颗粒状吸水剂的填充方法和颗粒状吸水剂填充物的取样方法【
技术领域：
】[0001]本发明设及颗粒状吸水剂的填充方法和颗粒状吸水剂填充物的取样方法。【
背景技术：
】[0002]近年来，对于纸尿布、生理用卫生巾、失禁垫片等卫生材料而言，从吸收体液的观点出发，作为其构成材料的吸水性树脂被广泛用作吸水剂。作为所述吸水性树脂，例如已知有聚丙締酸部分中和物交联体、淀粉-丙締酸接枝聚合物的水解物、醋酸乙締醋-丙締酸醋共聚物的皂化物、丙締腊共聚物或丙締酷胺共聚物的水解物或它们的交联体、W及阳离子性单体的交联体等。[0003]该吸水性树脂可W被制成片状、纤维状、膜状后使用，通常被制成粉末状(颗粒状）而用于吸水剂。作为所述粉末(颗粒），例如通用的是其质均粒径为200~800WI1左右的颗粒状吸水剂。颗粒状吸水剂经由多个工序(优选为连续工序)制造(例如专利文献1)。另外，颗粒状吸水剂在出货时，该颗粒状吸水剂被填充至填充容器中。所填充的颗粒状吸水剂通过各种运送手段进行运送，从而达到交货地点（用户等）。作为该填充容器，例如可W使用柔性集装袋、可搬运型筒仓等。该柔性集装袋也被简称为柔集袋。填充通常如专利文献2等所述那样地自料斗进行填充。[0004]颗粒状吸水剂根据其使用目的（例如纸尿布、生理用卫生巾等），W多种参数物性(例如，吸水倍率、加压下吸水倍率、吸水速度、通液性、凝胶稳定性等)作为规格而被控制、生产。为了解决所述物性稳定化的课题，提出了W下所示那样的各种解决手段。[0005]例如，专利文献3公开了去除各物性值偏离规定的上下限值的吸水性树脂并再次混合的方法。专利文献4公开了中间工序使用多个料斗的技术。专利文献5公开了用两个系列来进行聚合，并在其后进行混合处理的技术。像运样，提出了多个通过变更或施加新的中间制造工序等而使颗粒状吸水剂的物性提高和稳定的技术。[0006]进而，近年来，要求高吸水速度的颗粒状吸水剂，尤其是W兼顾通液性和吸水速度运一相反物性作为目标(专利文献6~12)。[0007]另一方面，注意到如下情况:不仅是上述那样的精密控制颗粒状吸水剂物性的技术，对所制造的颗粒状吸水剂进行填充的填充工序中的操作条件的偏差也能够导致最终制品（例如，纸尿布)产生明显的物性偏差，还存在意欲解决会引发最终制品（例如，纸尿布）的物性降低、消费者投诉的一个因素的技术(专利文献13)。[000引现有技术文献[0009]专利文献[0010]专利文献1:美国专利第6716894号[0011]专利文献2:美国专利第6817557号[0012]专利文献3:美国专利第7193006号[0013]专利文献4:美国专利第6727345号[0014]专利文献5:国际公开第2007/023097号[0015]专利文献6:国际公开第2008/015946号[0016]专利文献7:国际公开第2013/120722号[0017]专利文献8:国际公开第2013/072268号[0018]专利文献9:国际公开第2013/007819号[0019]专利文献10:国际公开第2012/002455号[0020]专利文献11:国际公开第2011/078298号[0021]专利文献12:国际公开第2010/095427号[0022]专利文献13:国际公开第2009/113671号【
发明内容】[00剖发明要解决的问题[0024]通常，所制造的颗粒状吸水剂如下操作而完成：（I)填充至W数百kg~数千kg作为1个单元的填充容器；（II)运送至吸收性物品（例如纸尿布等）的制造场所；（III)制成为1个单元含有0.1g~100g的最终制品（吸收性物品）。[0025]根据专利文献13的技术，通过提供在前述（I)阶段中实现偏差少的状态的颗粒状吸水剂的填充方法，尝试了消除会引发最终制品（例如纸尿布）的物性降低、消费者投诉的一个因素，并实现了一定程度的改善。然而，本发明人等发现存在进一步改善的余地。[0026]另外，前述（I)阶段中，对于收货方来说，需要标示出被填充至各填充容器的颗粒状吸水剂填充物的规格（即，各吸水物性的代表值），另外，在(III)阶段中，根据其使用目的等(例如，纸尿布、生理用卫生巾等），有时还存在想要再次确认颗粒状吸水剂填充物的规格的要求，因此，在获知各规格的基础上，对取样要求较高的精度。如果能够提供高精度的取样技术，则能够抑制由批次导致的物性降低，能够进一步减少消费者投诉。[0027]因而，本发明的目的在于，提供能够非偶然地降低各最终制品（吸收性物品）的吸水物性值的偏差的颗粒状吸水剂的填充方法，另外，通过提供颗粒状吸水剂填充物的高精度取样方法而提供其颗粒状吸水剂填充物的规格的确定方法，由此提供物性降低、消费者投诉更少的技术。[00測用于解决问题的方案[0029]本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究。在该过程中，首先着眼于前述(II)阶段。即，在前述（I)阶段中，由于被填充至W数百kg~数千kg作为1个单位的填充容器，因此，该填充容器通常利用卡车等运送手段进行运送。本发明人等着眼于该运送时的"摇晃"。即发现：即使前述（I)阶段中实现了偏析少的状态时，也可能因运送中的"摇晃"而发生偏析。本发明中，重点针对运送中的"摇晃"而发现:通过在前述（I)阶段中一边借助容器对颗粒状吸水剂施加振动一边进行的填充方法中，实施"加速度[G]"与"振动指数"为特定关系那样的填充方法，使颗粒状吸水剂填充物密实地填紧，由此，不仅在前述(I)阶段中，在前述(III)阶段中也会提供非偶然地偏析少的颗粒状吸水剂填充物，进而能够显著地降低各最终制品（吸收性物品）的吸水物性值的偏差。[0030]另外发现:通过提供对颗粒状吸水剂填充物进行取样的方法，能够实现高精度的取样，能够W良好的精度确定颗粒状吸水剂填充物的规格，所述方法是对填充体积为V(cm3)的颗粒状吸水剂填充物进行取样的方法，其中，将取样数量记作n(个），另外，将彼此相邻的各取样部位之间的距离记作x(cm)时，W必须满足W下条件（I)和(2)的方式进行设定：[003。[数学式。[0032](l)n>m[0033]其中，m为3或下述数学式2中较大的一者：[0034][数学式2][0035]巧71㈱欲)0'i[0036][数学式3][0037](2)x>y[003引其中，[0039][数学式4][004。发明的效果[0042]根据本发明，能够显著降低各最终制品（吸收性物品）的吸水物性值的偏差，另外，能够提供颗粒状吸水剂填充物的高精度的取样方法，因此能够提供物性降低、消费者投诉更少的技术。【附图说明】[0043]图1是本发明中能够使用的填充装置2的一例的示意图。【具体实施方式】[0044]W下，详细说明本发明的一个实施方式，但本发明的范围不限定于运些运些说明。针对W下例示之外的实施方式，也可W在不损害本发明主旨的范围内适当实施。[0045]<术语的定义〉[0046]首先，针对本说明书中记载的代表性术语的定义进行说明。[0047](a)"吸水性树脂"[004引本说明书中，"吸水性树脂"是指水溶胀性水不溶性的高分子胶凝剂，具有W下物性。即，是指吸水倍率(CRC/在实施例中规定)必须为5(g/g)W上、优选为10~100(g/g)、进一步优选为20~80(g/g)且水可溶成分巧Xtractables/在邸T450.2-02(2002)中规定）优选为0~50重量％、更优选为0~30重量％、进一步优选为0~20重量％、特别优选为0~10重量％的高分子胶凝剂。需要说明的是，该吸水性树脂不限定于全部（100%)均为聚合物的形态，在维持上述性能的范围内，还可W包含后述的添加剂等。[0049]其中，W下，为了方便，有时将吸水性树脂作为颗粒状吸水剂进行说明。[0050](b)"聚丙締酸(盐r[0051]本说明书中，"聚丙締酸(盐)"是指作为重复单元W丙締酸(盐)作为主要成分的聚合物。具体而言，是指优选包含50~100摩尔％、更优选包含70~100摩尔％、进一步优选包含90~100摩尔％、特别优选实质上包含100摩尔％的丙締酸(盐)作为除交联剂W外的单体的聚合物。作为聚合物的盐优选包含水溶性盐，优选为一价盐、进一步优选为碱金属盐或锭盐。其中，特别优选为碱金属盐、进一步优选为钢盐。[0化2](C)"吸水剂"[0053]本说明书中，"吸水剂"是指W吸水性树脂作为主要成分的水性液体的胶凝剂。需要说明的是，作为前述水性液体，不限定于水，可W是尿、血液、粪、废液、潮气、蒸汽、冰、水与有机溶剂和/或无机溶剂的混合物、雨水、地下水等，只要包含水就没有特别限定。其中，作为前述水性液体，可更优选地列举出尿、尤其是人尿。本发明中的吸水性树脂(聚丙締酸(盐)系吸水性树脂)的含量相对于整体优选为70~99.9重量％、更优选为80~99.7重量％、进一步优选为90~99.5重量％。作为吸水性树脂W外的其它成分，从吸水速度、粉末(颗粒）的耐冲击性的观点出发，优选为水，根据需要包含后述的添加剂。[0化4](drEDANA"和巧肿'[0055]巧DANA"是EuropeanDisposablesandNonwovensAssociation!；欧洲无纺布工业会）的简称，^RT"是欧洲标准（大致为世界标准）的吸水性树脂的测定方法化RT/EDANARecomededTestMethods)的简称。本说明书中，只要没有特别说明，则参照邸T原本（公知文献:2002年修订)测定吸水性树脂的物性。[0056](e)"颗粒'[0057]本说明书中，"颗粒"是指具有通过筛分级规定的粒径为5mmW下的流动性的固体。若为固体，则对含水率(在ERT430.2-02中规定)没有特别限定，通常不足30重量％、进一步优选为20重量％W下。另外，作为粒径的下限，例如为1nm。进而，作为粉体具有一定的流动性即可，例如是能够测定FlowRate(流率KERT450.2-02)的固体、或者是能够根据化RT420.2-02)进行筛分级的固体。关于固体的形状，没有特别限定，可列举出无定形破碎状颗粒、球状、大致球状、它们的造粒物(聚集物），优选包含无定形破碎状颗粒。本发明中，可W使用颗粒状的吸水剂、即"颗粒状吸水剂"。[005引（門'诚护化脚441.2-02)[0059]"CRC'是Centri化geRetention(Opacity(离屯、分离保持容量）的简称，是指吸水性树脂的无加压下吸水倍率（W下，有时也称为"吸水倍率"。另外，与"吸收倍率"含义相同。）。具体而言，是使无纺布袋中的吸水性树脂0.200g在大量过剩的0.9重量％氯化钢水溶液中浸溃30分钟（自由溶胀)后，用离屯、分离机除水后的吸水倍率(单位;（g/g))。[0060](g)''AAP"(邸T442.2-02)[0061]"AAP"是AbsorbencyAgainstPressure(抗压吸收率）的简称，是指吸水性树脂的加压下吸水倍率。具体而言，是在2.06kPa(0.3psi、21(g/cm2))的载重下使吸水性树脂0.900g在大量过剩的0.9重量％氯化钢水溶液中溶胀1小时后的吸水倍率(单位；（g/g))。需要说明的是，在邸T442.2-02中表述为Abso巧tion化derPressure,但实质上与AAP的内容相同。另外，有时也将载重条件变更成4.83kPa(0.7psi、50(g/cm2))来测定。本发明的实施例中，将载重条件变更成4.83kPa(0.7psi、50(g/cm2))来测定。[0062]需要说明的是，将在2.06k化下测定的加压下吸水倍率表述为"AAPO.3"、将在4.83kPa下测定的加压下吸水倍率表述为"AAPO.r。[0063]化）巧別"化RT470.2-02)[0064]巧Xt"是Extrac化bles(可溶物）的简称，是指吸水性树脂的水可溶成分(水可溶成分量）。具体而言，是将吸水性树脂1.OOOg添加到0.9重量％氯化钢水溶液200ml中，并W5(K)rpm揽拌16小时后的溶解聚合物量(单位;重量％)。溶解聚合物量的测定通过抑滴定来进行。[00化](i)'中S护化RT420.2-02)[0066]"PSD"是化dicleSizeDistribution的简称，是指通过筛分级所测定的吸水性树脂的粒度分布。另外，吸水性树脂的质均粒径(D50)和粒度分布的对数标准偏差(〇〇利用与美国专利第7638570号所记载的"（3)Mass-AverageParticleDiameter(D50)andLogarithmicStandardDevi曰tion(〇C)ofParticleDi曰meterDistribution"相同的方法来测定。[0067](j)FSR[0068]吸水速度叩SR"是化eeSwellRate(自由溶胀速率）的简称，是指吸水速度（自由溶胀速度）。具体而言/'FSR"是指吸水性树脂Ig吸收0.9重量％氯化钢水溶液20g时的速度(单位；（g/g/s))。具体的测定方法记载于国际公开第2012/002455(第0248段~第0253段）。[0069]化)生理盐水导流性(SFC)[0070]是指在吸水性树脂的载重下的通液性。具体的测定方法记载于专利文献13(第0139段~第0141段）。[007。（1)其它[0072]另外，本说明书中，表示范围的^~r是指上且YW下"。另外，作为重量单位的"吨（t)"是指"公吨(Metoricton)"。另外，本说明书中，"质量"与"重量"是同义词、"质量％"与"重量％"是同义词、W及"质量份"与"重量份"是同义词，设及物性等的测定时，只要没有特别说明，均在室溫(20~25°C)/相对湿度40~50%下测定。[0073]<颗粒状吸水剂的制造方法的实施方式〉[0074]本发明中，要填充的对象物为颗粒状吸水剂。[0075]本说明书中，"颗粒状吸水剂"W吸水性树脂作为主要成分。该"主要成分"是指吸水性树脂的含有比例相对于颗粒状吸水剂为70重量％^上。即，本发明中使用的颗粒状吸水剂包含70重量％W上、优选包含70~99.9重量％、更优选包含80~99.7重量％、进一步优选包含90~99.5重量％的吸水性树脂。需要说明的是，作为吸水性树脂，没有特别限定，从物性的方面出发，优选W聚丙締酸(盐)系吸水性树脂作为主要成分。[0076]吸水性树脂的制造方法可W应用公知的方法，运样操作而制造的颗粒状吸水剂接着被供于填充工序。填充工序中，颗粒状吸水剂被填充至填充容器。[0077]W下，首先针对本发明中可使用的颗粒状吸水剂的制造方法进行说明。[0078]根据优选的方式，可包括聚合工序、干燥工序、粉碎工序、分级工序、表面交联工序、冷却工序、添加剂的添加工序、整粒工序、造粒工序等。更具体而言，可参照专利文献1~5和13或者将它们组合来制造，特别优选按照专利文献13来制造，没有特别限定。其中，本发明可适合地应用于填充和运送专利文献1~5和13中未公开的高吸水速度的吸水性树脂(FSR优选为0.25(g/g/s)W上、更优选为0.30~0.45(g/g/s))的吸水剂，进一步优选的是，应用于通过发泡聚合、尤其是聚合时分散有气泡、或者聚合时或聚合后添加发泡剂(尤其是有机或无机的碳酸盐、脈类)而得到的吸水剂。[00巧][聚合工序][0080]上述颗粒状吸水剂W通过聚合工序而得到的吸水性树脂作为基质。聚合工序中，使通过聚合可形成吸水性树脂的单体（W下有时也称为单体)聚合来生成聚合凝胶。作为可使用的聚合方法，没有特别限定，例如可列举出本体聚合、喷雾聚合、滴加聚合、沉淀聚合、水溶液聚合(连续水溶液聚合）、反相悬浮聚合、发泡聚合等。从性能方面和聚合控制的容易度出发，优选为单体被制成水溶液而使用的水溶液聚合或反向悬浮聚合。该制造方法在通过水溶液聚合而得到的吸水性树脂中可充分地发挥出本发明的效果(物性的稳定化）。从该观点出发，优选使用水溶液聚合、特别优选使用连续水溶液聚合。在连续水溶液聚合中，可适合地使用连续带式聚合或连续捏合机聚合。[0081]作为单体，没有特别限定，是专利文献13记载的例如（甲基）丙締酸、酸、2-(甲基）丙締酷胺-2-甲基丙横酸、2-(甲基)丙締酷基乙横酸、2-(甲基)丙締酷基丙横酸、2-径基乙基（甲基)丙締酷基憐酸醋等阴离子性不饱和单体及其盐;含琉基的不饱和单体;含酪性径基的不饱和单体；（甲基）丙締酷胺等。运些单体可W单独使用，也可W适当混合巧巾W上使用。从所得吸水性树脂的性能和成本的观点出发，吸水性树脂优选为聚丙締酸(盐)系吸水性树脂，因此，单体优选使用丙締酸和/或其盐(例如，钢、裡、钟、锭、胺类等盐，其中，从成本方面出发优选为钢盐)作为主要成分。丙締酸和/或其盐的用量相对于所有单体成分(不包括后述内部交联剂在内）优选为70摩尔％^上、更优选为80摩尔％^上、进一步优选为90摩尔％^上、特别优选为95摩尔％1^上（上限为100摩尔％)。中和率优选为聚合物中的40摩尔％W上且90摩尔％W下、更优选为50摩尔％W上且80摩尔％W下。[0082]在聚合工序中，将前述单体制成水溶液时，该水溶液（W下，有时也称为"单体溶液"）中的单体浓度没有特别限定，优选在10~70重量％的范围内、进一步优选在20~60重量％的范围内。[0083]另外，进行上述水溶液聚合或反向悬浮聚合时，可W根据需要组合使用水W外的溶剂。需要说明的是，要组合使用的溶剂种类没有特别限定。进而，运些单体可W包含阻聚剂、铁成分。作为前述铁成分的含量，相对于单体的固体成分，优选为5重量ppmW下、更优选为1重量ppmW下。另外，作为前述阻聚剂，没有特别限定，例如可优选使用甲氧基苯酪类。此时，作为阻聚剂的用量，为160重量卵mW下，详细公开在美国专利第7049366号等中。[0084]聚合工序中，例如可W使用自由基聚合引发剂。作为该自由基聚合引发剂，没有特别限定，可根据聚合单体的种类、聚合条件等，从通常的吸水性树脂的聚合中利用的聚合引发剂中选择巧中或巧中W上并使用。例如，可广泛使用专利文献13所述的聚合引发剂，特别优选为过硫酸盐。另外，组合使用还原剂能够促进运些自由基聚合引发剂的分解，因此也可W将两者组合而制成氧化还原系引发剂。作为前述还原剂，没有特别限定，例如可列举出专利文献13所述的亚硫酸(氨）（盐）、心抗坏血酸(盐）、2-径基-2-亚横基醋酸等亚横酸)等。[0085]自由基聚合引发剂的用量没有特别限定，相对于单体的用量，通常优选为0.001~2重量％，更优选为0.01~0.15重量％。[0086]另外，聚合工序中，根据需要可W使用内部交联剂。作为内部交联剂，可列举出1分子内具有2个W上聚合性不饱和基团、2个W上反应性基团的现有公知的内部交联剂。作为内部交联剂，例如可列举出N，N'-亚甲基双（甲基）丙締酷胺、（聚）乙二醇二（甲基）丙締酸醋、（聚）丙二醇二（甲基）丙締酸醋、S径甲基丙烷S(甲基)丙締酸醋、S径甲基丙烷二（甲基）丙締酸醋、甘油=(甲基）丙締酸醋、甘油丙締酸醋甲基丙締酸醋、环氧乙烧改性=径甲基丙烷=(甲基)丙締酸醋、季戊四醇四（甲基)丙締酸醋、二季戊四醇六（甲基)丙締酸醋、=締丙基氯脈酸醋、=締丙基异氯脈酸醋、=締丙基憐酸醋、立締丙基胺、聚（甲基）丙締酷氧基烧控、（聚）乙二醇二缩水甘油酸、甘油二缩水甘油酸、乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、甘油、1，4-下二醇、季戊四醇、乙二胺、碳酸亚乙醋、碳酸亚丙醋、聚乙締亚胺、（甲基)丙締酸缩水甘油醋等。运些内部交联剂可W仅使用1种，也可W使用巧巾W上。[0087]其中，从所得吸水性树脂颗粒的吸水特性等出发，优选将具有2个W上聚合性不饱和基团的化合物用作内部交联剂，内部交联剂的用量可根据期望的吸水性树脂的物性来适当确定，内部交联剂的用量相对于单体(所有单体)通常为0.001~5摩尔％、更优选为0.005~3摩尔％、进一步优选为0.01~1.5摩尔％。[0088]聚合工序中，进一步根据需要，在不损害本发明效果的范围内（例如，相对于单体100重量份，各种发泡剂为30重量份W下、亲水性高分子为30重量份W下、链转移剂为1重量份W下），可W向反应体系中适当添加碳酸(氨)盐、二氧化碳、偶氮化合物、不活性有机溶剂等各种发泡剂;淀粉?纤维素、淀粉?纤维素的衍生物、聚乙締醇、聚丙締酸(盐）、聚丙締酸(盐)交联体等亲水性高分子;各种表面活性剂;次憐酸(盐)等链转移剂等。[0089]聚合工序中的聚合溫度没有特别限定，通常优选制成10~140°C。聚合溫度不足10°(：时，存在不仅聚合时间变长而生产率降低、吸水性树脂的物性也降低的当前第1页1 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