特許 6670822 吸水性樹脂製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6670822

(24)【登録日】2020年3月4日

(45)【発行日】2020年3月25日

(54)【発明の名称】吸水性樹脂製造装置

(51)【国際特許分類】

   C08F 6/04 20060101AFI20200316BHJP

   C08F 2/01 20060101ALI20200316BHJP

   C08F 20/00 20060101ALI20200316BHJP

   C08J 3/12 20060101ALI20200316BHJP

【ＦＩ】

   C08F6/04

   C08F2/01

   C08F20/00

   C08J3/12CEY

【請求項の数】4

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2017-502399(P2017-502399)

(86)(22)【出願日】2016年2月23日

(86)【国際出願番号】JP2016055308

(87)【国際公開番号】WO2016136761

(87)【国際公開日】20160901

【審査請求日】2018年12月26日

(31)【優先権主張番号】特願2015-34458(P2015-34458)

(32)【優先日】2015年2月24日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000195661

【氏名又は名称】住友精化株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100075557

【弁理士】

【氏名又は名称】西教 圭一郎

(72)【発明者】

【氏名】田中 宗明

(72)【発明者】

【氏名】岡沢 伸次

(72)【発明者】

【氏名】小竹 真人

【審査官】 岡谷 祐哉

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１４／０２１４３２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−１９２３８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１４５５０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５２６４９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２６７５９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−５９３１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−３０３２６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１６１６７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２０８７６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２７９６２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０８Ｆ

Ｃ０８Ｊ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水溶性エチレン性不飽和単量体を重合反応させて、該水溶性エチレン性不飽和単量体の重合体である吸水性樹脂を含む吸水性樹脂組成物を得る、樹脂組成物流出開口部が設けられた重合反応器であって、前記吸水性樹脂組成物が、前記樹脂組成物流出開口部から前記重合反応器外に流出される重合反応器と、
一端部が前記樹脂組成物流出開口部に接続され、該樹脂組成物流出開口部から流出された前記吸水性樹脂組成物が流過する流路となる樹脂組成物流路部材と、
前記吸水性樹脂組成物を乾燥させて吸水性樹脂の粉体を得る乾燥機であって、
前記樹脂組成物流路部材の他端部に接続された樹脂組成物流入開口部と、粉体流出開口部とが設けられ、
前記樹脂組成物流路部材内を流過した前記吸水性樹脂組成物が、前記樹脂組成物流入開口部から前記乾燥機内に流入され、
前記乾燥機内における前記吸水性樹脂組成物の乾燥により得られた前記吸水性樹脂の粉体が、前記粉体流出開口部から該乾燥機外に流出される乾燥機と、
一端部が前記粉体流出開口部に接続され、該粉体流出開口部から流出された前記吸水性樹脂の粉体が流過する流路となる粉体流路部材と、
前記粉体流路部材内に設けられ、該粉体流路部材内を流過する前記吸水性樹脂の粉体の、予め定める大きさよりも大きな粉体塊状物を捕集する捕集体と、
前記粉体流路部材の他端部に接続される粉体流量調整排出部材であって、前記捕集体を通過した前記吸水性樹脂の粉体の、前記粉体流量調整排出部材から排出される流量が予め定める流量となるように、流量を調整しながら前記吸水性樹脂の粉体を排出する粉体流量調整排出部材と、
前記粉体流量調整排出部材に接続され、該粉体流量調整排出部材から排出された前記吸水性樹脂の粉体を分級する分級器と、を含むことを特徴とする吸水性樹脂製造装置。

【請求項2】

前記捕集体は、
前記吸水性樹脂の粉体の大きさよりも大きく、かつ前記粉体塊状物の前記予め定める大きさ以下の間隔をあけて、互いに平行に配設される複数の棒状部材と、
前記複数の棒状部材を連結する連結部材と、を有することを特徴とする請求項１に記載の吸水性樹脂製造装置。

【請求項3】

前記複数の棒状部材は、前記粉体流路部材内において、水平に対して傾斜していることを特徴とする請求項２に記載の吸水性樹脂製造装置。

【請求項4】

前記複数の棒状部材は、円柱状または円筒状の部材であることを特徴とする請求項２または３に記載の吸水性樹脂製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水溶性エチレン性不飽和単量体を重合させて吸水性樹脂を製造するための吸水性樹脂製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

吸水性樹脂は、紙おむつ、生理用品などの衛生材料、ペットシートなどの日用品、食品用吸水シート、ケーブル用止水材、結露防止材などの工業材料、緑化／農業／園芸専用の保水剤や土壌改良剤などに幅広く用いられている。吸水性樹脂は、上記の用途のうち、特に衛生材料として用いられている。

【0003】

このような吸水性樹脂は、通常、軽度に架橋された高分子であり、たとえば、澱粉−アクリロニトリルグラフト共重合体の加水分解物（特許文献１参照）、澱粉−アクリル酸グラフト共重合体の中和物（特許文献２参照）等の澱粉系吸水性樹脂、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体のケン化物（特許文献３参照）、およびポリアクリル酸部分中和物（特許文献４，５，６参照）などが知られている。

【0004】

吸水性樹脂は、重合反応器における水溶性エチレン性不飽和単量体の重合反応により得られた吸水性樹脂組成物を、乾燥機により乾燥させて、粒子状の粉体として製造される。

【0005】

吸水性樹脂の製造時には、水溶性エチレン性不飽和単量体の重合体である吸水性樹脂が、たとえば重合反応器や乾燥機の内壁面に付着し、その付着物が核となって塊状に成長した粉体塊状物、吸水性樹脂の粉体が凝集して塊状となった粉体塊状物が生成される場合がある。このような粉体塊状物は、吸水性樹脂の特性が劣化したものである場合が多いので、粒子状の粉体として吸水性樹脂を製造するときには、この粉体塊状物を除去する必要がある。

【0006】

吸水性樹脂の製造時において、粉体塊状物を除去する方法としては、乾燥後の吸水性樹脂の粉体を、分級器により分級する方法が一般的に知られている（特許文献７参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特公昭４９−４３３９５号公報

【特許文献2】特開昭５１−１２５４６８号公報

【特許文献3】特開昭５２−１４６８９号公報

【特許文献4】特開昭６２−１７２００６号公報

【特許文献5】特開昭５７−１５８２０９号公報

【特許文献6】特開昭５７−２１４０５号公報

【特許文献7】特開平６−１０７８００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

乾燥機による乾燥後の吸水性樹脂の粉体を、分級器に流入させるときには、分級器の分級効率を向上させるために、予め定める流量となるように調整しながら流入させる必要があり、そのため、乾燥機と分級器との間に、ロータリーバルブやスクリューフィーダなどの粉体流量調整排出部材が設けられている。

【0009】

上記の従来技術では、乾燥機による乾燥後の吸水性樹脂の粉体を、分級器により分級することによって、粉体塊状物を除去することができるけれども、粉体塊状物が、乾燥機と分級器との間に配設されるロータリーバルブやスクリューフィーダなどの粉体流量調整排出部材に流入してしまう。

【0010】

このように、粉体塊状物がロータリーバルブやスクリューフィーダなどの粉体流量調整排出部材に流入すると、該粉体塊状物が粉体流量調整排出部材の駆動部に噛み込む場合等があり、この場合には、駆動負荷が増大して、粉体流量調整排出部材の駆動が不安定になったり停止されることになり、吸水性樹脂の生産効率が低下してしまう。

【0011】

本発明の目的は、水溶性エチレン性不飽和単量体を重合させて吸水性樹脂を製造するための吸水性樹脂製造装置において、粒子状の粉体としての吸水性樹脂を、粉体塊状物が除去された状態で、高い生産効率で製造することができる吸水性樹脂製造装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明は、水溶性エチレン性不飽和単量体を重合反応させて、該水溶性エチレン性不飽和単量体の重合体である吸水性樹脂を含む吸水性樹脂組成物を得る、樹脂組成物流出開口部が設けられた重合反応器であって、前記吸水性樹脂組成物が、前記樹脂組成物流出開口部から前記重合反応器外に流出される重合反応器と、
一端部が前記樹脂組成物流出開口部に接続され、該樹脂組成物流出開口部から流出された前記吸水性樹脂組成物が流過する流路となる樹脂組成物流路部材と、
前記吸水性樹脂組成物を乾燥させて吸水性樹脂の粉体を得る乾燥機であって、
前記樹脂組成物流路部材の他端部に接続された樹脂組成物流入開口部と、粉体流出開口部とが設けられ、
前記樹脂組成物流路部材内を流過した前記吸水性樹脂組成物が、前記樹脂組成物流入開口部から前記乾燥機内に流入され、
前記乾燥機内における前記吸水性樹脂組成物の乾燥により得られた前記吸水性樹脂の粉体が、前記粉体流出開口部から該乾燥機外に流出される乾燥機と、
一端部が前記粉体流出開口部に接続され、該粉体流出開口部から流出された前記吸水性樹脂の粉体が流過する流路となる粉体流路部材と、
前記粉体流路部材内に設けられ、該粉体流路部材内を流過する前記吸水性樹脂の粉体の、予め定める大きさよりも大きな粉体塊状物を捕集する捕集体と、
前記粉体流路部材の他端部に接続される粉体流量調整排出部材であって、前記捕集体を通過した前記吸水性樹脂の粉体の、前記粉体流量調整排出部材から排出される流量が予め定める流量となるように、流量を調整しながら前記吸水性樹脂の粉体を排出する粉体流量調整排出部材と、
前記粉体流量調整排出部材に接続され、該粉体流量調整排出部材から排出された前記吸水性樹脂の粉体を分級する分級器と、を含むことを特徴とする吸水性樹脂製造装置である。

【0013】

また、本発明の吸水性樹脂製造装置において、前記捕集体は、前記吸水性樹脂の粉体の大きさよりも大きく、かつ前記粉体塊状物の前記予め定める大きさ以下の間隔をあけて、互いに平行に配設される複数の棒状部材と、
前記複数の棒状部材を連結する連結部材と、を有することが好ましい。

【0014】

また、本発明の吸水性樹脂製造装置において、前記複数の棒状部材は、前記粉体流路部材内において、水平に対して傾斜していることが好ましい。

【0015】

また、本発明の吸水性樹脂製造装置において、前記複数の棒状部材は、円柱状または円筒状の部材であることが好ましい。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、重合反応器で水溶性エチレン性不飽和単量体の重合反応が行われて、吸水性樹脂を含む吸水性樹脂組成物が得られ、この吸水性樹脂組成物は樹脂組成物流出開口部から重合反応器外に流出される。樹脂組成物流出開口部から流出された吸水性樹脂組成物は、樹脂組成物流路部材を流過し、乾燥機の樹脂組成物流入開口部から乾燥機内に流入する。乾燥機内では吸水性樹脂組成物の乾燥が行われて吸水性樹脂の粉体が得られ、この吸水性樹脂の粉体は、粉体流出開口部から乾燥機外に流出される。粉体流出開口部から流出された吸水性樹脂の粉体は、粉体流路部材を流過し、粉体流量調整排出部材によって予め定める流量となるように調整されながら分級器に向けて排出され、分級器で分級される。

【0017】

上記のように構成される吸水性樹脂製造装置において、乾燥機による吸水性樹脂組成物の乾燥により得られた吸水性樹脂の粉体が流過する、粉体流量調整排出部材が他端部に接続された粉体流路部材内には、吸水性樹脂の粉体が凝集した塊状の、予め定める大きさよりも大きな粉体塊状物を捕集する捕集体が設けられている。

【0018】

本発明の吸水性樹脂製造装置は、粉体塊状物を捕集する捕集体が、吸水性樹脂の粉体が流過する粉体流路部材内に設けられているので、該粉体流路部材の分級器側他端部に接続される粉体流量調整排出部材に、粉体塊状物が流入することを防止することができる。これによって、粉体塊状物の、粉体流量調整排出部材の駆動部への噛み込み等を防止して駆動負荷が増大することを抑制し、粉体流量調整排出部材の駆動が不安定になったり停止されることを防止することができるので、吸水性樹脂の生産効率の低下を抑制することができる。したがって、本発明の吸水性樹脂製造装置は、粒子状の粉体としての吸水性樹脂を、粉体塊状物が除去された状態で、高い生産効率で製造することができる。

【0019】

また本発明によれば、捕集体は、吸水性樹脂の粉体の大きさよりも大きく、かつ粉体塊状物の前記予め定める大きさ以下の間隔をあけて、互いに平行に配設される複数の棒状部材と、前記複数の棒状部材を連結する連結部材と、を有する構成によって実現することができる。

【0020】

また本発明によれば、捕集体を構成する複数の棒状部材は、粉体流路部材内において、水平に対して傾斜している。これによって、捕集体によって捕集された粉体塊状物を、傾斜方向下流側に集めることができるので、粉体流路部材内において捕集体の全てが粉体塊状物によって閉塞されることを抑制することができ、その結果、粉体流路部材内における、吸水性樹脂の粉体が流過する流路を確保することができる。

【0021】

また本発明によれば、捕集体を構成する複数の棒状部材は、円柱状または円筒状の部材である。これによって、棒状部材がたとえば角部を有する部材によって構成されている場合に比べて、粉体塊状物が棒状部材に衝突したときに破砕されることを抑制することができる。その結果、吸水性樹脂としての特性が劣化したものである場合が多い、破砕した粉体塊状物が、捕集体を通過することを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

本発明の目的、特色、および利点は、下記の詳細な説明と図面とから、より明確になるであろう。

【図1】本発明の一実施形態に係る吸水性樹脂製造装置１の構成を示す概略図である。

【図2】吸水性樹脂製造装置１における、乾燥機３の粉体流出開口部３ｃの近傍を拡大して示す概略図である。

【図3】捕集体の一例である捕集体５を示す概略図である。

【図4A】捕集体５の変形例を示す概略図である。

【図4B】捕集体５の変形例を示す概略図である。

【図5】捕集体の他の例である捕集体５０を示す概略図である。

【図6】加圧下吸水能を評価するときに用いる測定装置１００の構成を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、図面を参考にして、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る吸水性樹脂製造装置１の構成を示す概略図である。図２は、吸水性樹脂製造装置１における、乾燥機３の粉体流出開口部３ｃの近傍を拡大して示す概略図である。吸水性樹脂は、水溶性エチレン性不飽和単量体を重合反応させて製造することができる。水溶性エチレン性不飽和単量体の重合方法は特に限定されず、代表的な重合方法である水溶液重合法、乳化重合法、逆相懸濁重合法などが用いられる。

【0024】

水溶液重合法では、たとえば、水溶性エチレン性不飽和単量体の水溶液、内部架橋剤および水溶性ラジカル重合開始剤を、必要に応じて撹拌しながら、加熱することにより重合が行われる。この水溶液重合法では、水が液媒体として扱われ、水溶性エチレン性不飽和単量体を水溶液状態にして重合反応が行われる。

【0025】

また、逆相懸濁重合法では、たとえば、水溶性エチレン性不飽和単量体の水溶液、界面活性剤、疎水性高分子系分散剤、水溶性ラジカル重合開始剤および内部架橋剤を石油系炭化水素分散媒中、撹拌下で加熱することにより重合が行われる。この逆相懸濁重合法では、水と石油系炭化水素分散媒とが液媒体として扱われ、水溶性エチレン性不飽和単量体の水溶液が、石油系炭化水素分散媒中に添加された懸濁状態において重合反応が行われる。

【0026】

本実施形態においては、精密な重合反応制御と広範な粒子径の制御が可能な観点から、逆相懸濁重合法が好ましい。以下では、本発明の実施形態の一例として、逆相懸濁重合法によって吸水性樹脂を製造する吸水性樹脂製造装置１について説明する。

【0027】

吸水性樹脂製造装置１は、たとえば、重合反応器２と、乾燥機３と、粉体流量調整排出部材４と、分級器６とを含んで構成される。

【0028】

重合反応器２は、水溶性エチレン性不飽和単量体を液媒体中で重合反応させて、該水溶性エチレン性不飽和単量体の重合体である吸水性樹脂の含水ゲル状重合体Ｒ２と液媒体とを含む吸水性樹脂組成物Ｒ１（含水ゲル状重合体Ｒ２の懸濁液）を得る反応器である。重合反応器２は、水溶性エチレン性不飽和単量体の重合反応が行われる反応器本体２ａを備え、この反応器本体２ａには樹脂組成物流出開口部２ｂが設けられている。重合反応器２では、該反応器本体２ａ内における重合反応により得られた吸水性樹脂組成物Ｒ１が、樹脂組成物流出開口部２ｂから反応器本体２ａ外に流出される。

【0029】

重合反応器２を構成する材料としては、銅、チタン合金、およびＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌなどのステンレス鋼などを挙げることができるが、生成される吸水性樹脂の付着が抑制されるという観点から、内壁面にフッ素樹脂加工などの表面加工が施されていることが好ましい。

【0030】

吸水性樹脂の原料に用いられる水溶性エチレン性不飽和単量体としては、たとえば、（メタ）アクリル酸〔「（メタ）アクリル」とは「アクリル」および「メタクリル」を意味する。以下同じ〕、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、マレイン酸などの酸基を有する単量体およびそれらの塩；（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド等のノニオン性不飽和単量体；ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリレートなどのアミノ基含有不飽和単量体およびそれらの四級化物などが挙げられる。これらは、それぞれ単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。

【0031】

なお、酸基を有する単量体を中和して塩とする場合に用いられるアルカリ性化合物としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、アンモニウムなどの化合物が挙げられる。より詳しくは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウムなどが挙げられる。

【0032】

水溶性エチレン性不飽和単量体の中で、好ましいものとしては工業的に入手が容易である観点から、（メタ）アクリル酸およびその塩が挙げられる。

【0033】

なお、酸基を有する単量体を中和する場合、その中和度は、水溶性エチレン性不飽和単量体の酸基の３０〜９０モル％であることが好ましい。中和度が３０モル％より低い場合、酸基がイオン化されにくく、吸水能が低くなる可能性があるため好ましくない。中和度が９０モル％を超えると、衛生材料として使用される場合、安全性などに問題が生じる可能性があるため好ましくない。

【0034】

本実施形態において、水溶性エチレン性不飽和単量体は、水溶液として使用される。水溶性エチレン性不飽和単量体水溶液の単量体濃度は、２０質量％〜飽和濃度であることが好ましい。

【0035】

水溶性エチレン性不飽和単量体水溶液には、必要に応じて、連鎖移動剤、増粘剤などが含まれていてもよい。連鎖移動剤としては、たとえば、チオール類、チオール酸類、第２級アルコール類、次亜リン酸、亜リン酸などの化合物が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。増粘剤としては、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸中和物、ポリアクリルアミドなどが挙げられる。

【0036】

液媒体としての石油系炭化水素分散媒としては、たとえば、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、２−メチルヘキサン、３−メチルヘキサン、２，３−ジメチルペンタン、３−エチルペンタン、ｎ−オクタンなどの炭素数６〜８の脂肪族炭化水素、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、シクロペンタン、メチルシクロペンタン、ｔｒａｎｓ−１，２−ジメチルシクロペンタン、ｃｉｓ−１，３−ジメチルシクロペンタン、ｔｒａｎｓ−１，３−ジメチルシクロペンタンなどの脂環族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素などが挙げられる。これらの中でも、工業的に入手が容易であることと、安全性の観点から、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、２−メチルヘキサン、３−メチルヘキサン、ｎ−オクタンなどの炭素数６〜８の脂肪族炭化水素；シクロヘキサン、メチルシクロペンタン、およびメチルシクロヘキサンなどの炭素数６〜８の脂環族炭化水素がより好適に用いられる。これらの石油系炭化水素分散媒は、単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

【0037】

さらに、これらの石油系炭化水素分散媒の中でも、逆相懸濁の状態が良好で、好適な粒子径が得られやすく、工業的に入手が容易かつ品質が安定している観点から、ｎ−ヘプタン、シクロヘキサンが好適に用いられる。また、上記炭化水素の混合物の例として、市販されているエクソールヘプタン（エクソンモービル社製：ｎ−ヘプタンおよび異性体の炭化水素７５〜８５％含有）などを用いても好適な結果が得られる。

【0038】

石油系炭化水素分散媒の使用量は、水溶性エチレン性不飽和単量体水溶液を均一に分散し、重合温度の制御を容易にする観点から、通常、水溶性エチレン性不飽和単量体水溶液１００質量部に対して、５０〜６００質量部が好ましく、５０〜４００質量部がより好ましく、５０〜２００質量部がさらに好ましい。

【0039】

逆相懸濁重合においては、水溶性エチレン性不飽和単量体水溶液を石油系炭化水素分散媒に分散させて、より安定した重合粒子を得るために、界面活性剤や要すれば疎水性高分子系分散剤を用いる。重合を安定的に完了させるという観点から、界面活性剤や疎水性高分子系分散剤は、水溶性エチレン性不飽和単量体水溶液を重合させる前に存在させて、水溶性エチレン性不飽和単量体水溶液を石油系炭化水素分散媒中に充分に分散させ、その液滴を安定化させた後に重合を行うことができれば、それぞれ添加する時期は特に限定はされない。なお、界面活性剤や疎水性高分子系分散剤は、水溶性エチレン性不飽和単量体水溶液を添加する前に、予め石油系炭化水素分散媒に溶解または分散させておくことが一般的である。

【0040】

重合時の分散安定性を保つために用いる界面活性剤としては、たとえば、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、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンヒマシ油、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、アルキルアリルホルムアルデヒド縮合ポリオキシエチレンエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピルアルキルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、アルキルグルコシド、Ｎ−アルキルグルコンアミド、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、およびポリオキシエチレンアルキルアミンなどのノニオン系界面活性剤、脂肪酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルメチルタウリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルスルホン酸およびその塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸およびその塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸およびその塩などのアニオン系界面活性剤が挙げられる。これらは、それぞれ単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。

【0041】

これらの界面活性剤の中でも、単量体水溶液の分散安定性の観点から、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステルおよびソルビタン脂肪酸エステルからなる群より選ばれた少なくとも１種が好ましい。

【0042】

使用される界面活性剤の添加量は、水溶性エチレン性不飽和単量体水溶液１００質量部に対して０．０１〜５質量部が好ましく、０．０５〜３質量部がより好ましい。界面活性剤の添加量が０．０１質量部よりも少ない場合、水溶性エチレン性不飽和単量体水溶液の分散安定性が低くなるため好ましくなく、５質量部よりも多い場合、経済的でないので好ましくない。

【0043】

重合時の分散安定性をより高めるために、疎水性高分子系分散剤を界面活性剤と併用してもよい。疎水性高分子系分散剤は、使用する石油系炭化水素分散媒に対し、溶解または分散するものを、選択して使用することが好ましく、たとえば、粘度平均分子量として２００００以下、好ましくは１００００以下、さらに好ましくは５０００以下のものが挙げられる。具体的には、無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、無水マレイン酸変性エチレン・プロピレン共重合体、無水マレイン酸・エチレン共重合体、無水マレイン酸・プロピレン共重合体、無水マレイン酸・エチレン・プロピレン共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体、酸化型ポリエチレン、酸化型ポリプロピレン、酸化型エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチルセルロース、無水マレイン化ポリブタジエン、無水マレイン化ＥＰＤＭ（エチレン／プロピレン／ジエン三元共重合体）などが挙げられる。

【0044】

これらの中では無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、無水マレイン酸変性エチレン・プロピレン共重合体、無水マレイン酸・エチレン共重合体、無水マレイン酸・プロピレン共重合体、無水マレイン酸・エチレン・プロピレン共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体、酸化型ポリエチレン、酸化型ポリプロピレンおよび酸化型エチレン・プロピレン共重合体からなる群より選ばれた少なくとも１種が好ましい。

【0045】

疎水性高分子系分散剤の添加量は、水溶性エチレン性不飽和単量体水溶液１００質量部に対して０〜５質量部が好ましく、０．０１〜３質量部がより好ましく、０．０５〜２質量部がさらに好ましい。疎水性高分子系分散剤の添加量が５質量部よりも多い場合、経済的でないので好ましくない。

【0046】

水溶性エチレン性不飽和単量体水溶液を、重合反応器２内に予め充填された石油系炭化水素分散媒に添加して分散させる際、撹拌手段２ｃによって分散させるが、この撹拌手段２ｃによる撹拌条件については、所望の分散液滴径により異なるので、一概に決定することはできない。分散液滴径は、撹拌手段２ｃの撹拌翼の種類、翼径、回転数などにより調節することができる。撹拌翼としては、たとえば、プロペラ翼、パドル翼、アンカー翼、タービン翼、ファウドラー翼、リボン翼、フルゾーン翼（神鋼パンテック株式会社製）、マックスブレンド翼（住友重機械工業株式会社製）、スーパーミックス（サタケ化学機械工業株式会社製）などを使用することが可能である。

【0047】

重合反応器２の反応器本体２ａ内では、石油系炭化水素分散媒に所定の添加速度で添加された水溶性エチレン性不飽和単量体水溶液を、界面活性剤存在下、石油系炭化水素分散媒中で、撹拌手段２ｃにより充分撹拌して分散させ、液滴を安定化させる。そして、重合反応器２の反応器本体２ａ内を充分に窒素置換した後、必要により内部架橋剤の存在下にて、水溶性ラジカル重合開始剤により逆相懸濁重合を行い、含水ゲル状重合体Ｒ２の懸濁液である吸水性樹脂組成物Ｒ１を得る。

【0048】

本実施形態で使用される水溶性ラジカル重合開始剤としては、たとえば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウムなどの過硫酸塩；過酸化水素などの過酸化物；２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩、２，２’−アゾビス［Ｎ−（２−カルボキシエチル）−２−メチルプロピオンジアミン］四水塩、２，２’−アゾビス（１−イミノ−１−ピロリジノ−２−メチルプロパン）二塩酸塩、２，２’−アゾビス［２−メチル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−プロピオンアミド］などのアゾ化合物などが挙げられる。

【0049】

これらの中では、入手が容易で取り扱いやすいという観点から、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウムおよび２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩が好ましい。

【0050】

なお、水溶性ラジカル重合開始剤は、亜硫酸塩、アスコルビン酸などの還元剤と併用してレドックス重合開始剤として用いてもよい。

【0051】

水溶性ラジカル重合開始剤の使用量は、通常、水溶性エチレン性不飽和単量体１００質量部あたり、０．０１〜１質量部である。０．０１質量部より少ない場合、重合率が低くなり、１質量部より多い場合、急激な重合反応が起こるため好ましくない。

【0052】

水溶性ラジカル重合開始剤の添加時期は特に制限されないが、予め水溶性エチレン性不飽和単量体水溶液に添加しておくことが好ましい。

【0053】

必要に応じて使用される内部架橋剤としては、たとえば、（ポリ）エチレングリコール〔「（ポリ）」とは「ポリ」の接頭語がある場合とない場合を意味する。以下同じ〕、１，４−ブタンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパンなどのポリオール類、ポリオール類とアクリル酸、メタクリル酸などの不飽和酸とを反応させて得られる二個以上のビニル基を有するポリ不飽和エステル類、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミドなどのビスアクリルアミド類、（ポリ）エチレングリコールジグリシジルエーテル、（ポリ）エチレングリコールトリグリシジルエーテル、（ポリ）グリセリンジグリシジルエーテル、（ポリ）グリセリントリグリシジルエーテル、（ポリ）プロピレングリコールポリグリシジルエーテル、（ポリ）グリセロールポリグリシジルエーテルなどの二個以上のグリシジル基を含有するポリグリシジル化合物などが挙げられる。これらは、それぞれ単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

【0054】

内部架橋剤の添加量は、水溶性エチレン性不飽和単量体１００質量部に対して、０〜３質量部が好ましく、０〜１質量部がより好ましく、０．００１〜０．１質量部がさらに好ましい。添加量が３質量部を超えると、架橋が過度になり、吸水性能が低くなりすぎるため好ましくない。内部架橋剤は、予め水溶性エチレン性不飽和単量体水溶液に添加しておくのが好ましい。

【0055】

重合反応器２における逆相懸濁重合の際の反応温度は、使用する重合開始剤の種類や量によって異なるので一概には決定することができないが、好ましくは３０〜１２０℃、より好ましくは４０〜１００℃である。反応温度が３０℃より低い場合、重合率が低くなる可能性があり、また、反応温度が１２０℃より高い場合は急激な重合反応が起こるため好ましくない。

【0056】

このようにして得られた、含水ゲル状重合体Ｒ２を含有する吸水性樹脂組成物Ｒ１（含水ゲル状重合体Ｒ２の懸濁液）を１段目の重合とし、以降、幾度か水溶性エチレン性不飽和単量体水溶液を添加して重合を繰り返す「多段重合」を行ってもよい。特に衛生材用途での使用においては、得られる吸水性樹脂粒子の大きさと生産効率の観点から、２段重合を行うことが好ましい。以下、２段重合を例示として、多段重合について詳述する。

【0057】

１段目の水溶性エチレン性不飽和単量体の重合で得られる粒子の大きさは、多段重合において、適度な凝集粒径を得る観点から、中位粒子径２０〜２００μｍが好ましく、３０〜１５０μｍがより好ましく、４０〜１２０μｍがさらに好ましい。

【0058】

なお、１段目の重合粒子の中位粒子径は、前記１段目の重合が終了した後、脱水、乾燥することで得られた粒子について、以下の方法で測定することができる。すなわち、ＪＩＳ標準篩を上から、目開き４２５μｍの篩、目開き２５０μｍの篩、目開き１８０μｍの篩、目開き１５０μｍの篩、目開き１０６μｍの篩、目開き７５μｍの篩、目開き４５μｍの篩および受け皿の順に組み合わせ、組み合わせた最上の篩に、乾燥後の重合粒子を５０ｇ入れ、ロータップ式振とう器を用いて２０分間振とうさせて分級する。分級後、各篩上に残った重合粒子の質量を全量に対する質量百分率として計算し、粒子径の大きい方から順に積算することにより、篩の目開きと篩上に残った重合粒子の質量百分率の積算値との関係を対数確率紙にプロットする。確率紙上のプロットを直線で結ぶことにより、積算質量百分率５０質量％に相当する粒子径を、重合粒子の中位粒子径とする。

【0059】

２段重合を行う場合、後述の方法に従うことで、１段目の重合にて得られた粒子を凝集し、衛生材料用途に適した比較的平均粒径の大きな吸水性樹脂を得ることができる。

【0060】

このとき、２段目重合に用いられる水溶性エチレン性不飽和単量体水溶液が、独立した液滴を形成しないよう界面活性剤の作用を低下させる必要がある。たとえば、１段目の重合後に冷却し、界面活性剤が少なくとも一部析出する温度で２段目重合の水溶性エチレン性不飽和単量体水溶液を添加することにより、前記凝集した粒子を得ることができる。

【0061】

なお、２段目重合の水溶性エチレン性不飽和単量体水溶液の添加により、凝集粒子が得られる方法であれば、前記方法に限定されるものでない。

【0062】

また、上記のように界面活性剤の界面活性作用を低下させた上で、２段目重合の水溶性エチレン性不飽和単量体水溶液の添加を行うことにより、吸水性樹脂への石油系炭化水素分散媒の残存量は更に低減することができる。

【0063】

２段目重合の水溶性エチレン性不飽和単量体としては、１段目重合の水溶性エチレン性不飽和単量体として例示したものと同様なものが使用できるが、単量体の種類、中和度、中和塩および単量体水溶液濃度は、１段目重合の水溶性エチレン性不飽和単量体と同じであっても異なっていてもよい。

【0064】

２段目重合の水溶性エチレン性不飽和単量体水溶液に添加される重合開始剤についても、１段目重合の水溶性エチレン性不飽和単量体水溶液に添加されるものとして例示したものから選択して使用することができる。

【0065】

また、２段目重合の水溶性エチレン性不飽和単量体水溶液にも、必要に応じて、内部架橋剤、連鎖移動剤などを添加してもよく、１段目重合の水溶性エチレン性不飽和単量体水溶液に添加されるものとして例示したものから選択して使用することができる。

【0066】

１段目重合の水溶性エチレン性不飽和単量体１００質量部に対する２段目重合の水溶性エチレン性不飽和単量体の添加量は、適度な凝集粒子を得る観点から、５０〜３００質量部が好ましく、１００〜２００質量部がより好ましく、１２０〜１６０質量部がよりさらに好ましい。

【0067】

２段目の逆相懸濁重合における、撹拌手段２ｃによる撹拌は、全体が均一に混合されていればよい。凝集粒子径は、界面活性剤の析出状態などによって、変更できる。なお、衛生材料用途に好適な吸水性樹脂の凝集粒子径としては、２００〜６００μｍが好ましく、２５０〜５００μｍがさらに好ましく、３００〜４５０μｍがよりさらに好ましい。

【0068】

なお、前記凝集粒子径は、吸水性樹脂の粉体Ｒ３の中位粒子径に相当するものであり、２段目の重合が終了した後、脱水、乾燥することで得られた凝集粒子について、以下の方法で測定することができる。すなわち、ＪＩＳ標準篩を上から、目開き８５０μｍの篩、目開き６００μｍの篩、目開き５００μｍの篩、目開き４２５μｍの篩、目開き３００μｍの篩、目開き２５０μｍの篩、目開き１５０μｍの篩および受け皿の順に組み合わせ、組み合わせた最上の篩に、乾燥後の凝集粒子を５０ｇ入れ、ロータップ式振とう器を用いて２０分間振とうさせて分級する。分級後、各篩上に残った凝集粒子の質量を全量に対する質量百分率として計算し、粒子径の大きい方から順に積算することにより、篩の目開きと篩上に残った凝集粒子の質量百分率の積算値との関係を対数確率紙にプロットする。確率紙上のプロットを直線で結ぶことにより、積算質量百分率５０質量％に相当する粒子径を、凝集粒子の中位粒子径（吸水性樹脂の粉体Ｒ３の中位粒子径）とする。

【0069】

２段目の逆相懸濁重合における反応温度についても、重合開始剤の種類や量によって異なるので一概には決定することができないが、好ましくは３０〜１２０℃、より好ましくは４０〜１００℃である。２段以上の多段重合を行う場合、以後２段目重合を３段目、４段目と読み換えて実行することができる。

【0070】

重合反応器２の反応器本体２ａの底部には、重合反応後の反応器本体２ａから、含水ゲル状重合体Ｒ２を含有する吸水性樹脂組成物Ｒ１を流出させるための樹脂組成物流出開口部２ｂが設けられている。樹脂組成物流出開口部２ｂを介して反応器本体２ａから流出された吸水性樹脂組成物Ｒ１は、乾燥機３に流入する。

【0071】

なお、吸水性樹脂製造装置１において、重合反応器２と乾燥機３との間に濃縮器（不図示）が設けられていてもよい。濃縮器が設けられている場合には、重合反応器２の反応器本体２ａから流出された吸水性樹脂組成物Ｒ１は、濃縮器を介して乾燥機３に流入することになる。

【0072】

濃縮器は、吸水性樹脂組成物Ｒ１から液体成分を留去するものである。濃縮器を構成する材料としては、銅、チタン合金、およびＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌなどのステンレス鋼などを挙げることができるが、含水ゲル状重合体Ｒ２の付着が抑制されるという観点から、内壁面にフッ素樹脂加工などの表面加工が施されていることが好ましい。

【0073】

濃縮器における吸水性樹脂組成物Ｒ１からの液体成分の留去処理は、常圧下でも減圧下でもよく、液体成分の留去効率を高めるために、窒素などの気流下で行ってもよい。また、濃縮器には撹拌手段が配置されており、この撹拌手段によって吸水性樹脂組成物Ｒ１を撹拌しながら液体成分の留去処理が行われる。

【0074】

濃縮器における留去処理を常圧下で行う場合、濃縮器の設定温度は７０〜２５０℃が好ましく、８０〜１８０℃がより好ましく、８０〜１４０℃がさらに好ましく、９０〜１３０℃がよりさらに好ましい。また、濃縮器における留去処理を減圧下で行う場合、濃縮器の設定温度は６０〜１００℃が好ましく、７０〜９０℃がより好ましい。

【0075】

また、たとえば濃縮器における吸水性樹脂組成物Ｒ１からの液体成分の留去処理中に、水溶性エチレン性不飽和単量体由来の官能基と反応性を有する官能基を２個以上含有する後架橋剤（表面架橋剤）を添加することが好ましい。重合後に架橋剤を添加し反応させることにより、吸水性樹脂粒子の表面層の架橋密度が高まり、加圧下吸水能、吸水能（吸水速度）、ゲル強度などの諸性能を高めることができ、衛生材料用途として好適な性能が付与される。

【0076】

前記架橋反応に用いられる後架橋剤としては、重合に用いた水溶性エチレン性不飽和単量体由来の官能基と反応しうるものであれば特に限定されない。

【0077】

使用される後架橋剤としては、たとえば、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリグリセリンなどのポリオール類；（ポリ）エチレングリコールジグリシジルエーテル、（ポリ）エチレングリコールトリグリシジルエーテル、（ポリ）グリセリンジグリシジルエーテル、（ポリ）グリセリントリグリシジルエーテル、（ポリ）プロピレングリコールポリグリシジルエーテル、（ポリ）グリセロールポリグリシジルエーテルなどのポリグリシジル化合物；エピクロルヒドリン、エピブロムヒドリン、α−メチルエピクロルヒドリンなどのハロエポキシ化合物；２，４−トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどのイソシアネート化合物などの反応性官能基を２個以上有する化合物；３−メチル−３−オキセタンメタノール、３−エチル−３−オキセタンメタノール、３−ブチル−３−オキセタンメタノール、３−メチル−３−オキセタンエタノール、３−エチル−３−オキセタンエタノール、３−ブチル−３−オキセタンエタノールなどのオキセタン化合物、１，２−エチレンビスオキサゾリンなどのオキサゾリン化合物、エチレンカーボネートなどのカーボネート化合物などが挙げられる。これらは、それぞれ単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。

【0078】

これらの中でも、反応性に優れている観点から（ポリ）エチレングリコールジグリシジルエーテル、（ポリ）エチレングリコールトリグリシジルエーテル、（ポリ）グリセリンジグリシジルエーテル、（ポリ）グリセリントリグリシジルエーテル、（ポリ）プロピレングリコールポリグリシジルエーテル、（ポリ）グリセロールポリグリシジルエーテルなどのポリグリシジル化合物が好ましい。

【0079】

前記後架橋剤の添加量は、重合に付された水溶性エチレン性不飽和単量体の総量１００質量部に対して、好ましくは０．０１〜５質量部、より好ましくは０．０２〜３質量部である。後架橋剤の添加量が０．０１質量部未満の場合、得られる吸水性樹脂の加圧下吸水能、吸水能、吸水速度、ゲル強度などの諸性能を高めることができず、５質量部を超える場合、吸水能が低くなりすぎるため好ましくない。

【0080】

さらに、後架橋剤の添加方法は、後架橋剤をそのまま添加しても水溶液として添加してもよいが、必要に応じて、溶媒として親水性有機溶媒を用いた溶液として添加してもよい。この親水性有機溶媒としては、たとえば、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およびプロピレングリコールなどの低級アルコール類、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類、ジエチルエーテル、ジオキサン、およびテトラヒドロフランなどのエーテル類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなどのアミド類、ならびに、ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類などが挙げられる。これら親水性有機溶媒は、それぞれ単独で使用してもよいし、２種類以上を併用してもよい。

【0081】

前記後架橋剤の添加時期は、重合後であればよく、特に限定されない。後架橋反応は、濃縮器における吸水性樹脂組成物Ｒ１からの液体成分の留去処理中において、吸水性樹脂１００質量部に対して、１〜２００質量部の範囲の水分存在下に実施されるのが好ましく、５〜１００質量部の範囲の水分存在下に実施されるのがさらに好ましく、１０〜５０質量部の水分存在下に実施されるのがよりさらに好ましい。このように、後架橋剤添加時の水分量を調整することによって、より好適に吸水性樹脂の粒子表面層における後架橋を施すことができ、優れた吸水性能を発現することができる。

【0082】

後架橋反応における温度は、５０〜２５０℃が好ましく、６０〜１８０℃がより好ましく、６０〜１４０℃がさらに好ましく、７０〜１２０℃がよりさらに好ましい。

【0083】

また、濃縮器における留去処理を常圧下で行う場合、共沸により系外に留出した液体成分のうち、石油系炭化水素分散媒だけを還流させることにより、脱水を進めることができる。

【0084】

以下では、吸水性樹脂製造装置１が前述の濃縮器を備えていない構成について説明する。

【0085】

重合反応器２の樹脂組成物流出開口部２ｂと乾燥機３との間には、樹脂組成物流路部材である樹脂組成物流路配管１１が接続されている。樹脂組成物流路配管１１は、たとえば筒状であり、一端部が樹脂組成物流出開口部２ｂに接続され、他端部が乾燥機３に接続されて、樹脂組成物流出開口部２ｂから流出された吸水性樹脂組成物Ｒ１が流過する流路となる。

【0086】

樹脂組成物流路配管１１には、配管内の流路を開閉する樹脂組成物流路開閉バルブ１１ａが設けられている。樹脂組成物流路開閉バルブ１１ａが開放された状態となると、反応器本体２ａから樹脂組成物流出開口部２ｂを介して流出された、含水ゲル状重合体Ｒ２を含有する吸水性樹脂組成物Ｒ１が、樹脂組成物流路配管１１内を流過して、乾燥機３内に流入する。

【0087】

乾燥機３は、吸水性樹脂組成物Ｒ１を乾燥させて、粒子状の吸水性樹脂の粉体Ｒ３を得る装置であり、吸水性樹脂組成物Ｒ１の乾燥が行われる乾燥機本体３ａを備え、この乾燥機本体３ａには、樹脂組成物流路配管１１の他端部に接続された樹脂組成物流入開口部３ｂと、粉体流出開口部３ｃとが設けられている。乾燥機３では、樹脂組成物流路配管１１内を流過した吸水性樹脂組成物Ｒ１が、樹脂組成物流入開口部３ｂから乾燥機本体３ａに流入され、乾燥機本体３ａ内における吸水性樹脂組成物Ｒ１の乾燥により得られた吸水性樹脂の粉体Ｒ３が、粉体流出開口部３ｃから乾燥機本体３ａ外に流出される。

【0088】

乾燥機３は、乾燥機本体３ａ内において、水分率が好ましくは２０質量％以下、より好ましくは１０質量％以下となるように吸水性樹脂組成物Ｒ１を加熱し、乾燥された吸水性樹脂の粉体Ｒ３を得る。乾燥機３により得られた吸水性樹脂の粉体Ｒ３は、その流動性などの種々の特性を向上させるために、非晶質シリカ粉末などの種々の添加物が添加されてもよい。

【0089】

また、乾燥機３の乾燥機本体３ａ内における、吸水性樹脂組成物Ｒ１の乾燥処理中に、前述した、水溶性エチレン性不飽和単量体由来の官能基と反応性を有する官能基を２個以上含有する後架橋剤（表面架橋剤）を添加するようにしてもよい。重合後に架橋剤を添加し反応させることにより、吸水性樹脂の粉体Ｒ３である吸水性樹脂粒子の表面層の架橋密度が高まり、加圧下吸水能、吸水能、吸水速度、ゲル強度などの諸性能を高めることができ、衛生材料用途として好適な性能が付与される。

【0090】

乾燥機３の粉体流出開口部３ｃを介して乾燥機本体３ａから流出された吸水性樹脂の粉体Ｒ３は、粉体流量調整排出部材４に流入する。

【0091】

乾燥機３の粉体流出開口部３ｃと粉体流量調整排出部材４との間には、たとえば筒状の粉体流路部材である第１粉体流路配管１２が接続されている。第１粉体流路配管１２は、一端部が粉体流出開口部３ｃに接続され、他端部が粉体流量調整排出部材４に接続されて、粉体流出開口部３ｃから流出された、吸水性樹脂の粉体Ｒ３が流過する流路となる。

【0092】

本実施形態では、第１粉体流路配管１２は、乾燥機３の粉体流出開口部３ｃが矩形状に形成されていることに対応して、粉体流出開口部３ｃに接続される一端部から他端部に向かって鉛直方向に延びる、矩形筒状に形成されている。また、第１粉体流路配管１２には、粉体流出開口部３ｃに接続された壁部に対向した壁部の、粉体流出開口部３ｃよりも吸水性樹脂の粉体Ｒ３の流過方向下流側に、後述の捕集体５により捕集された粉体塊状物Ｒ４を第１粉体流路配管１２外に取出すための粉体塊状物取出し開口部１２ａが設けられている。さらにまた、第１粉体流路配管１２には、粉体塊状物取出し開口部１２ａを開閉するための蓋体１２ｂが設けられている。

【0093】

図２に示すように、第１粉体流路配管１２内には、捕集体５が、その外周縁端が第１粉体流路配管１２の内面に接触するように設けられている。捕集体５は、第１粉体流路配管１２内を流過する吸水性樹脂の粉体Ｒ３のうち、吸水性樹脂の粉体Ｒ３が凝集した塊状の、予め定める大きさよりも大きな粉体塊状物Ｒ４を捕集し、該粉体塊状物Ｒ４以外の吸水性樹脂の粉体Ｒ３を通過させる。

【0094】

ここで、捕集体５が捕集する粉体塊状物Ｒ４は、水溶性エチレン性不飽和単量体の重合体である吸水性樹脂が、たとえば重合反応器２の反応器本体２ａ、および乾燥機３の乾燥機本体３ａの内壁面に付着し、その付着物が核となって塊状に成長した塊状物、吸水性樹脂の粉体Ｒ３が凝集して塊状となった塊状物であり、吸水性樹脂としての特性（加圧下吸水能、吸水能など）が劣化したものである場合が多い。

【0095】

吸水性樹脂としての特性である加圧下吸水能は、図６に概略を示した測定装置１００を用いて測定することができる。図６に示した測定装置１００は、ビュレット部１３１と導管１３２、測定台１３３、測定台１３３上に設置された測定部１３４からなっている。ビュレット部１３１は、ビュレット１３１ａの上部にゴム栓、下部に空気導入管１３１ｂとコック１３１ｃが連結されており、さらに、空気導入管１３１ｂは先端にコック１３１ｄを有している。ビュレット部１３１と測定台１３３の間には、導管１３２が取り付けられており、導管１３２の内径は６ｍｍである。測定台１３３の中央部には、直径２ｍｍの穴があいており、導管１３２が連結されている。測定部１３４は、円筒部１３４ａ（プレキシグラス製）と、この円筒部１３４ａの底部に接着されたナイロンメッシュ１３４ｂと、重り１３４ｃとを有している。円筒部１３４ａの内径は、２０ｍｍである。ナイロンメッシュ１３４ｂの目開きは、７５μｍ（２００メッシュ）である。そして、測定時にはナイロンメッシュ１３４ｂ上に吸水性樹脂１３５を均一に撒布させた。重り１３４ｃは、直径１９ｍｍ、質量１１９．６ｇである。この重り１３４ｃは、吸水性樹脂１３５上に置かれ、吸水性樹脂１３５に対して４．１４ｋＰａの荷重を加えることができるようになっている。

【0096】

次に測定手順を説明する。測定は２５℃の室内にて行なった。まずビュレット部１３１のコック１３１ｃとコック１３１ｄを閉め、２５℃に調節された０．９質量％食塩水をビュレット１３１ａ上部から入れ、ゴム栓でビュレット１３１ａ上部の栓をした後、ビュレット部１３１のコック１３１ｃ、コック１３１ｄを開けた。次に、測定台１３３中心部の導管口から出てくる０．９質量％食塩水の水面と、測定台１３３の上面とが同じ高さになるように測定台１３３の高さの調整を行った。

【0097】

別途、円筒部１３４ａのナイロンメッシュ１３４ｂ上に０．１０ｇの吸水性樹脂１３５を均一に撒布して、この吸水性樹脂１３５上に重り１３４ｃを置いて、測定部１３４を準備した。次いで、測定部１３４を、その中心部が測定台１３３中心部の導管口に一致するようにして置いた。

【0098】

吸水性樹脂１３５が吸水し始めた時点から、ビュレット１３１ａ内の０．９質量％食塩水の減少量（すなわち、吸水性樹脂１３５が吸水した０．９質量％食塩水量）Ｗｃ（ｍｌ）を読み取る。吸水開始から６０分間経過後における吸水性樹脂１３５の加圧下吸水能は、下記式（１）により求めることができる。
加圧下吸水能（ｍｌ／ｇ）＝Ｗｃ／０．１０ …（１）

【0099】

上記のようにして測定される加圧吸水能について、吸水性樹脂の粉体Ｒ３を用いて吸水性樹脂１３５とした場合には、加圧下吸水能が１２〜３０ｍｌ／ｇであることに対し、粉体塊状物Ｒ４を用いて吸水性樹脂１３５とした場合には、加圧下吸水能が１０ｍｌ／ｇ以下である。

【0100】

また、吸水性樹脂としての特性である吸水能は、以下のようにして測定することができる。すなわち、５００ｍＬビーカーに０．９質量％食塩水５００ｇを入れ、これに吸水性樹脂２．０ｇを添加して６０分間撹拌した。目開き７５μｍのＪＩＳ標準篩いの質量Ｗａ（ｇ）をあらかじめ測定しておき、これを用いて、前記ビーカーの内容物を濾過し、篩いを水平に対して約３０度の傾斜角となるように傾けた状態で、３０分間放置することにより余剰の水分を濾別した。そして、吸水ゲルの入った篩いの質量Ｗｂ（ｇ）を測定し、下記式（２）により、吸水能を求めることができる。
吸水能（ｇ／ｇ）＝（Ｗｂ−Ｗａ）／２．０ …（２）

【0101】

上記のようにして測定される吸水能について、吸水性樹脂の粉体Ｒ３を用いて吸水性樹脂とした場合には、吸水能が５０〜６５ｇ／ｇであることに対し、粉体塊状物Ｒ４を用いて吸水性樹脂とした場合には、吸水能が３０〜４８ｇ／ｇである。

【0102】

また、粉体塊状物Ｒ４は、その大きさの観点では、吸水性樹脂の粉体Ｒ３が凝集した塊状の、予め定める大きさよりも大きな塊状物であると定義する。粉体塊状物Ｒ４の大きさの指標となる前記予め定める大きさ（以下、「粉体塊状物指標サイズ」という）は、吸水性樹脂の粉体Ｒ３の中位粒子径の上限値Ｄ１（μｍ）を基準として、下記式（３）により求められる、該中位粒子径の上限値Ｄ１（μｍ）に１５を乗算した値であると定義する。
粉体塊状物指標サイズ（μｍ）＝Ｄ１×１５ …（３）

【0103】

本実施形態では、吸水性樹脂の粉体Ｒ３の中位粒子径の上限値Ｄ１（μｍ）は、前述したように、「６００」μｍであるので、上記式（３）に従って粉体塊状物指標サイズが９０００μｍとなる。すなわち、本実施形態では、粉体塊状物指標サイズである９０００μｍよりも大きな塊状物を、粉体塊状物Ｒ４として取り扱う。

【0104】

第１粉体流路配管１２内において粉体塊状物Ｒ４を捕集する捕集体５の構成について、図３を用いて詳細に説明する。図３は、捕集体の一例である捕集体５を示す概略図である。本実施形態において捕集体５は、第１粉体流路配管１２内を流過する吸水性樹脂の粉体Ｒ３の大きさよりも大きく、かつ粉体塊状物Ｒ４の前記粉体塊状物指標サイズ以下の間隔をあけて、互いに平行に配設される複数の棒状部材５ａと、複数の棒状部材５ａの各一端部同士を連結する棒状の第１連結部材５ｂと、複数の棒状部材５ａの各他端部同士を連結する棒状の第２連結部材５ｃと、を有する。なお、複数の棒状部材５ａの間隔は等間隔であり、その間隔の下限値を規定するための前記「吸水性樹脂の粉体Ｒ３の大きさ」は、吸水性樹脂の粉体Ｒ３の中位粒子径の上限値である。

【0105】

複数の棒状部材５ａと、第１連結部材５ｂと、第２連結部材５ｃとによって構成される捕集体５は、第１粉体流路配管１２が矩形筒状に形成されていることに対応して、全体として外形状が矩形である。

【0106】

本実施形態の吸水性樹脂製造装置１は、粉体塊状物Ｒ４を捕集する捕集体５が、吸水性樹脂の粉体Ｒ３が流過する第１粉体流路配管１２内に設けられているので、該第１粉体流路配管１２の分級器側他端部に接続される後述の粉体流量調整排出部材４に、粉体塊状物Ｒ４が流入することを防止することができる。これによって、粉体塊状物Ｒ４の、粉体流量調整排出部材４の駆動部への噛み込み等を防止して駆動負荷が増大することを抑制し、粉体流量調整排出部材４の駆動が不安定になったり停止されることを防止することができるので、吸水性樹脂の生産効率の低下を抑制することができる。したがって、吸水性樹脂製造装置１は、粒子状の粉体としての吸水性樹脂を、粉体塊状物Ｒ４が除去された状態で、高い生産効率で製造することができる。また、粉体塊状物Ｒ４の吸水性樹脂としての特性が劣る場合、この粉体塊状物Ｒ４を捕集体５によって除去することができるので、品質の優れた吸水性樹脂を製造することができる。

【0107】

また、捕集体５を構成する複数の棒状部材５ａは、第１粉体流路配管１２内において、水平に対して傾斜していることが好ましい。具体的には、捕集体５を構成する複数の棒状部材５ａは、第１粉体流路配管１２内において、粉体流出開口部３ｃに接続された壁部から、該壁部に対向した壁部に向かうに連れて鉛直下方となるように、直線状に延び、粉体塊状物取出し開口部１２ａの鉛直下端部に接続されている。

【0108】

このように、捕集体５を構成する複数の棒状部材５ａが水平に対して傾斜していることによって、捕集体５によって捕集された粉体塊状物Ｒ４を、傾斜方向下流側に集めることができるので、第１粉体流路配管１２内において捕集体５の全てが粉体塊状物Ｒ４によって閉塞されることを抑制することができ、その結果、第１粉体流路配管１２内における、吸水性樹脂の粉体Ｒ３が流過する流路を確保することができる。

【0109】

また、捕集体５を構成する複数の棒状部材５ａは、円柱状または円筒状の部材であることが好ましい。これによって、棒状部材５ａがたとえば角部を有する部材によって構成されている場合に比べて、粉体塊状物Ｒ４が棒状部材５ａに衝突したときに破砕されることを抑制することができる。その結果、吸水性樹脂としての特性が劣化したものである場合が多い、破砕した粉体塊状物Ｒ４が、捕集体５を通過することを抑制することができる。

【0110】

また、捕集体５を構成する複数の棒状部材５ａは、第１粉体流路配管１２内において、粉体流出開口部３ｃに接続された壁部の壁面と平行に直線状に延び、各棒状部材５ａが、粉体流出開口部３ｃに接続された壁部から、該壁部に対向した壁部に向かうに連れて鉛直下方となるように配置されるように構成されていてもよい。この場合には、捕集体５を構成する複数の棒状部材５ａは、第１粉体流路配管１２における粉体流出開口部３ｃに接続された壁部の壁面と平行な回転軸まわりに、回転可能であることが好ましい。これによって、捕集体５の棒状部材５ａに捕集された粉体塊状物Ｒ４に、棒状部材５ａによる回転力を付与することができるので、棒状部材５ａの傾斜方向下流側への粉体塊状物Ｒ４の移動を補助することができる。

【0111】

図４Ａおよび図４Ｂは、捕集体５の変形例を示す概略図である。本実施形態の吸水性樹脂製造装置１において捕集体は、前述の捕集体５の構成に限定されるものではなく、図４Ａ，４Ｂに示す構成であってもよい。

【0112】

図４Ａ（１）に示す捕集体５Ａは、全体として串型の形状を有する。捕集体５Ａは、第１粉体流路配管１２内を流過する吸水性樹脂の粉体Ｒ３の大きさよりも大きく、かつ粉体塊状物Ｒ４の前記粉体塊状物指標サイズ以下の間隔をあけて、互いに平行に配設される複数の棒状部材５Ａａと、複数の棒状部材５Ａａの各一端部同士を連結する棒状の連結部材５Ａｂと、を有する。なお、複数の棒状部材５Ａａの間隔は等間隔であり、その間隔の下限値を規定するための前記「吸水性樹脂の粉体Ｒ３の大きさ」は、吸水性樹脂の粉体Ｒ３の中位粒子径の上限値である。また、捕集体５Ａを構成する複数の棒状部材５Ａａは、前述の捕集体５の棒状部材５ａと同様に、第１粉体流路配管１２内において水平に対して傾斜していることが好ましく、円柱状または円筒状の部材であることが好ましく、回転可能に構成されていてもよい。

【0113】

図４Ａ（２）に示す捕集体５Ｂは、全体としてアンテナ型の形状を有する。捕集体５Ｂは、第１粉体流路配管１２内を流過する吸水性樹脂の粉体Ｒ３の大きさよりも大きく、かつ粉体塊状物Ｒ４の前記粉体塊状物指標サイズ以下の間隔をあけて、互いに平行に配設される複数の棒状部材５Ｂａと、複数の棒状部材５Ｂａの各中央部同士を連結する棒状の連結部材５Ｂｂと、を有する。なお、捕集体５Ｂにおいて、複数の棒状部材５Ｂａは、連結部材５Ｂｂに関して必ずしも対称形でなくてもよく、たとえば、各棒状部材５Ｂａの中央部からいずれかの端部側にずれた部分で連結部材５Ｂｂに連結される非対称な構成であってもよいし、複数の棒状部材５Ｂａが、棒状部材５Ｂａに直交する仮想一直線に対して傾斜した連結部材５Ｂｂに連結される構成であってもよい。なお、複数の棒状部材５Ｂａの間隔は等間隔であり、その間隔の下限値を規定するための前記「吸水性樹脂の粉体Ｒ３の大きさ」は、吸水性樹脂の粉体Ｒ３の中位粒子径の上限値である。また、捕集体５Ｂを構成する複数の棒状部材５Ｂａは、前述の捕集体５の棒状部材５ａと同様に、第１粉体流路配管１２内において水平に対して傾斜していることが好ましく、円柱状または円筒状の部材であることが好ましく、回転可能に構成されていてもよい。

【0114】

図４Ｂ（３）に示す捕集体５Ｃは、全体として網型の形状を有する。捕集体５Ｃは、第１粉体流路配管１２内を流過する吸水性樹脂の粉体Ｒ３の大きさよりも大きく、かつ粉体塊状物Ｒ４の前記粉体塊状物指標サイズ以下の間隔をあけて、互いに平行に配設される複数の第１棒状部材５Ｃａと、複数の第１棒状部材５Ｃａの各一端部同士を連結する棒状の第１連結部材５Ｃｂと、複数の第１棒状部材５Ｃａの各他端部同士を連結する棒状の第２連結部材５Ｃｃと、互いに間隔をあけて配設され、各第１棒状部材５Ｃａに直交する複数の第２棒状部材５Ｃｄと、を有する。各第２棒状部材５Ｃｄは、各第１棒状部材５Ｃａの、吸水性樹脂の粉体Ｒ３の流過方向下流側の面に当接して設けられている。なお、複数の第１棒状部材５Ｃａおよび複数の第２棒状部材５Ｃｄの間隔は等間隔であり、その間隔の下限値を規定するための前記「吸水性樹脂の粉体Ｒ３の大きさ」は、吸水性樹脂の粉体Ｒ３の中位粒子径の上限値である。また、捕集体５Ｃを構成する複数の第１棒状部材５Ｃａおよび複数の第２棒状部材５Ｃｄは、前述の捕集体５の棒状部材５ａと同様に、円柱状または円筒状の部材であることが好ましく、回転可能に構成されていてもよい。また、複数の第１棒状部材５Ｃａは、前述の捕集体５の棒状部材５ａと同様に、第１粉体流路配管１２内において水平に対して傾斜していることが好ましい。

【0115】

図４Ｂ（４）に示す捕集体５Ｄは、全体として網型の形状を有する。捕集体５Ｄは、開口を有する枠部材５Ｄａと、枠部材５Ｄａの開口内に設けられる複数の第１棒状部材５Ｄｂと、枠部材５Ｄａの開口内に設けられる複数の第２棒状部材５Ｄｃと、を有する。複数の第１棒状部材５Ｄｂは、波状に湾曲しており、枠部材５Ｄａの開口内周部に両端部が接続され、第１粉体流路配管１２内を流過する吸水性樹脂の粉体Ｒ３の大きさよりも大きく、かつ粉体塊状物Ｒ４の前記粉体塊状物指標サイズ以下の間隔をあけて、互いに平行に配設される。複数の第２棒状部材５Ｄｃは、波状に湾曲しており、枠部材５Ｄａの開口内周部に両端部が接続され、互いに間隔をあけて配設され、吸水性樹脂の粉体Ｒ３の流過方向から見た平面視において各第１棒状部材５Ｄｂに直交する。また、吸水性樹脂の粉体Ｒ３の流過方向上流側から下流側に捕集体５Ｄを見たときに、第１棒状部材５Ｄｂと第２棒状部材５Ｄｃとの交差部では、第１棒状部材５Ｄｂと第２棒状部材５Ｄｃとが交互に露出している。なお、複数の第１棒状部材５Ｄｂおよび複数の第２棒状部材５Ｄｃの間隔は等間隔であり、その間隔の下限値を規定するための前記「吸水性樹脂の粉体Ｒ３の大きさ」は、吸水性樹脂の粉体Ｒ３の中位粒子径の上限値である。また、捕集体５Ｄを構成する複数の第１棒状部材５Ｄｂおよび複数の第２棒状部材５Ｄｃは、前述の捕集体５の棒状部材５ａと同様に、円柱状または円筒状の部材であることが好ましく、回転可能に構成されていてもよい。また、複数の第１棒状部材５Ｄｂまたは複数の第２棒状部材５Ｄｃのいずれかは、前述の捕集体５の棒状部材５ａと同様に、第１粉体流路配管１２内において水平に対して傾斜していることが好ましい。

【0116】

本実施形態の吸水性樹脂製造装置１において捕集体は、前述の捕集体５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄの構成に限定されるものではなく、図５に示す構成であってもよい。図５は、捕集体の他の例である捕集体５０を示す概略図である。

【0117】

捕集体５０は、第１粉体流路配管１２内において、捕集部材５１と捕集部材５２との、２つの捕集部材が、吸水性樹脂の粉体Ｒ３の流過方向に間隔をあけて、互いに平行に配置された２層構造を有する。

【0118】

捕集体５０において、捕集部材５１は、第１粉体流路配管１２内を流過する吸水性樹脂の粉体Ｒ３の大きさよりも大きく、かつ粉体塊状物Ｒ４の前記粉体塊状物指標サイズ以下の間隔をあけて、互いに平行に配設される複数の棒状部材５１ａと、複数の棒状部材５１ａの各一端部同士を連結する棒状の第１連結部材５１ｂと、複数の棒状部材５１ａの各他端部同士を連結する棒状の第２連結部材５１ｃと、を有する。なお、複数の棒状部材５１ａの間隔は等間隔であり、その間隔の下限値を規定するための前記「吸水性樹脂の粉体Ｒ３の大きさ」は、吸水性樹脂の粉体Ｒ３の中位粒子径の上限値である。

【0119】

複数の棒状部材５１ａと、第１連結部材５１ｂと、第２連結部材５１ｃとによって構成される捕集部材５１は、第１粉体流路配管１２が矩形筒状に形成されていることに対応して、全体として外形状が矩形である。

【0120】

捕集部材５１を構成する複数の棒状部材５１ａは、第１粉体流路配管１２内において、粉体流出開口部３ｃに接続された壁部から、該壁部に対向した壁部に向かうに連れて鉛直下方となるように、水平に対して傾斜して直線状に延びていることが好ましい。

【0121】

また、捕集部材５１を構成する複数の棒状部材５１ａは、円柱状または円筒状の部材であることが好ましく、回転可能であることが好ましい。

【0122】

捕集体５０において、捕集部材５２は、捕集部材５１に対して吸水性樹脂の粉体Ｒ３の流過方向下流側に間隔をあけて配置される。捕集部材５２は、第１粉体流路配管１２内を流過する吸水性樹脂の粉体Ｒ３の大きさよりも大きく、かつ粉体塊状物Ｒ４の前記粉体塊状物指標サイズ以下の間隔をあけて、互いに平行に配設される複数の棒状部材５２ａと、複数の棒状部材５２ａの各一端部同士を連結する棒状の第１連結部材５２ｂと、複数の棒状部材５２ａの各他端部同士を連結する棒状の第２連結部材５２ｃと、を有する。なお、複数の棒状部材５２ａの間隔は等間隔であり、その間隔の下限値を規定するための前記「吸水性樹脂の粉体Ｒ３の大きさ」は、吸水性樹脂の粉体Ｒ３の中位粒子径の上限値である。

【0123】

複数の棒状部材５２ａと、第１連結部材５２ｂと、第２連結部材５２ｃとによって構成される捕集部材５２は、第１粉体流路配管１２が矩形筒状に形成されていることに対応して、全体として外形状が矩形である。

【0124】

捕集部材５２を構成する複数の棒状部材５２ａは、第１粉体流路配管１２内において、粉体流出開口部３ｃに接続された壁部の壁面と平行に、直線状に延びる。すなわち、捕集部材５２を構成する複数の棒状部材５２ａの延在方向は、捕集部材５１を構成する複数の棒状部材５１ａの延在方向に対して垂直である。

【0125】

また、捕集部材５２を構成する複数の棒状部材５２ａは、円柱状または円筒状の部材であることが好ましく、回転可能であることが好ましい。

【0126】

捕集体５０において、捕集部材５１と捕集部材５２とは、外形状が矩形の角部同士が、部材間連結部材５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄによって連結されている。

【0127】

このような捕集体５０が、吸水性樹脂の粉体Ｒ３が流過する第１粉体流路配管１２内に設けられることによって、前述の捕集体５と同様に、第１粉体流路配管１２の分級器側他端部に接続される後述の粉体流量調整排出部材４に、粉体塊状物Ｒ４が流入することを防止することができる。これによって、粉体塊状物Ｒ４の、粉体流量調整排出部材４の駆動部への噛み込み等を防止して駆動負荷が増大することを抑制し、粉体流量調整排出部材４の駆動が不安定になったり停止されることを防止することができるので、吸水性樹脂の生産効率の低下を抑制することができる。したがって、吸水性樹脂製造装置１は、粒子状の粉体としての吸水性樹脂を、粉体塊状物Ｒ４が除去された状態で、高い生産効率で製造することができる。

【0128】

図１，２に戻って、本実施形態の吸水性樹脂製造装置１において、第１粉体流路配管１２の他端部には、粉体流量調整排出部材４が接続されている。粉体流量調整排出部材４は、第１粉体流路配管１２内を流過し、捕集体５（または捕集体５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５０）を通過した吸水性樹脂の粉体Ｒ３を、予め定める流量となるように調整しながら排出する。粉体流量調整排出部材４による、吸水性樹脂の粉体Ｒ３の排出流量となる前記予め定める流量の設定値は、後述の分級器６の分級効率に基づく値である。具体的には、粉体流量調整排出部材４による、吸水性樹脂の粉体Ｒ３の排出流量となる前記予め定める流量の設定値は、分級器６における処理能力に基づく値であり、たとえば、０．１〜６Ｔ／ｈｒに設定される。

【0129】

粉体流量調整排出部材４は、たとえば、ロータリーバルブやスクリューフィーダによって実現される。本実施形態では、粉体流量調整排出部材４は、たとえば筒状の粉体流路部材である第２粉体流路配管４ｃと、流量調整部材であるホッパ４ａおよびロータリーバルブ４ｂとを含んで構成される。このような構成の粉体流量調整排出部材４では、第１粉体流路配管１２内を流過し、捕集体５（または捕集体５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５０）を通過した吸水性樹脂の粉体Ｒ３は、ホッパ４ａに一時的に貯留され、ロータリーバルブ４ｂが回転駆動されることによって、第２粉体流路配管４ｃから予め定める流量となるように調整されながら、排出される。

【0130】

本実施形態の吸水性樹脂製造装置１において、粉体流量調整排出部材４の第２粉体流路配管４ｃには、分級器６が接続されている。分級器６は、第２粉体流路配管４ｃから排出された吸水性樹脂の粉体Ｒ３を分級する。

【0131】

分級器６としては、特に限定されないが、たとえば振動篩（アンバランスウェイト駆動式、共振式、振動モータ式、電磁式、円型振動式など）、面内運動篩（水平運動式、水平円−直線運動式、３次元円運動式など）、可動網式篩、強制攪拌式篩、網面振動式篩、風力篩、音波篩などを挙げることができ、これらの中でも本実施形態では振動篩、面内運動篩が用いられる。

【0132】

以下に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例のみに限定されるものではない。

【0133】

（実施例１）
図１および図２に示した吸水性樹脂製造装置を用いて、吸水性樹脂を製造した。吸水性樹脂製造装置において、第１粉体流路配管内には、捕集体が設けられている。吸水性樹脂製造装置の運転を実施したところ、運転開始後９２日目に粉体流量調整排出部材の駆動部が過負荷により、停止した。駆動部のメンテナンスを実施し、運転を再開したところ７７日後に粉体流量調整排出部材の駆動部が過負荷により、停止した。再度、駆動部のメンテナンスを実施し、運転を再開したところ１１５日後に粉体流量調整排出部材の駆動部が過負荷により、停止した。

【0134】

また、実施例１において得られた吸水性樹脂の粉体を用いて吸水性樹脂とした場合には、吸水能が６４ｇ／ｇであり、加圧下吸水能が１５ｍｌ／ｇであった。これに対し、捕集体に捕集された粉体塊状物を用いて吸水性樹脂とした場合には、吸水能が４５ｇ／ｇであり、加圧下吸水能が８ｍｌ／ｇであった。なお、加圧下吸水能は、図６に示した測定装置を用いて測定された測定値に基づいて、上記式（１）により求められたものであり、吸水能は、上記式（２）により求められたものである。

【0135】

（比較例１）
第１粉体流路配管内に捕集体が設けられていないこと以外は実施例１と同様に構成される吸水性樹脂製造装置を用いて、吸水性樹脂を製造した。吸水性樹脂製造装置の運転を実施したところ、運転開始後１４日目に粉体流量調整排出部材の駆動部が過負荷により、停止した。駆動部のメンテナンスを実施し、運転を再開したところ２０日後に粉体流量調整排出部材の駆動部が過負荷により、停止した。再度、駆動部のメンテナンスを実施し、運転を再開したところ１０日後に粉体流量調整排出部材の駆動部が過負荷により、停止した。

【0136】

実施例１および比較例１の結果から明らかなように、第１粉体流路配管内に捕集体を設けることによって、粉体塊状物を除去することができ、粒子状の粉体としての吸水性樹脂を、高い生産効率で製造することができることがわかる。また、実施例１では、吸水性樹脂としての特性が劣る粉体塊状物を、捕集体によって除去することができるので、品質の優れた吸水性樹脂を製造することができることがわかる。

【0137】

本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施できる。したがって、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、本発明の範囲は特許請求の範囲に示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲に属する変形や変更は全て本発明の範囲内のものである。

【符号の説明】

【0138】

１ 吸水性樹脂製造装置
２ 重合反応器
２ａ 反応器本体
２ｂ 樹脂組成物流出開口部
２ｃ 撹拌手段
３ 乾燥機
３ａ 乾燥機本体
３ｂ 樹脂組成物流入開口部
３ｃ 粉体流出開口部
４ 粉体流量調整排出部材
４ａ ホッパ
４ｂ ロータリーバルブ
４ｃ 第２粉体流路配管
５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ 捕集体
５ａ 棒状部材
５ｂ 第１連結部材
５ｃ 第２連結部材
５０ 捕集体
５１ 捕集部材
５１ａ 棒状部材
５１ｂ 第１連結部材
５１ｃ 第２連結部材
５２ 捕集部材
５２ａ 棒状部材
５２ｂ 第１連結部材
５２ｃ 第２連結部材
５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ 部材間連結部材
６ 分級器
１１ 樹脂組成物流路配管
１１ａ 樹脂組成物流路開閉バルブ
１２ 第１粉体流路配管
１２ａ 開口部
１２ｂ 蓋体
１００ 測定装置
１３１ ビュレット部
１３１ａ ビュレット
１３１ｂ 空気導入管
１３１ｃ コック
１３１ｄ コック
１３２ 導管
１３３ 測定台
１３４ 測定部
１３４ａ 円筒部
１３４ｂ ナイロンメッシュ
１３４ｃ 重り
１３５ 吸水性樹脂

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】