不容易固定，限制了其进一步的加工和应用。
一般的再加工方法为将细粉回掺到胶体中，或降价出售，利润空间不大。
技术实现要素：
(一)要解决的技术问题
针对上述技术问题，本发明提供了一种高分子吸水树脂粉末的再利用方法，通过该方法，将高分子吸水树脂制备成密度小、吸收速度快，扩散速度快，保水性能好的高吸水树脂颗粒，从而提高了利润空间。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：
利用高吸水树脂粉制备高吸水树脂颗粒的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将50～100重量份高吸水树脂粉置于容器内，边搅拌边加入由1.25～2.5重量份分散剂、0.1～0.25重量份粘合剂和1.5～3重量份溶剂组成的混合溶液，直至高吸水树脂粉的体积膨胀3～10倍，得到预处理料；
(2)将步骤(1)制得的预处理料在140～200℃下进行加热处理；
(3)将经步骤(2)加热处理后的预处理料粉碎成颗粒，将颗粒与1.5～3重量份固定剂混合均匀，然后再加入1～2重量份二氧化硅，制得所述高吸水树脂颗粒。
优选地，在步骤(1)中，所述分散剂为乙二醇、丙二醇、丁二醇中的任一种；
所述粘合剂为聚乙二醇二缩水甘油醚；
所述溶剂为去离子水、超纯水、蒸馏水中的任一种；和/或
所述高吸水树脂粉的粒度不超过100目，优选为20～60目。
优选地，在步骤(1)中，将所述搅拌的速率控制在不超过1000r/min 的范围内。
进一步优选地，在步骤(1)中，将所述搅拌的速率控制在200～600 r/min之间，直至高吸水树脂粉的体积膨胀4～6倍，停止搅拌。
优选地，在步骤(2)中，将所述加热处理的时间控制在40～60分钟；优选地，在140～180℃下进行所述加热处理。
优选地，在步骤(3)中，所述固定剂为硫酸铝水溶液；优选地，所述硫酸铝水溶液的质量浓度为20～40wt％；更优选地，所述硫酸铝水溶液的质量浓度为25～30wt％。
优选地，在步骤(3)中，所述二氧化硅为5000目的气相二氧化硅。
优选地，在步骤(3)中，加入所述二氧化硅后，通过粉碎、筛分，制得粒度为25～100目高吸水树脂颗粒。
一种高吸水树脂颗粒，采用上述方法制备而成。优选地，所述高吸水树脂颗粒的密度在0.5～0.7g/cm3之间，25倍生理盐水吸收速度在 5～10s之间。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：
本发明方法所制备的SAP颗粒具有吸收速度快，扩散速度快，保水性能好等特点，吸收25倍生理盐水速度明显快于市场其他产品。本发明方法充分利用了SAP细粉，大大提高了利润空间。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种利用高吸水树脂粉制备高吸水树脂颗粒的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)将50～100重量份高吸水树脂粉置于容器内，边搅拌边加入由1.25～2.5重量份分散剂、0.1～0.25重量份粘合剂和1.5～3重量份溶剂组成的混合溶液，直至高吸水树脂粉的体积膨胀3～10倍，呈现蓬松状，得到呈现蓬松状的预处理料。所述分散剂优选为乙二醇、丙二醇、丁二醇中的任一种。所述粘合剂优选为聚乙二醇二缩水甘油醚。所述溶剂为去离子水、超纯水、蒸馏水中的任一种。为了降低飞粉，本发明所用的高吸水树脂粉的粒度优选为不超过100目的粉末，例如为20～60 目。此外，还可以将搅拌的速率控制在1000r/min以下，优选地，将所述搅拌的速率控制在200～600r/min之间，直至高吸水树脂粉的体积膨胀4～6倍，停止搅拌。此时得到的预处理料具有蓬松的内部结构。
(2)将步骤(1)制得的预处理料在140～200℃下进行加热处理，时间可以控制在40～60分钟的范围内。优选地，将加热的温度控制在 140～180℃的范围内。
(3)将经步骤(2)加热处理后的预处理料粉碎成颗粒，将颗粒与1.5～3重量份固定剂混合均匀，然后再加入1～2重量份二氧化硅，制得所述高吸水树脂颗粒。所述固定剂为硫酸铝水溶液；优选地，所述硫酸铝水溶液的质量浓度为20～40wt％；更优选地，所述硫酸铝水溶液的质量浓度为25～30wt％。所述二氧化硅为5000目的气相二氧化硅。加入所述二氧化硅后，通过粉碎、筛分，制得粒度为25～100目高吸水树脂颗粒。
本发明通过上述方法实现了高吸水树脂粉末的再利用，提高了高吸水树脂粉末的价值。在制备方法中，本发明通过对制备组分以及制备条件的优化，制得的高吸水树脂颗粒的密度低、比表面积大，具有吸收速度快，扩散速度快，保水性能好等特点，尤其是吸收25倍生理盐水速度明显快于市场其他产品。
本发明还提供了一种高吸水树脂颗粒，采用上述方法制备而成。所述高吸水树脂颗粒的密度在0.5～0.7g/cm3之间，25倍生理盐水吸收速度在5～10s之间。
以下是本发明列举的实施例。
实施例1
称取50g不超过100目的高吸水树脂细粉，将1.25g乙二醇，0.1 克聚乙二醇二缩水甘油醚和1.5g去离子水配成混合溶液，在高吸水树脂细粉不断搅拌下将混合溶液加入，搅拌速度为600r/min，直至搅拌到高吸水树脂细粉的体积膨胀5倍，呈蓬松状。然后将其放入140℃的烘箱中保温40分钟，加热完成后取出降温至25℃后碾碎，然后加入 1.5g浓度为25wt％的硫酸铝水溶液搅拌均匀，最后加入1g 5000目二氧化硅粉搅拌均匀，经粉碎、筛分，得到25目～100目的颗粒即为成品。
本实施例1制得的高吸水树脂颗粒的指标为：
外观：白色颗粒；
固含量：96.4％；
密度：0.52g/cm3；
25倍生理盐水吸收速度：7s；
通液速度：98mL/min；
吸蒸馏水倍率：330倍；
吸生理盐水倍率：46倍；
保水倍率：37倍；
0.7psi加压吸收：29.6倍。
实施例2
称取75g不超过100目的高吸水树脂细粉，将2.2g乙二醇，0.15 克聚乙二醇二缩水甘油醚和2.5g去离子水配成混合溶液，在高吸水树脂细粉不断搅拌下将混合溶液加入，搅拌速度为600r/min，直至搅拌到高吸水树脂细粉的体积膨胀5倍，呈蓬松状。然后将其放入140℃的烘箱中保温60分钟，加热完成后取出降温至25℃后碾碎，然后加入2g浓度为25wt％的硫酸铝水溶液搅拌均匀，最后加入1.5g 5000目二氧化硅粉搅拌均匀，经粉碎、筛分，得到25目～100目的颗粒即为成品。
本实施例2制得的高吸水树脂颗粒的指标为：
外观：白色颗粒；
固含量：96.6％；
密度：0.56g/cm3；
25倍生理盐水吸收速度：5s；
通液速度：78mL/min；
吸蒸馏水倍率：460倍；
吸生理盐水倍率：66倍；
保水倍率：52倍；
0.7psi加压吸收：21.7倍。
实施例3
称取80g不超过100目的高吸水树脂细粉，将2.5g丁二醇，0.2 克聚乙二醇二缩水甘油醚和3g去离子水配成混合溶液，在高吸水树脂细粉不断搅拌下将混合溶液加入，搅拌速度为200r/min，直至搅拌到高吸水树脂细粉的体积膨胀3倍，呈蓬松状。然后将其放入160℃的烘箱中保温50分钟，加热完成后取出降温至25℃后碾碎，然后加入3g 浓度为20wt％的硫酸铝水溶液搅拌均匀，最后加入2g 5000目气相二氧化硅粉搅拌均匀，经粉碎、筛分，得到25目～100目的颗粒即为成品。
本实施例3制得的高吸水树脂颗粒的指标为：
外观：白色颗粒；
固含量：96.7％；
密度：0.60g/cm3；
25倍生理盐水吸收速度：6s；
通液速度：82mL/min；
吸蒸馏水倍率：370倍；
吸生理盐水倍率：44倍；
保水倍率：41倍；
0.7psi加压吸收：23.1倍。
实施例4
称取100g不超过100目的高吸水树脂细粉，将2.5g丁二醇，0.25 克聚乙二醇二缩水甘油醚和3g去离子水配成混合溶液，在高吸水树脂细粉不断搅拌下将混合溶液加入，搅拌速度为400r/min，直至搅拌到高吸水树脂细粉的体积膨胀3倍，呈蓬松状。然后将其放入160℃的烘箱中保温50分钟，加热完成后取出降温至25℃后碾碎，然后加入3g 浓度为40wt％的硫酸铝水溶液搅拌均匀，最后加入2g 5000目气相二氧化硅粉搅拌均匀，经粉碎、筛分，得到25目～100目的颗粒即为成品。
本实施例4制得的高吸水树脂颗粒的指标为：
外观：白色颗粒；
固含量：97.5％；
密度：0.71g/cm3；
25倍生理盐水吸收速度：7s；
通液速度：88mL/min；
吸蒸馏水倍率：340倍；
吸生理盐水倍率：68倍；
保水倍率：40倍；
0.7psi加压吸收：27.5倍。
对比例1
对比例1的制备方法同实施例1基本相同，不同之处在于：未添加分散剂乙二醇，制得对比样品1，其指标为：
外观：白色颗粒；
固含量：96.3％；
密度：0.69g/cm3；
25倍生理盐水吸收速度：21s；
通液速度：60mL/min；
吸蒸馏水倍率：200倍；
吸生理盐水倍率：36倍；
保水倍率：24倍；
0.7psi加压吸收：13.5倍。
对比例2
对比例2的制备方法同实施例1基本相同，不同之处在于：未添加粘合剂，制得对比样品2，其指标为：
外观：白色颗粒；
固含量：96.4％；
密度：0.75g/cm3；
25倍生理盐水吸收速度：8s；
通液速度：15mL/min；
吸蒸馏水倍率：295倍；
吸生理盐水倍率：32倍；
保水倍率：17倍；
0.7psi加压吸收：12.7倍。
对比例3
对比例3的制备方法同实施例1基本相同，不同之处在于：未添加硫酸铝水溶液和二氧化硅，制得对比样品3，其指标为：
外观：白色颗粒；
固含量：96.0％；
密度：0.55g/cm3；
25倍生理盐水吸收速度：9s；
通液速度：45mL/min；
吸蒸馏水倍率：330倍；
吸生理盐水倍率：45倍；
保水倍率：35倍；
0.7psi加压吸收：16.7倍。
对比例4
对比例4的制备方法同实施例1基本相同，不同之处在于：分散剂乙二醇的用量为5g，粘合剂的用量为0.5g，制得对比样品4，其指标为：
外观：白色颗粒；
固含量：96.8％；
密度：0.55g/cm3；
25倍生理盐水吸收速度：27s；
通液速度：63mL/min；
吸蒸馏水倍率：220倍；
吸生理盐水倍率：22倍；
保水倍率：25倍；
0.7psi加压吸收：17.2倍。
对比例5
对比例5的制备方法同实施例1基本相同，不同之处在于：在100℃下进行加热处理，制得对比样品5，其指标为：
外观：白色颗粒；
固含量：96.5％；
密度：0.63g/cm3；
25倍生理盐水吸收速度：13s；
通液速度：51mL/min；
吸蒸馏水倍率：210倍；
吸生理盐水倍率：41倍；
保水倍率：31倍；
0.7psi加压吸收：15.0倍。
对比例6
对比例6的制备方法同实施例1基本相同，不同之处在于：在220℃下进行加热处理，制得对比样品6，其指标为：
外观：白色至微黄色颗粒；
固含量：96.4％；
密度：0.74g/cm3；
25倍生理盐水吸收速度：28s；
通液速度：72mL/min；
吸蒸馏水倍率：205倍；
吸生理盐水倍率：34倍；
保水倍率：23倍；
0.7psi加压吸收：15.0倍。
通过对比各实施例和对比例的检测结果可以看出，各对比样品的吸水性能、通液性、保水性能较差。发明人推测：对比样品1、对比样品2和对比样品3的颗粒表面交联程度较差，制得的大颗粒强度低，吸收液体后容易发生胶体堵塞或胶粒破裂。对比样品4和对比样品5 的颗粒表面的交联程度不均匀，有的发生交联，有的未发生交联，从而导致颗粒的吸水性能下降。对比样品6由于处理温度过高而出现黄色颗粒，外观及性能指标均有所下降。
综上，本发明实现了高吸水树脂粉末的再利用，提高了高吸水树脂粉末的价值。在制备方法中，本发明通过对制备组分以及制备条件的优化，制得的高吸水树脂颗粒的密度低、比表面积大，具有吸收速度快，扩散速度快，保水性能好等特点，尤其是吸收25倍生理盐水速度明显快于市场其他产品。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。