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(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】
(24)【登録日】2023-10-06
(45)【発行日】2023-10-17
(54)【発明の名称】吸水性樹脂をリサイクルする方法
(51)【国際特許分類】
   C08J 11/08 20060101AFI20231010BHJP
   B09B 3/70 20220101ALI20231010BHJP
   B01J 20/26 20060101ALI20231010BHJP
   B01J 20/34 20060101ALI20231010BHJP
   B09B 101/67 20220101ALN20231010BHJP
【FI】
C08J11/08 ZAB
B09B3/70
B01J20/26 D
B01J20/34 C
B09B101:67
【請求項の数】 6
(21)【出願番号】P 2022500465
(86)(22)【出願日】2021-02-12
(86)【国際出願番号】 JP2021005204
(87)【国際公開番号】W WO2021162082
(87)【国際公開日】2021-08-19
【審査請求日】2022-08-02
(31)【優先権主張番号】P 2020023476
(32)【優先日】2020-02-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2020023477
(32)【優先日】2020-02-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000004628
【氏名又は名称】株式会社日本触媒
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
(72)【発明者】
【氏名】木村 一樹
(72)【発明者】
【氏名】小林 信弘
【審査官】上坊寺 宏枝
(56)【参考文献】
【文献】特開2003-326161(JP,A)
【文献】特開2013-198862(JP,A)
【文献】特開2019-135046(JP,A)
【文献】特開2013-132600(JP,A)
【文献】国際公開第2014/203922(WO,A1)
【文献】特開2006-043495(JP,A)
【文献】国際公開第2020/105277(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B09B 1/00-5/00
C08J 11/00-11/28
B01J 20/26、20/34
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
以下の工程(i)~(iii)を含む、使用済みの吸収性物品に内在する、被吸収液を含む吸水性樹脂のリサイクル方法であって、
(i)被吸収液を吸収した吸水性樹脂を含む使用済みの吸収性物品を、親水性有機溶媒を含む浸漬液に浸漬する浸漬工程;
(ii)前記浸漬工程において、または前記浸漬工程の前に、前記使用済みの吸収性物品を破砕して破砕物とする破砕工程;および、
(iii)前記浸漬液と前記破砕物との混合物から、吸水性樹脂を分離する分離工程
前記親水性有機溶媒は、20℃の水100mLに対する溶解度が20g以上の有機溶媒であり、
前記工程(i)の終了時点の前記浸漬液中の前記親水性有機溶媒の濃度が40質量%以上であり、
前記工程(i)の後の吸水性樹脂の脱水率が80%以上である、方法
【請求項2】
前記工程(i)において、浸漬工程中、前記浸漬液中の前記親水性有機溶媒の濃度が40質量%以上である、請求項に記載の方法。
【請求項3】
前記工程(iii)において、パルプ、不織布、接着剤から選ばれる1種以上の部材をさらに分離回収する、請求項またはに記載の方法。
【請求項4】
前記工程(iii)において、前記親水性有機溶媒をさらに分離回収する、請求項のいずれか1項に記載の方法。
【請求項5】
前記工程(i)の後の吸水性樹脂の吸水力回復率が90%以上である、請求項1~4のいずれか1項に記載の方法。
【請求項6】
前記工程(i)の後の吸水性樹脂の固形分濃度が8質量%以上である、請求項のいずれか1項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、吸水性樹脂をリサイクルする方法に関する。
【背景技術】
【0002】
吸水性樹脂(SAP/Super Absorbent polymer)は、水膨潤性水不溶性の高分子ゲル化剤であり、紙おむつ、生理用ナプキン、成人向け失禁用製品(失禁パッド)、ペット用シート等の衛生材料(衛生用品)、農園芸用の土壌保水剤、工業用の止水剤等、様々な吸収性物品において利用されている。
【0003】
中でも、紙おむつ、生理用ナプキン等の衛生材料が、吸水性樹脂の主用途である。これらの衛生材料は、短時間(長くとも1日間程度)の使用の後に、使用済みの吸収性物品として大量に廃棄され、焼却されている。
【0004】
近年、環境保護等の観点から、このような使用済みの吸収性物品のリサイクルが試みられている。例えば、衛生材料には、前述の吸水性樹脂の他に、パルプ、不織布、接着剤等の原料が含まれており、使用済みの衛生材料から、これらの原料を分別して再利用するマテリアルリサイクルが試みられている。
【0005】
特許文献1には、使用済みの吸収性物品から吸水性樹脂を分別し、取り出した吸水性樹脂に対して洗浄および脱水処理を行う、吸水性樹脂のリサイクル方法が開示されている。
【0006】
特許文献2には、使用済みの吸収性物品から取り出した吸水性樹脂を酸で処理し、次いで、アルカリ金属イオン供給源で処理する、吸水性樹脂のリサイクル方法が開示されている。
【0007】
特許文献3~6には、使用済みの吸収性物品を酸、カルシウム塩等で処理し、パルプを分離する、リサイクルパルプの製造方法が開示されている。
【0008】
特許文献7には、使用済みの吸収性物品を酸で処理し、二酸化塩素発生材料で処理することにより吸水性樹脂を分解し、リサイクルパルプを回収する、リサイクルパルプの製造方法が開示されている。
【0009】
特許文献8には、使用済みの吸収性物品を、過酸で処理することにより吸水性樹脂を不活化および分解し、リサイクルパルプを回収する、リサイクルパルプの製造方法が開示されている。
【0010】
特許文献9には、被吸収液を吸収した吸水性樹脂を多価金属塩で処理し、吸水性樹脂と多価金属塩との結合を形成することによって脱水吸水性樹脂を得、次いで、アルカリ金属塩で処理し、前記結合を分解することによって脱水吸水性樹脂の吸水力の回復を試みる、吸水性樹脂のリサイクル方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【文献】日本国特開2003-326161号公報
【文献】日本国特開2019-135046号公報
【文献】日本国特開2019-084470号公報
【文献】日本国特開2017-128840号公報
【文献】日本国特開2018-165423号公報
【文献】日本国特開2019-076902号公報
【文献】日本国特開2019-108639号公報
【文献】日本国特開2019-108640号公報
【文献】日本国特開2013-198862号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
しかしながら、上述のような従来のリサイクル方法は、生産性の向上の観点からは十分なものではなく、さらなる改善の余地があった。
【0013】
本発明の一実施形態は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的は、生産性に優れた吸水性樹脂のリサイクル方法を提供することを主たる目的とする。
【0014】
また、本発明の一実施形態は、資源の有効利用および地球環境の観点、並びに、SDGs(Sustainable Development Goals:持続可能な開発目標)の観点から、資源面およびエネルギー面に配慮した、使用済みの吸収性物品中の各部材のリサイクル方法、特に、吸水性樹脂のリサイクル方法を提供することを目的とする。
【0015】
また、本発明の一実施形態は、高い脱水率を有し、且つ吸水性に優れた再生吸水性樹脂を得ることができる、生産性に優れた吸水性樹脂のリサイクル方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0016】
本発明の一実施形態は、被吸収液を含む吸水性樹脂から、該被吸収液を排出させること、および、該吸水性樹脂の吸水力を回復させることを特徴とする、使用済みの吸収性物品由来の吸水性樹脂をリサイクルする方法に関する。
【発明の効果】
【0017】
本発明の一実施形態によれば、生産性に優れた吸水性樹脂のリサイクル方法を提供することができる。
【0018】
また、本発明の一実施形態によれば、資源面およびエネルギー面に配慮した、使用済みの吸収性物品中の各部材のリサイクル方法を提供することができる。特に、本発明の一実施形態によれば、多大な資源およびエネルギーを消費する必要なしに、使用済みの吸収性物品から各部材を回収することができ、物性に優れた吸水性樹脂を再生することができる。
【0019】
また、本発明の一実施形態によれば、高い脱水率を有し、且つ吸水性に優れた再生吸水性樹脂を、高い生産性で得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0020】
図1】第1の実施形態の一態様に係るリサイクル方法において、浸漬工程後の浸漬液の親水性有機溶媒の濃度と吸水性樹脂の脱水率との関係を示すグラフである。
図2】第1の実施形態の一態様に係るリサイクル方法において、有機溶媒の水に対する溶解度と吸水性樹脂の脱水率との関係を示すグラフである。
図3】第2の実施形態の一態様に係るリサイクル方法において、脱水工程における反応の一例を示す図である。
図4】第2の実施形態の一態様に係るリサイクル方法において、再生工程における反応の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明の実施の形態に関して詳細に説明する。但し、本発明はこれに限定されるものではなく、記述した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態に関しても本発明の技術的範囲に含まれる。なお、本明細書においては特記しない限り、数値範囲を表す「A~B」は、「A以上、B以下」を意味する。また、「~酸(塩)」は「~酸および/またはその塩」、「(メタ)アクリル」は「アクリルおよび/またはメタクリル」をそれぞれ意味する。
【0022】
また、吸水性樹脂の質量は、特に記載のない限り、固形分に換算した数値を表す。
【0023】
<第1の実施形態>
〔1-1〕第1の実施形態の技術思想
特許文献1および2に開示される吸水性樹脂のリサイクル方法は、使用済みの吸収性物品から吸水性樹脂を取り出す必要がある。しかしながら、使用済みの吸収性物品から吸水性樹脂を取り出す作業は非常に労力を要すると共に、衛生上の問題も有している。よって、使用済みの吸収性物品に含まれる吸水性樹脂を予め取り出す必要なしに、当該吸収性物品に脱水処理を直接施すことにより再生吸水性樹脂を得る、吸水性樹脂のリサイクル方法が求められている。
【0024】
また、使用済みの吸収性物品から、パルプ、不織布等を単離するためには、多量の水を使用する必要がある。しかしながら、このとき、尿および血液等の体液等の被吸収液を吸収した吸水性樹脂が、水でさらに膨潤し、粘着性の膨潤ゲルになる。このような膨潤ゲルは、パルプ、不織布、接着剤等の分離回収を妨げるという問題がある。
【0025】
この問題に対し、特許文献3~8に開示されるリサイクルパルプの製造方法においては、被吸収液を吸収した吸水性樹脂に対して、多価金属塩処理または酸処理を施すことにより、当該吸水性樹脂から被吸収液を排出させる脱水処理が行われている。これらの脱水処理は、吸水性樹脂と多価金属塩との結合を形成することにより、または、吸水性樹脂中のカルボキシル基を酸型に変換することにより、吸水性樹脂を不活化する。
【0026】
多価金属塩処理または酸処理により不活化された吸水性樹脂は、吸水力を失っている。従って、上記脱水処理を施した吸水性樹脂を再利用するためには、アルカリ処理等により、不活化された吸水性樹脂の吸水力を回復させる再活性化処理が必須である。また、再活性化処理を行っても、被吸収液を吸収する前の吸水性樹脂の吸水力(以下、「初期の吸水力」と称する)と同等の吸水力にまで回復させることは容易ではない。
【0027】
さらに、脱水処理および再活性化処理を施された吸水性樹脂は、殺菌処理および/または消毒処理、並びに乾燥処理等の後処理を施された後で、再生吸水性樹脂として、吸収性物品に再利用される。しかしながら、再活性化処理後に得られる吸水性樹脂は、数10倍~1000倍の多量の水を含むため、その乾燥に膨大なエネルギーを要する。また、乾燥により、吸水性樹脂の熱劣化や着色が生じるという問題がある。
【0028】
例えば、特許文献2~4には、被吸収液を吸収した吸水性樹脂の再使用方法が提案されているが、当該方法は、工程が複雑な上、吸水性樹脂の物性(特に吸水性能)が大幅に低下する。そのため、これらの方法により得られる再生吸水性樹脂は、物性的にもコスト的にも、市販の吸水性樹脂、すなわち、被吸収液を吸収する前の吸水性樹脂(以下、「初期の吸水性樹脂」とも称する)に劣る。
【0029】
また、特許文献5~8に開示されるリサイクルパルプの製造方法において副生成物として生じる、水溶性ポリマーのゲル状水溶液、吸水性樹脂の分解可溶化物、吸水性樹脂の収縮不溶化物は、リサイクルパルプを分離した後の処理および廃棄に多大な手間およびコストがかかる。そのため、使用済みの吸収性物品からの資源の有効利用およびリサイクルの観点からは好ましくない。
【0030】
以上の通り、従来の使用済みの吸収性物品中の各部材のリサイクル方法では、多量の水中に、パルプおよび吸水性樹脂等を分散させてから、これらを回収する。そのため、吸水性樹脂からなる膨潤ゲルによる設備トラブル、および、その後の長時間の乾燥処理に多大なエネルギーを要する等の問題を有する。
【0031】
また、特許文献2~8に開示される方法は、再資源化のために多くの資源(酸、アルカリ、多価金属)およびエネルギーを必要とする。また、これらの方法により得られる再生吸水性樹脂は、初期の吸水性樹脂に比べて、物性的にもコスト的にも劣る。
【0032】
これらの問題に対し、本発明者らは、使用済みの吸収性物品を、親水性有機溶媒を含む浸漬液に浸漬することにより、前記課題が達成されることを見出し、本発明の第1の実施形態を完成するに至った。
【0033】
本発明の第1の実施形態において、被吸収液を吸収した吸水性樹脂を含む使用済みの吸収性物品を、親水性有機溶媒を含む浸漬液に浸漬する浸漬工程により、被吸収液を吸収した吸水性樹脂から、被吸収液を排出させることができ、その結果、該吸水性樹脂が収縮する。これにより、吸収性物品に含まれる他部材から吸水性樹脂を効率よく分離することができる。使用済みの吸収性物品から、吸水性樹脂以外の原料を除き、吸水性樹脂のみを取り出す工程を別途設ける必要がない。また、前記の浸漬工程は、被吸収液を吸収した吸水性樹脂の吸水力を損なうことがなく処理されるため、使用済みの吸収性物品から分離された該吸水性樹脂の吸収力は、既に回復している。すなわち、浸漬工程の後に吸水力を回復させるための工程を別途設ける必要がない。したがって、本発明の第1の実施形態は、吸水性樹脂のリサイクルにかかる労力、時間およびコストが削減し、生産性が向上するという利点、及び、被吸収液が排出され、且つ、吸収力が回復した再生吸水性樹脂を得るという利点を有する。
〔1-2〕第1の実施形態の一態様に係るリサイクル方法
第1の実施形態の一態様において、吸水性樹脂のリサイクル方法とは、使用済みの吸収性物品に内在する、被吸収液を含む吸水性樹脂のリサイクル方法であって、使用済みの吸収性物品を、親水性有機溶媒を含む浸漬液に浸漬することにより、前記吸水性樹脂を脱水する浸漬工程を含む。
【0034】
(1-2-1)吸収性物品
第1の実施形態において、「吸収性物品」は、吸水用途に用いられる物品である。より具体的には、「吸収性物品」とは、吸水性樹脂および繊維状物質を含む吸収体、通液性を有する表面シート、および液不透過性を有する背面シートを備える吸収性物品である。前記吸収体は、吸水性樹脂と繊維状物質とをブレンドするか、または、吸水性樹脂を繊維状物質でサンドイッチし、フィルム状、筒状、シート状等に成型することにより好適に製造される。前記繊維状物質としては、親水性繊維、例えば、粉砕された木材パルプ、コットンリンター、架橋セルロース繊維、レーヨン、綿、羊毛、アセテート、ビニロン等が挙げられる。
【0035】
第1の実施形態の一態様に係るリサイクル方法において、「使用済みの吸収性物品」としては、特に、尿や血液等の体液(被吸収液)を吸収した使用済みの衛生材料、例えば、紙おむつ、生理用ナプキン、成人向け失禁用製品(失禁パッド)、ペット用シート等の衛生材料(衛生用品)等が挙げられる。
【0036】
従来の吸水性樹脂のリサイクル方法においては、吸収性樹脂に脱水処理を施す前に、使用済みの吸収性物品から、吸水性樹脂以外の原料、例えば、繊維状物質、表面シート、背面シート等を除き、吸水性樹脂のみを取り出す工程が必要であった。これに対し、第1の実施形態の一態様に係るリサイクル方法においては、使用済みの吸収性物品から吸水性樹脂を予め取り出す必要がない。換言すれば、使用済みの吸収性物品から、吸水性樹脂以外の原料を除き、吸水性樹脂のみを取り出す工程を別途設ける必要がない。後述の浸漬工程において、使用済みの吸収性物品に対して浸漬処理を直接施すことにより、当該吸収性物品中の吸水性樹脂を脱水し、収縮させることができる。更に、浸漬工程により吸収性物品を構成する各部材から分離された吸水性樹脂は、その分離した時点で、吸水力が回復している。すなわち、浸漬工程により再生吸水性樹脂を得ることができる。
【0037】
(1-2-2)吸水性樹脂
第1の実施形態において、「吸水性樹脂」は、水膨潤性水不溶性の高分子ゲル化剤であって、特に限定されないものの、10~1000倍の吸水倍率を有する慣用の吸水性樹脂を指す。また、第1の実施形態における「被吸収液を含む吸水性樹脂」および「被吸収液を吸収した吸水性樹脂」は、使用済みの吸収性物品に含まれる、体液等の被吸収液を吸収した後の膨潤ゲルを指す。第1の実施形態において、実際に人尿を吸収して膨潤した吸水性樹脂は、第1の実施形態の一態様に係るリサイクル方法により、特に脱水され易い傾向がある。
【0038】
より具体的には、被吸収液を吸収する前の吸水性樹脂(以下、「初期の吸水性樹脂」とも称する)は、「水膨潤性」として、ERT441.2-02で規定されるCRCが5g/g以上の物性を満たすことが好ましい。
【0039】
なお、「ERT」は、欧州標準(ほぼ世界標準)の吸水性樹脂の測定法(EDANA Recommended Test Methods)の略称である。第1の実施形態では、特に断りのない限り、ERT原本(2002年改定/公知文献)に準拠して、吸水性樹脂の物性を測定する。
【0040】
また、「CRC」は、Centrifuge Retention Capacity (遠心分離機保持容量)の略称であり、吸水性樹脂の無加圧下吸水倍率(単に「吸水倍率」と称する場合もある)を意味する。具体的には、吸水性樹脂0.2gを不織布製の袋に入れた後、大過剰の0.90質量%塩化ナトリウム水溶液中に30分間浸漬して自由膨潤させ、その後、遠心分離機(250G)で水切りした後の吸水倍率(単位;g/g)のことを指す。
【0041】
第1の実施形態において、吸水性樹脂の具体例としては、例えば、ポリアクリル酸(塩)系樹脂、ポリスルホン酸(塩)系樹脂、無水マレイン酸(塩)系樹脂、ポリアクリルアミド系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリエチレンオキシド系樹脂、ポリアスパラギン酸(塩)系樹脂、ポリグルタミン酸(塩)系樹脂、ポリアルギン酸(塩)系樹脂、デンプン系樹脂、セルロース系樹脂、(メタ)アクリル酸塩架橋重合体、(メタ)アクリル酸エステル-酢酸ビニル共重合体のケン化物架橋体、デンプン-アクリル酸塩グラフト重合体およびその架橋物等が挙げられる。
【0042】
(1-2-3)浸漬液
第1の実施形態において、使用済みの吸収性物品を浸漬する浸漬液は、親水性有機溶媒を含む。親水性有機溶媒を含む浸漬液に浸漬することにより、前記の吸収性物品に内在する被吸収液を吸収した吸水性樹脂が非膨潤性となる。
【0043】
吸水性樹脂が非膨潤性であることにより、被吸収液を吸収した吸水性樹脂から、被吸収液が安定して排出し、その結果、該吸水性樹脂は脱水収縮する。
【0044】
浸漬液における親水性有機溶媒の濃度は、35質量%以上であることが好ましく、40質量%以上であることがより好ましく、45質量%以上であることがさらに好ましい。特に好ましくは、50質量%以上、60質量%以上、70質量%以上、90%以上であり、親水性有機溶媒のみの浸漬液(100質量%)も好適である。
【0045】
親水性有機溶媒は、20℃の水100mLに対する溶解度が20g以上の有機溶媒である。好ましくは、20℃の水100mLに対する溶解度が25g以上であり、より好ましくは、20℃の水100mLに対する溶解度が30g以上であり、さらに好ましくは、100g以上であり、特に好ましくは、150g以上である。
【0046】
このような親水性有機溶媒としては、(1)低級アルコール類、例えば、メタノール、エタノール、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、tert-ブチルアルコール等、(2)ケトン類、例えば、アセトン、メチルエチルケトン等、(3)エーテル類、例えば、テトラヒドロフラン、ジオキサン等、(4)エステル類、例えば、酢酸メチル、乳酸メチル、乳酸エチル等が挙げられる。これらの中でも、(1)低級アルコール類、及び、(2)のケトン類の親水性有機溶媒が好ましい。
【0047】
親水性有機溶媒の20℃の水100mLに対する溶解度が20g以上であることにより、脱水反応を推し進め、浸漬工程後に得られる吸水性樹脂の脱水率を好ましくは80%以上とすることができ、より好ましくは85%以上、さらに好ましくは90%以上とすることができる。
【0048】
浸漬工程を通して(浸漬工程中および/または浸漬工程終了時点)、親水性有機溶媒の濃度が35質量%以上となるように制御することにより、被吸収液を吸収した吸水性樹脂から、被吸収液を安定して排出させて、吸水性に優れた再生吸水性樹脂を得ることができる。
【0049】
浸漬液における親水性有機溶媒の濃度は、浸漬工程中および/または浸漬工程終了時点において35質量%以上であればよく、好ましくは40質量%以上であり、より好ましくは45質量%以上である。
【0050】
浸漬工程を通して、親水性有機溶媒の濃度が35質量%以上であることにより、脱水反応を推し進め、浸漬工程後に得られる吸水性樹脂の脱水率を好ましくは80%以上とすることができ、より好ましくは85%以上、さらに好ましくは90%以上とすることができる。浸漬工程を通して、親水性有機溶媒の濃度が35質量%未満であると、浸漬液の脱水効果が急激に低下する。これにより、吸水性樹脂の脱水反応が進行せず、さらには吸水性樹脂の吸水反応が進行する恐れがある。
【0051】
なお、「浸漬工程終了時の吸水性樹脂の脱水率」は、「初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)」および「浸漬工程終了時の吸水性樹脂のCRC(CRCt1)」から、以下の式(1)により算出される数値である。
浸漬工程終了時の吸水性樹脂の脱水率=[1-CRCt1/CRCt0]×100〔%〕
…(1)
前記「初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)」は、初期の吸水性樹脂について、ERT441.2-02で規定される上述の方法に従って測定される吸水倍率である。また、前記「浸漬工程終了時の吸水性樹脂のCRC(CRCt1)」は、初期の吸水性樹脂の質量に換算して0.2gに相当する量の、浸漬工程後に得られた吸水性樹脂を、遠心分離機(250G)で水切りした後の吸水倍率(単位;g/g)のことを指す。初期の吸水性樹脂の質量に換算して0.2gに相当する吸水性樹脂の量は、後述する「浸漬工程終了時の吸水性樹脂の固形分濃度」を用いて、以下の通り、計算できる。
初期の吸水性樹脂の質量に換算して0.2gに相当する吸水性樹脂の量=
0.2/(浸漬工程終了時の吸水性樹脂の固形分濃度〔質量%〕/100)
【0052】
浸漬工程における脱水状態を評価する指標としては、この脱水率に加えて、「浸漬工程終了時の吸水性樹脂の固形分濃度」を挙げることができる。実際の使用済みの吸水性物品に含まれる体液等の被吸収液を吸収した吸水性樹脂に対しては、浸漬工程終了時の吸水性樹脂の固形分濃度により、脱水状態を評価することが好ましい。
【0053】
上記固形分濃度は、浸漬工程後の吸水性樹脂について、オーブン等の乾燥装置で乾燥し、水等を蒸発させる等の方法で測定することができる。「浸漬工程終了時の吸水性樹脂の固形分濃度」としては、8質量%以上であることが好ましく、より好ましくは9質量%以上、さらに好ましくは10質量%以上である。
【0054】
浸漬工程終了時の吸水性樹脂の脱水率が高いほど、すなわち、吸水性樹脂の固形分濃度が高いほど、吸収性物品に含まれる繊維状物質等の他部材から吸水性樹脂を分離し易くなる。また、吸水性樹脂に殺菌処理および/または消毒処理を施すときに、尿等の被吸収体に含まれる細菌を、効率的に殺菌・消毒することができる。さらに、吸水性樹脂中に残存する水分を乾燥させてリサイクルSAPとする乾燥工程にかかる乾燥時間を短縮することができる。
【0055】
なお、第1の実施形態において、浸漬工程中または浸漬工程の終了時点における「浸漬液における親水性有機溶媒の濃度」とは、浸漬液(液体)と使用済みの吸収性物品(固体)との混合物から、液体をサンプリングし、サンプル液について、液体クロマトグラフィーまたはガスクロマトグラフィー等を用いて親水性有機溶媒の濃度を定量することにより得られる値である。なお、浸漬液の親水性有機溶媒の濃度は、液体クロマトグラフィーまたはガスクロマトグラフィー等を用いる以外に、カールフィッシャー法等を用いて測定される含有水分量から概算値を求めることもできる。
【0056】
好ましい実施形態において、浸漬工程中および/または浸漬工程の終了時点において浸漬液における親水性有機溶媒の濃度を測定し、該濃度が35質量%を下回るまで、浸漬液を交換せずに、新たなバッチの浸漬工程に再利用することができる。また、該濃度が35質量%を下回る場合は、浸漬液の一部を抜き出し親水性有機溶媒を追加補充して35質量%以上とすることにより、新たなバッチの浸漬工程に再利用することができる。これにより、脱水処理を効率的に行うことができるため、生産性を一層高めることができる。
【0057】
好ましい実施形態において、浸漬液における親水性有機溶媒の濃度は、浸漬工程を通して35質量%以上を維持するように制御される。これにより、浸漬工程の終了時まで、脱水反応の反応速度が高い状態に保たれる。親水性有機溶媒の濃度を制御する方法としては、特に限定されず、浸漬工程中に適宜にサンプリングしたサンプル液の親水性有機溶媒の濃度が所定の値を下回った場合に、浸漬液の一部を抜き出し、親水性有機溶媒を追加補充する方法、および、浸漬工程の終了時点において浸漬液における親水性有機溶媒の濃度が所定の値以上となるように、浸漬工程の開始時点において高濃度の浸漬液を用いる方法等が挙げられる。
【0058】
浸漬液は、親水性有機溶媒のみからなっていてもよく、親水性有機溶媒と1種以上の液体との混合物であってもよい。親水性有機溶媒と混合される液体としては、水、疎水性有機溶媒等が挙げられる。浸漬液の再利用および親水性有機溶媒の回収が容易になるため、親水性有機溶媒と混合される液体は、水であることが好ましい。
【0059】
(1-2-4)浸漬条件
第1の実施形態において、浸漬工程の開始時に、使用済みの吸収性物品に対して存在させる浸漬液の量は、例えば、使用済みの吸収性物品1質量部に対し、例えば1質量部以上となる量であることが好ましく、2質量部以上となる量であることがより好ましい。また、浸漬液の量の上限値は、特に限定されないが、例えば、1000質量部以下となる量であることが好ましく、100質量部以下となる量であることがより好ましい。
【0060】
また、好適な実施形態において、浸漬工程の開始時に、吸水性樹脂1g(固形分換算)に対して存在させる浸漬液の量は、例えば、10g以上となる量であることが好ましく、20g以上となる量であることがより好ましい。また、浸漬液の量の上限値は、特に限定されないが、吸水性樹脂1gに対して10000g以下となる量であることが好ましく、1000g以下となる量であることがより好ましい。
【0061】
浸漬液における親水性有機溶媒の濃度が35質量%以上に維持されるように、浸漬工程の途中で、浸漬液を追加補充してもよい。
【0062】
浸漬工程の開始時に、使用済みの吸収性物品に対して浸漬液の量が少なすぎると、脱水反応が十分に行われない。また、使用済みの吸収性物品に対して浸漬液の量が多すぎると、1バッチあたりに処理できる吸水性樹脂の量が少なくなってしまうため、生産性の点において好ましくない。
【0063】
浸漬工程の開始時から終了時までの浸漬時間は、被吸収液を吸収した吸水性樹脂の脱水の程度に応じて、適宜に設定することができる。なお、浸漬工程の開始時から終了時までの浸漬時間とは、浸漬液と使用済みの吸収性物品とを接触させることによりこれらの混合物を形成してから、ろ過等により当該混合物から浸漬液を分離するまでの時間を意図する。
【0064】
生産性を高めるためには、浸漬時間は短いことが好ましい。第1の実施形態の一態様に係るリサイクル方法によれば、浸漬時間を120分間以内とすることが可能であり、より好ましくは90分間以内とすることが可能であり、さらに好ましくは、60分間以内とすることが可能である。また、高い脱水率を有する再生吸水性樹脂を得るためには、浸漬時間は、5分間以上であることが好ましく、10分間以上であることがより好ましく、15分間以上であることがさらに好ましい。
【0065】
浸漬液における親水性有機溶媒の濃度を、浸漬工程を通して35質量%以上に維持することにより、浸漬時間を短縮することができる。また、浸漬液と使用済みの吸収性物品との混合物の撹拌を適宜に行ってもよく、これにより、吸水性樹脂と浸漬液との接触機会を増大させて、脱水速度を高めることができる。
【0066】
浸漬工程は、吸水性樹脂の脱水反応が進行し得る任意の温度で行うことができる。具体的には、浸漬液と使用済みの吸収性物品との混合物の温度は、例えば5~50℃であってよく、好ましくは10~40℃であり、より好ましくは常温(20~30℃)である。第1の実施形態の一態様に係るリサイクル方法は、常温またはそれ未満の温度であっても、良好な反応速度で、脱水反応が進行する。
【0067】
第1の実施形態の一態様に係るリサイクル方法によれば、例えば常温下(20~30℃)、短時間(5~120分間)で、好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、さらには90%を超える高い脱水率を有する再生吸水性樹脂を得ることができる。
【0068】
(1-2-6)吸水力回復率
第1の実施形態の一態様に係るリサイクル方法は、吸水性樹脂の不活化により被吸収液を排出させる方法ではない。そのため、当該リサイクル方法により得られる再生吸水性樹脂は、吸水力を回復させるための再活性化工程が不要であり、高い吸水力を示すことができる。より具体的には、第1の実施形態の一態様に係るリサイクル方法によれば、浸漬工程後に得られる再生吸水性樹脂の吸水力回復率を、好ましくは90%以上とすることができ、より好ましくは95%以上とすることができる。
【0069】
なお、「再生吸水性樹脂の吸水力回復率」は、初期の吸水力を100%として、これに比べて吸水力がどの程度回復されたかを示す指標であり、「初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)」および「乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)」から、以下の式(2)により算出される数値である。
再生吸水性樹脂の吸水力回復率=CRCt2/CRCt0×100〔%〕 …(2)
前記「乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)」は、浸漬工程後に得られる吸水性樹脂について、乾燥処理を施して残存する水分を除いた後で、ERT441.2-02で規定される上述の方法に従って測定された吸水倍率である。
【0070】
(1-2-7)破砕(裁断)工程
第1の実施形態において、吸水性樹脂のリサイクル方法は、浸漬工程において、または浸漬工程の前に、使用済みの吸収性物品を破砕(裁断)して破砕物(裁断物)とする破砕(裁断)工程を含む。浸漬工程は、浸漬開始時点から浸漬終了時点まで含む。浸漬開始時点(つまり、浸漬開始と同時)、または浸漬工程中の任意の時点で破砕工程を含んでもよい。浸漬開始と同時、または、浸漬工程の前に、破砕工程を含むことが好ましい。
【0071】
使用済みの吸収性物品を破砕(裁断)する方法としては、特に限定されず、カッター等の切断工具を用いて切断する方法等が挙げられる。
【0072】
破砕(裁断)工程を行うことにより、吸収性物品中の吸水性樹脂と浸漬液との接触機会を増大させて、脱水速度を高めることができる。また、使用済みの吸収性物品からの吸水性樹脂、パルプ、不織布等、各部材の分離を容易にすることができる。
【0073】
(1-2-8)分離工程
第1の実施形態において、吸水性樹脂のリサイクル方法は、使用済みの吸収性物品から吸水性樹脂を分離する分離工程を、浸漬工程、破砕(裁断)工程と並行して行うことができる。
【0074】
「使用済みの吸収性物品から吸水性樹脂を分離する」とは、非吸収液を排出することにより収縮した吸水性樹脂を、使用済みの吸収性物品に含まれるパルプ、不織布等の隙間から取り出し、浸漬液中に分散させることを指す。
【0075】
使用済みの吸収性物品から吸水性樹脂を分離する方法としては、浸漬液と使用済みの吸収性物品との混合物を撹拌する方法が挙げられる。
【0076】
浸漬液中に分散された吸水性樹脂は、可溶性物質と不溶性物質とを分離する慣用の固液分離手段、例えば、ろ過、遠心分離等により回収することができる。回収した吸水性樹脂は、必要に応じて洗浄し、乾燥させた後に、再生吸水性樹脂として再利用することができる。
【0077】
また、吸水性樹脂以外の部材であるパルプ、不織布、接着剤等についても、慣用の固液分離手段、例えば、比重差を利用した分離、ろ過分離、遠心分離等により回収することができる。回収したパルプ、不織布、接着剤等は、必要に応じて洗浄し、乾燥させた後に、リサイクルパルプ、リサイクルプラスチックとして再利用することができる。
【0078】
(1-2-9)殺菌・消毒工程
前記吸水性樹脂のリサイクル方法において、吸水性樹脂を殺菌および/または消毒する殺菌・消毒工程を、浸漬工程と並行して、または浸漬工程の後に行うことができる。
【0079】
吸水性樹脂を殺菌および/または消毒する方法としては、吸水性樹脂を消毒液で処理する方法が挙げられる。殺菌・消毒工程を浸漬工程と並行して行う場合は、浸漬液と使用済みの吸収性物品との混合物に、消毒液を投入し、撹拌することにより行うことができる。また、殺菌・消毒工程を浸漬工程の後に行う場合は、容器中で、浸漬工程後に得られた吸水性樹脂と消毒液とを混合し、撹拌することによって行うことができる。
【0080】
消毒液としては、特に限定されず、公知のものを使用することができるが、例えば、次亜塩素酸ナトリウム水溶液、二酸化塩素水溶液等が挙げられる。
【0081】
殺菌・消毒レベルの確認方法ついては特に限定されるわけではないが、例えばATP検査法などを用いることができ、殺菌・消毒工程後の吸水性樹脂のATP値が500RLU(Relative Light Unit)以下であることが好ましい。
【0082】
(1-10)回収工程
前記吸水性樹脂のリサイクル方法は、浸漬工程の後に、浸漬液から親水性有機溶媒を回収する回収工程をさらに含んでもよい。浸漬液から親水性有機溶媒を回収し、浸漬工程に再利用することにより、コスト面および環境面において利点が得られる。
【0083】
浸漬液から親水性有機溶媒を回収する方法としては、特に限定されず、公知の回収方法を使用することができるが、例えば、ろ過および/または遠心分離等により、浸漬液と使用済みの吸収性物品との混合物を、浸漬液と吸水性樹脂とその他の固形物とに分離し、次いで、分離された浸漬液を常圧下または減圧下で蒸留する方法が挙げられる。
【0084】
一方、回収工程において親水性有機溶媒と分離された残渣は、必要に応じて、一般的な有機物含有廃水処理方法を用いて、水溶液の有機物含有量が環境基準値以下となっていることを確認した上で、河川や海に排出することができる。
【0085】
〔1-3〕第1の実施形態の一態様に係る再生吸水性樹脂の製造方法
本発明はさらに、上述の〔1-2〕第1の実施形態の一態様に係るリサイクル方法を一工程として含む、再生吸水性樹脂の製造方法を提供する。
【0086】
具体的には、第1の実施形態の一態様に係る再生吸水性樹脂の製造方法は、被吸収液を吸収した吸水性樹脂を含む使用済みの吸収性物品を、浸漬液に浸漬することにより、前記吸水性樹脂を脱水する浸漬工程を含む。
【0087】
第1の実施形態の一態様に係る再生吸水性樹脂の製造方法は、浸漬工程と同時、または浸漬工程の前に、使用済みの吸収物品を破砕(裁断)する工程を含む。また、第1の実施形態の一態様に係る再生吸水性樹脂の製造方法において、使用済みの吸収性物品から吸水性樹脂を分離する分離工程を、浸漬工程、破砕(裁断)工程と並行して行うことができる。さらに、第1の実施形態の一態様に係る再生吸水性樹脂の製造方法において、吸水性樹脂を殺菌および/または消毒する殺菌・消毒工程を、浸漬工程と並行して、または浸漬工程の後に行うことができる。また、第1の実施形態の一態様に係る再生吸水性樹脂の製造方法は、浸漬工程の後に、浸漬液から親水性有機溶媒を回収する回収工程をさらに含んでもよい。
【0088】
浸漬工程において用いる吸収性物品、浸漬液および浸漬条件、並びに、破砕(裁断)工程、分離工程、殺菌・消毒工程および回収工程の各条件等については、上述の吸水性樹脂のリサイクル方法において説明した内容と同じであるため、その説明を省略する。
【0089】
第1の実施形態の一態様に係る再生吸水性樹脂の製造方法によれば、高い脱水率を有し、且つ吸水性に優れた再生吸水性樹脂を、高い生産性で、使用済みの吸収性物品から製造することができる。
【0090】
<第2の実施形態>
〔2-1〕第2の実施形態の技術思想
特許文献9に開示される方法により得られる再生吸水性樹脂は、被吸収液を吸収する前の吸水性樹脂(以下、「初期の吸水性樹脂」と称する)に比べて、吸水力が低い。これは、アルカリ金属塩で処理した後も、吸水性樹脂と多価金属塩との結合が分解されずに残存しており、吸水性樹脂の吸水力が回復していないためと考えられる。当該再生吸水性樹脂の吸水力を、初期の吸水性樹脂の吸水力(以下、「初期の吸水力」と称する)と同等のレベルにまで回復させるには、残存する前記結合を分解するための更なる処理が必要である。
【0091】
また、特許文献2に開示されるリサイクル方法により得られる再生吸水性樹脂は、不活化後の脱水率が低く、内部に多量の被吸収液が残存する。そのため、殺菌処理および/または消毒処理に多くの労力、時間およびコストがかかり、生産性が低下するという問題がある。
【0092】
これらの問題に対し、本発明者らは、被吸収液を吸収した吸水性樹脂を、多価金属塩および錯体形成化合物に順に接触させることにより、前記課題が達成されることを見出し、本発明の第2の実施形態を完成するに至った。
【0093】
第2の実施形態の一態様に係るリサイクル方法において、被吸収液を吸収した吸水性樹脂に多価金属塩を接触させる脱水工程により、被吸収液を吸収した吸水性樹脂から、高い脱水率で被吸収液を排出させることができる。また、被吸収液が排出された吸水性樹脂を、錯体形成化合物に接触させる再生工程により、高い回復率で、吸水性樹脂の吸水力を回復させることができる。したがって、第2の実施形態の一態様に係るリサイクル方法によれば、高い脱水率を有し、且つ吸水性に優れた再生吸水性樹脂を得ることができる。当該再生吸水性樹脂は、高い脱水率を有するため、殺菌処理および/または消毒処理を効率的に行うことができる。また、吸水性に優れるため、吸水力を回復させるための更なる工程を別途設ける必要がない。そのため、第2の実施形態の一態様に係るリサイクル方法は、吸水性樹脂のリサイクルにかかる労力、時間およびコストが削減される結果、生産性が向上するという利点を有する。
【0094】
〔2-2〕第2の実施形態の一態様に係るリサイクル方法
第2の実施形態において、吸水性樹脂のリサイクル方法とは、被吸収液を吸収した吸水性樹脂のリサイクル方法であって、前記吸水性樹脂に多価金属塩を接触させて、被吸収液が排出された吸水性樹脂(以下「脱水吸水性樹脂」とも称する)を得る脱水工程、および、被吸収液が排出された吸水性樹脂を、前記多価金属塩に含まれる金属と錯体を形成する錯体形成化合物に接触させる再生工程、を含む。
【0095】
(2-2-1)吸水性樹脂
第2の実施形態において、「吸水性樹脂」は、水膨潤性水不溶性の高分子ゲル化剤であって、特に限定されないものの、10~1000倍の吸水倍率を有する慣用の吸水性樹脂を指す。
【0096】
より具体的には、被吸収液を吸収する前の吸水性樹脂(以下、「初期の吸水性樹脂」とも称する)は、「水膨潤性」として、NWSP 241.0.R2(15)で規定されるCRCが5g/g以上の物性を満たすことが好ましい。
【0097】
なお、「NWSP」は、Non-Woven Standard Procedures-Edition 2015の略称であり、EDANA(European Disposables and Nonwovens Associations:欧州不織布工業会)とINDA(Association of the Nonwoven Fabrics Industry:北米不織布工業会)が、欧州および米国で統一して共同で発行した、不織布およびその製品の評価方法である。吸水性樹脂の標準的な測定方法もNWSPに示されている。第2の実施形態では、NWSP原本(2015年)に準拠して、吸水性樹脂の物性を測定する。
【0098】
第2の実施形態において、「CRC」の定義は、上述の第1の実施形態の「(1-2-2)吸水性樹脂」の項に記載される「CRC」の定義を援用する。
【0099】
第2の実施形態において使用される吸水性樹脂は、酸基を含有する。このような酸基としては、カルボキシル基、スルホ基、リン酸基等が挙げられる。後述の脱水工程において高い脱水率が得られ易く、また、再生工程において高い吸水力回復率が得られ易いことから、吸水性樹脂は、カルボキシル基を含有することが特に好ましい。
【0100】
酸基を含有する吸水性樹脂は、酸基含有単量体を重合することにより得られる。吸水性樹脂における酸基の含有率は、特に限定されないが、良好な吸水性を発揮するために、吸水性樹脂の全構成単位100モル%に対し、酸基含有単量体由来の構成単位が30~100モル%であることが好ましく、50~100モル%であることがより好ましく、70~100モル%であることがさらに好ましく、90~100モル%であることが特に好ましい。
【0101】
また、吸水性樹脂中の酸基の一部は、中和されて塩を形成していてもよい。塩としては、ナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩等が挙げられる。
【0102】
第2の実施形態において用いられる吸水性樹脂の好適な具体例は、上述の第1の実施形態の「(1-2-2)吸水性樹脂」の項に記載される吸水性樹脂の具体例と同じである。
【0103】
また、第2の実施形態において、「被吸収液を吸収した吸水性樹脂」の定義は、上述の第1の実施形態の「(1-2-2)吸水性樹脂」の項に記載される「被吸収液を吸収した吸水性樹脂」の定義を援用する。第2の実施形態において、実際に人尿を吸収して膨潤した吸水性樹脂は、第2の実施形態の一態様に係るリサイクル方法により、特に脱水され易い傾向がある。
【0104】
また、第2の実施形態において、「吸収性物品」および「使用済みの吸収性物品」の定義は、上述の第1の実施形態の「(1-2-1)吸水性物品」の項に記載される「吸収性物品」および「使用済みの吸収性物品」の定義をそれぞれ援用する。
【0105】
(2-2-2)脱水工程
第2の実施形態において、吸水性樹脂のリサイクル方法は、被吸収液を吸収した吸水性樹脂に多価金属塩を接触させて、脱水吸水性樹脂を得る脱水工程を含む。
【0106】
脱水工程において用いられる「被吸収液を吸収した吸水性樹脂」は、使用済みの吸収性物品から、吸水性樹脂以外の原料、例えば、繊維状物質、表面シート、背面シート等を除くことにより、予め分離されたものであってよい。あるいは、当該吸水性樹脂は、使用済みの吸収性物品またはその破砕物(裁断物)に含まれたままの未分離の状態であってもよい。
【0107】
「多価金属塩」とは、水に溶解して2価以上の陽イオンを生じる金属の塩である。また、「被吸収液を吸収した吸水性樹脂に多価金属塩を接触させる」とは、多価金属塩を含む水溶液に前記吸水性樹脂を浸漬する、多価金属塩を含む水溶液を前記吸水性樹脂に噴霧もしくは滴下する、または、前記吸水性樹脂に固体または粉末状の多価金属塩を接触混合させる等により、多価金属塩と吸水性樹脂との混合物を形成することを意図する。
【0108】
図3は、脱水工程における脱水反応の一例を示す図である。図3に示すように、吸水性樹脂は、通常、ナトリウム等の1価の金属イオンを解離し、酸基の酸素がマイナスの電荷を有している。このマイナスの電荷を有する酸素に水が引き寄せられることにより、被吸収液が保水されている。この吸水性樹脂に対し、多価金属塩を接触させることにより、吸水性樹脂中の酸基が2価以上の陽イオンと結合し、吸水力を失う。その結果、被吸収液を吸収した吸水性樹脂から、被吸収液が排出され、高い脱水率を有する脱水吸水性樹脂が得られる。
【0109】
被吸収液を吸収した吸水性樹脂に多価金属塩を接触させることにより、脱水工程後に得られる脱水吸水性樹脂の脱水率を好ましくは80%以上とすることができ、より好ましくは85%以上、さらに好ましくは90%以上とすることができる。
【0110】
なお、「脱水吸水性樹脂の脱水率」は、「初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)」および「脱水吸水性樹脂のCRC(CRCt1)」から、以下の式(3)により算出される数値である。
脱水吸水性樹脂の脱水率=[1-CRCt1/CRCt0]×100〔%〕 …(3)。
【0111】
前記「初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)」は、初期の吸水性樹脂について、NWSP 241.0.R2(15)で規定される上述の方法に従って測定される吸水倍率である。また、前記「脱水吸水性樹脂のCRC(CRCt1)」は、初期の吸水性樹脂の質量に換算して0.2gに相当する量の、脱水工程後に得られた脱水吸水性樹脂を、遠心分離機(250G)で水切りした後の吸水倍率(単位;g/g)のことを指す。
【0112】
脱水吸水性樹脂の脱水率が高いほど、すなわち、脱水吸水性樹脂の含水率が低いほど、脱水吸水性樹脂に殺菌処理および/または消毒処理を施すときに、尿等の被吸収体に含まれる細菌を、効率的に殺菌・消毒することができる。また、被吸収液を吸収した吸水性樹脂として未分離の状態のものを用いた場合は、脱水吸水性樹脂の脱水率が高いほど、吸収性物品に含まれる繊維状物質等の原料から脱水吸水性樹脂を分離し易くなる。
【0113】
また、前記脱水吸水性樹脂の脱水率以外の、脱水状態を評価する指標として、脱水吸水性樹脂の固形分濃度が挙げられる。当該脱水吸水性樹脂の固形分濃度は、脱水工程後の脱水吸水性樹脂について、オーブン等の乾燥装置で乾燥し、水等を蒸発させる等の方法で測定することができる。「脱水吸水性樹脂の固形分濃度」としては、8質量%以上であることが好ましく、より好ましくは9質量%以上、さらに好ましくは10質量%以上である。
【0114】
多価金属塩としては、アルミニウム塩、亜鉛塩、アルカリ土類金属塩、および遷移金属塩が挙げられる。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。
【0115】
アルカリ土類金属塩としては、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等の金属の塩が挙げられる。
【0116】
遷移金属塩としては、鉄、コバルト、ニッケル、銅等の金属の塩が挙げられる。
【0117】
好ましい実施形態において、多価金属塩は、カルシウム塩、マグネシウム塩、およびアルミニウム塩からなる群より選択される少なくとも一つである。
【0118】
第2の実施形態で好適に使用することができる多価金属塩としては、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、ビス硫酸カリウムアルミニウム、ビス硫酸ナトリウムアルミニウム、カリウムミョウバン、アンモニウムミョウバン、ナトリウムミョウバン、アルミン酸ナトリウム、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム等を例示することができる。
【0119】
脱水工程において、多価金属塩と吸水性樹脂との混合物における多価金属塩の量は、吸水性樹脂の質量1g当たり、3mmol以上であることが好ましく、4mmol以上であることがより好ましく、5mmol以上であることがさらに好ましい。また、多価金属塩の量の上限値は、特に限定されないが、例えば、吸水性樹脂の質量1g当たり、20mmol以下であることが好ましく、15mmol以下であることがより好ましい。
【0120】
脱水工程において、吸水性樹脂に対して多価金属塩の量が少なすぎると、脱水反応が十分に行われない。また、吸水性樹脂に対して多価金属塩の量が多すぎると、吸水力を回復させるために添加する錯体形成化合物も多量に必要となるため、経済性の点において好ましくない。
【0121】
脱水工程の開始時から終了時までの脱水時間は、被吸収液を吸収した吸水性樹脂の脱水の程度に応じて、適宜に設定することができる。なお、脱水工程の開始時から終了時までの脱水時間とは、多価金属塩と吸水性樹脂とを接触させることによりこれらの混合物を形成してから、慣用の固液分離手段により、可溶性物質と不溶性物質とを分離するまでの時間を意図する。
【0122】
生産性を高めるためには、脱水時間は短いことが好ましい。第2の実施形態において、脱水時間を120分間以内とすることが可能であり、より好ましくは90分間以内とすることが可能であり、さらに好ましくは、60分間以内とすることが可能である。また、高い脱水率を有する脱水吸水性樹脂を得るためには、脱水時間は、5分間以上であることが好ましく、10分間以上であることがより好ましく、15分間以上であることがさらに好ましい。
【0123】
多価金属塩と吸水性樹脂との混合物の撹拌を適宜に行ってもよく、これにより、多価金属塩と吸水性樹脂との接触機会を増大させて、脱水速度を高めることができる。
【0124】
脱水工程は、吸水性樹脂の脱水反応が進行し得る任意の温度で行うことができる。具体的には、多価金属塩と吸水性樹脂との混合物の温度は、例えば5~80℃であってよく、好ましくは10~60℃であり、より好ましくは常温(20~40℃)である。第2の実施形態の一態様に係るリサイクル方法は、常温またはそれ未満の温度であっても、良好な反応速度で、脱水反応が進行する。
【0125】
脱水工程において得られた脱水吸水性樹脂は、可溶性物質と不溶性物質とを分離する慣用の固液分離手段、例えば、ろ過、遠心分離等により水溶液から回収し、必要に応じて洗浄し、後述の再生工程に用いる。
【0126】
脱水工程において得られた脱水吸水性樹脂が、使用済みの吸収性物品またはその破砕物(裁断物)に含まれたままの未分離の状態である場合は、再生工程の前に、使用済みの吸収性物品から、脱水吸水性樹脂以外の原料(パルプ、不織布等)を除くことにより、脱水吸水性樹脂を分離してもよい。
【0127】
使用済みの吸収性物品から脱水吸水性樹脂を分離する方法としては、多価金属塩を含む水溶液と、使用済みの吸収性物品またはその破砕物(裁断物)との混合物を撹拌し、水溶液中に脱水吸水性樹脂を分散させる方法が挙げられる。撹拌処理の前に、または、撹拌処理と並行して、使用済みの吸収性物品またはその破砕物(裁断物)を、さらに破砕(裁断)する破砕(裁断)処理を行ってもよい。水溶液中に分散された脱水吸水性樹脂は、ろ過、遠心分離等により、水溶液およびその他の原料から分離し、回収することができる。
【0128】
(2-2-3)再生工程
第2の実施形態において、吸水性樹脂のリサイクル方法は、脱水工程において得られた脱水吸水性樹脂を、多価金属塩に含まれる金属と錯体を形成する錯体形成化合物に接触させる再生工程を含む。
【0129】
再生工程において用いられる脱水吸水性樹脂は、使用済みの吸収性物品から、脱水吸水性樹脂以外の原料を除くことにより、予め分離されたものであってよい。あるいは、脱水吸水性樹脂は、使用済みの吸収性物品またはその破砕物(裁断物)との混合物として、未分離の状態であってもよい。
【0130】
「多価金属塩に含まれる金属と錯体を形成する錯体形成化合物」とは、多価金属塩に含まれる金属と結合し得る反応性官能基を、1分子中に複数有し、これにより、該金属と錯体を形成する能力を有する化合物である。反応性官能基としては、カルボキシル基およびリン酸基が挙げられる。好ましい実施形態において、錯体形成化合物は、カルボキシル基またはリン酸基を、1分子中に2個以上有することが好ましく、3個以上有することがより好ましく、例えば、3~100個有することが好ましく、3~20個有することがより好ましく、3~10個有することがさらに好ましい。
【0131】
「脱水吸水性樹脂を錯体形成化合物に接触させる」とは、錯体形成化合物を含む水溶液に脱水吸水性樹脂を浸漬する、錯体形成化合物を含む水溶液を脱水吸水性樹脂に噴霧もしくは滴下する、または、固体または粉末状の錯体形成化合物と脱水吸水性樹脂とを接触混合させる等により、錯体形成化合物と脱水吸水性樹脂との混合物を形成することを意図する。
【0132】
図4は、再生工程における再生反応の一例を示す図である。図4に示すように、脱水吸水性樹脂中の酸基は、2価以上の陽イオンと結合を形成しているため、吸水力を失っている。この脱水吸水性樹脂を、錯体形成化合物(図4においてはトリポリリン酸ナトリウム)と接触させることにより、前記結合が切断され、多価金属と錯体形成化合物とからなる安定な錯体が形成される。この反応に伴い、脱水吸水性樹脂中のカウンター陽イオンが、多価金属イオンから1価の金属イオンに交換されることによって、吸水力が回復すると考えられる。
【0133】
脱水吸水性樹脂に錯体形成化合物を接触させることにより、脱水吸水性樹脂中の酸基と多価金属陽イオンとの結合を切断することができる。より具体的には、第2の実施形態の一態様に係るリサイクル方法によれば、再生工程後に得られる再生吸水性樹脂の吸水力回復率を、好ましくは40%以上とすることができ、より好ましくは50%以上とすることができ、さらには、60%以上、70%以上、80%以上、90%以上とすることも可能である。
【0134】
なお、「再生吸水性樹脂の吸水力回復率」は、初期の吸水力を100%として、これに比べて吸水力がどの程度回復されたかを示す指標であり、「初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)」および「乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)」から、以下の式(4)により算出される数値である。
再生吸水性樹脂の吸水力回復率=CRCt2/CRCt0×100〔%〕 …(4)。
【0135】
前記「乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)」は、再生工程後に、乾燥処理を施して残存する水分を除いた再生吸水性樹脂について、NWSP 241.0.R2(15)で規定される上述の方法に従って測定された吸水倍率である。
【0136】
錯体形成化合物としては、多価カルボン酸(塩)、アミノ多価カルボン酸(塩)、ポリリン酸(塩)、および有機ホスホン酸(塩)が挙げられる。これらの中でも、アミノ多価カルボン酸(塩)、およびポリリン酸(塩)が好ましい。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。
【0137】
多価カルボン酸(塩)としては、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、コハク酸、シュウ酸、およびこれらのD体、L体、メソ体、並びにこれらの塩等が挙げられる。
【0138】
アミノ多価カルボン酸(塩)としては、イミノ二酢酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、ニトリロ三酢酸、ニトリロ三プロピオン酸、エチレンジアミン四酢酸、ヒドロキシエチレンジアミン三酢酸、ヘキサメチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、トリエチレンテトラミン六酢酸、trans-1,2-ジアミノシクロヘキサン四酢酸、ビス(2-ヒドロキシエチル)グリシン、ジアミノプロパノール四酢酸、エチレンジアミン-2-プロピオン酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、ビス(2-ヒドロキシベンジル)エチレンジアミン二酢酸、エチレンジアミン二コハク酸、L-グルタミン酸二酢酸、3-ヒドロキシ-2,2’-イミノジコハク酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、メチルグリシン二酢酸、およびこれらの塩等が挙げられる。
【0139】
ポリリン酸(塩)としては、ピロリン酸、トリポリリン酸、テトラポリリン酸、メタリン酸、およびこれらの塩等が挙げられる。
【0140】
有機ホスホン酸(塩)としては、1-ヒドロキシエチリデン-1,1-ジホスホン酸、アミノトリメチレンホスホン酸、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)等が挙げられる。特に好ましく使用される有機ホスホン酸(塩)としては、1-ヒドロキシエチリデン-1,1-ジホスホン酸、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)およびジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)が挙げられる。
【0141】
錯体形成化合物が塩である場合は、一価塩、特にナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩を好ましく用いることができ、ナトリウム塩、カリウム塩が特に好ましい。
【0142】
再生工程において、錯体形成化合物と脱水吸水性樹脂との混合物における錯体形成化合物の量は、吸水性樹脂1g(固形分換算)当たり、2mmol以上であることが好ましく、3mmol以上であることがより好ましく、5mmol以上であることがより好ましく、7mmol以上であることがさらに好ましく、10mmol以上であることが特に好ましい。また、錯体形成化合物の量の上限値は、特に限定されないが、例えば、吸水性樹脂1g(固形分換算)当たり、70mmol以下であることが好ましく、50mmol以下であることが好ましく、30mmol以下であることがより好ましい。
【0143】
再生工程において、脱水吸水性樹脂に対して錯体形成化合物の量が少なすぎると、吸水力が十分に回復しない。また、脱水吸水性樹脂に対して錯体形成化合物の量が多すぎると、経済性の点において好ましくない。
【0144】
再生工程において、錯体形成化合物と共にアルカリ金属塩を用いてもよい。錯体形成化合物とアルカリ金属塩とを併用することにより、再生吸水性樹脂の吸水力回復率を一層高めることができる。また、所望の吸水力回復率を達成するために必要な錯体形成化合物の量を低減することができる。
【0145】
アルカリ金属塩としては、リチウム、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属の塩が挙げられる。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。特に好ましく使用されるアルカリ金属塩としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム等が挙げられる。
【0146】
再生工程においてアルカリ金属塩を併用する場合、その使用量は、吸水性樹脂1g(固形分換算)当たり、2mmol以上であることが好ましく、3mmol以上であることがより好ましい。また、アルカリ金属塩の量の上限値は、特に限定されないが、例えば、吸水性樹脂1g(固形分換算)当たり、70mmol以下であることが好ましく、50mmol以下であることが好ましく、30mmol以下であることがより好ましい。
【0147】
再生工程において、脱水吸水性樹脂に対してアルカリ金属塩の量が少なすぎると、その効果が十分に発揮されない。また、脱水吸水性樹脂に対してアルカリ金属塩の量が多すぎると、経済性の点において好ましくない。
【0148】
再生工程において錯体形成化合物を含む水溶液を用いる場合、その水の使用量は、吸水性樹脂1g(固形分換算)当たり、10g以上が好ましく、20g以上がより好ましい。また、水の使用量の上限値は、特に限定されないが、吸水性樹脂1g(固形分換算)当たり、10000g以下が好ましく、1000g以下がより好ましい。
【0149】
再生工程の開始時から終了時までの反応時間は、吸水力回復率の程度等に応じて、適宜に設定することができる。なお、再生工程の開始時から終了時までの反応時間とは、錯体形成化合物と脱水吸水性樹脂とを接触させることによりこれらの混合物を形成してから、慣用の固液分離手段により、可溶性物質と不溶性物質とを分離するまでの時間を意図する。
【0150】
生産性を高めるためには、再生工程の反応時間は短いことが好ましい。第2の実施形態において、該反応時間を120分間以内とすることが可能であり、より好ましくは90分間以内とすることが可能であり、さらに好ましくは、60分間以内とすることが可能である。また、高い吸水力回復率を有する再生吸水性樹脂を得るためには、該反応時間は、5分間以上であることが好ましく、10分間以上であることがより好ましく、15分間以上であることがさらに好ましい。
【0151】
錯体形成化合物と脱水吸水性樹脂との混合物の撹拌を適宜に行ってもよく、これにより、錯体形成化合物と脱水吸水性樹脂との接触機会を増大させて、反応速度を高めることができる。
【0152】
再生工程は、錯体形成化合物と脱水吸水性樹脂との反応が進行し得る任意の温度で行うことができる。具体的には、錯体形成化合物と脱水吸水性樹脂との混合物の温度は、例えば5~80℃であってよく、好ましくは10~60℃であり、より好ましくは20~40℃である。第2の実施形態の一態様に係るリサイクル方法は、常温またはそれ未満の温度であっても、良好な反応速度で、再生反応が進行する。
【0153】
再生工程において得られた吸水性樹脂は、可溶性物質と不溶性物質とを分離する慣用の固液分離手段により水溶液から回収し、必要に応じて洗浄し、乾燥させた後に、再生吸水性樹脂として再利用することができる。
【0154】
(2-2-4)殺菌・消毒工程
第2の実施形態の一態様に係るリサイクル方法において、吸水性樹脂を殺菌および/または消毒する殺菌・消毒工程を、脱水工程および/または再生工程と並行して、または、脱水工程または再生工程の後に、行うことができる。
【0155】
吸水性樹脂を殺菌および/または消毒する方法としては、吸水性樹脂を消毒液で処理する方法が挙げられる。殺菌・消毒工程を脱水工程および/または再生工程と並行して行う場合は、吸水性樹脂を含む水溶液中に消毒液を投入し、撹拌することにより行うことができる。また、殺菌・消毒工程を、脱水工程または再生工程の後に行う場合は、容器中で、吸水性樹脂と消毒液とを混合し、撹拌することによって行うことができる。
【0156】
第2の実施形態において、「消毒液」および「殺菌・消毒レベルの確認方法」については、上述の第1の実施形態の「(1-2-9)殺菌・消毒工程」の項に記載される「消毒液」および「殺菌・消毒レベルの確認方法」の記載をそれぞれ援用する。
【0157】
(2-2-5)錯体形成化合物の多価金属塩の回収
再生工程において得られた吸水性樹脂を回収した後の水溶液は、錯体形成化合物の多価金属塩を含む。
【0158】
第2の実施形態の一態様に係るリサイクル方法は、再生工程の後に、当該水溶液から錯体形成化合物の多価金属塩を回収する回収工程をさらに含んでもよい。錯体形成化合物の多価金属塩を回収し、錯体形成化合物の反応性官能基を再生し、再利用することにより、コスト面および環境面において利点が得られる。
【0159】
水溶液から錯体形成化合物の多価金属塩を回収、再生する方法としては、特に限定されず、公知の回収、再生方法を使用することができるが、例えば、特開2019-85343号公報に記載される有機酸の回収、再生方法が挙げられる。
【0160】
錯体形成化合物の反応性官能基を再生する方法としては、該反応性官能基と等モル量の強酸、例えば、硫酸、塩酸等を用いて処理する方法が挙げられる。必要に応じてさらに、水酸化ナトリウムを用いて処理することにより、再生した反応性官能基の少なくとも一部を中和して、錯体形成化合物のナトリウム塩を形成してもよい。
【0161】
〔2-3〕第2の実施形態の一態様に係る再生吸水性樹脂の製造方法
本発明はさらに、上述の〔2-2〕第2の実施形態の一態様に係るリサイクル方法を一工程として含む、再生吸水性樹脂の製造方法を提供する。
【0162】
具体的には、本発明の第2の実施形態の一態様に係る再生吸水性樹脂の製造方法は、被吸収液を吸収した吸水性樹脂に多価金属塩を接触させて、脱水吸水性樹脂を得る脱水工程、前記脱水吸水性樹脂を、前記多価金属塩に含まれる金属と錯体を形成する錯体形成化合物に接触させる再生工程、前記再生吸水性樹脂と錯体形成化合物とを分離する分離工程、および、前記分離工程で分離された再生吸水性樹脂を乾燥させる乾燥工程を含む。
【0163】
前記再生吸水性樹脂と錯体形成化合物とを分離する分離工程では、公知の固液分離手段、例えば、ろ過分離、遠心分離等を用いることができる。また、前記分離工程で分離された再生吸水性樹脂を乾燥させる乾燥工程では、公知の乾燥手段、例えば、加熱乾燥、熱風乾燥、減圧乾燥、流動層乾燥、赤外線乾燥、マイクロ波乾燥、ドラムドライヤー乾燥、疎水性有機溶媒との共沸脱水による乾燥、高温の水蒸気を利用した高湿乾燥等を用いることができる。中でも乾燥効率の観点から、熱風乾燥が好ましい。なお、熱風乾燥での乾燥温度(熱風温度)としては、吸水性樹脂の色調や乾燥効率の観点から、100~250℃が好ましく、120~200℃がより好ましい。
【0164】
第2の実施形態の一態様に係る再生吸水性樹脂の製造方法において、吸水性樹脂を殺菌および/または消毒する殺菌・消毒工程を、脱水工程および/または再生工程と並行して、または、脱水工程または再生工程の後に、行うことができる。また、第2の実施形態の一態様に係る再生吸水性樹脂の製造方法は、再生工程の後に、錯体形成化合物の多価金属塩を回収する回収工程をさらに含んでもよい。
【0165】
第2の実施形態の一態様に係る再生吸水性樹脂の製造方法において用いる材料および条件等については、上述の第2の実施形態の一態様に係るリサイクル方法において説明した内容と同じであるため、その説明を省略する。
【0166】
第2の実施形態の一態様に係る再生吸水性樹脂の製造方法によれば、高い脱水率を有し、且つ吸水性に優れた再生吸水性樹脂を、高い生産性で製造することができる。
【0167】
本発明は、以下の発明を包含する。
〔1〕被吸収液を含む吸水性樹脂から、該被吸収液を排出させること、および、該吸水性樹脂の吸水力を回復させることを特徴とする、使用済みの吸収性物品由来の吸水性樹脂をリサイクルする方法。
〔2〕以下の工程(i)~(iii)を含む、使用済みの吸収性物品に内在する、被吸収液を含む吸水性樹脂のリサイクル方法である、〔1〕に記載の方法。
(i)被吸収液を吸収した吸水性樹脂を含む使用済みの吸収性物品を、親水性有機溶媒を含む浸漬液に浸漬する浸漬工程;
(ii)前記浸漬工程において、または前記浸漬工程の前に、前記使用済みの吸収性物品を破砕して破砕物とする破砕工程;および、
(iii)前記浸漬液と前記破砕物との混合物から、吸水性樹脂を分離する分離工程。
〔3〕前記工程(i)において、前記浸漬液が、前記親水性有機溶媒を35質量%以上含む、〔2〕に記載の方法。
〔4〕前記工程(iii)において、パルプ、不織布、接着剤から選ばれる1種以上の部材をさらに分離回収する、〔2〕または〔3〕に記載の方法。
〔5〕前記工程(iii)において、前記親水性有機溶媒をさらに分離回収する、〔2〕~〔4〕のいずれか1つに記載の方法。
〔6〕前記工程(i)の後の吸水性樹脂の脱水率が80%以上である、〔2〕~〔5〕のいずれか1つに記載の方法。
〔7〕前記工程(i)の後の吸水性樹脂の吸水力回復率が90%以上である、〔6〕に記載の方法。
〔8〕前記工程(i)の後の吸水性樹脂の固形分濃度が8質量%以上である、〔2〕~〔7〕のいずれか1つに記載の方法。
〔9〕被吸収液を吸収した吸水性樹脂に多価金属塩を接触させて、被吸収液が排出された吸水性樹脂を得る脱水工程、および、
前記被吸収液が排出された吸水性樹脂を、前記多価金属塩に含まれる金属と錯体を形成する錯体形成化合物に接触させ吸水力を回復させる再生工程、
を含むことを特徴とする、〔1〕に記載の方法。
〔10〕前記被吸収液を吸収した吸水性樹脂が、酸基を有することを特徴とする、〔9〕に記載の方法。
〔11〕前記多価金属塩が、カルシウム塩、マグネシウム塩、およびアルミニウム塩からなる群より選択される少なくとも一つであることを特徴とする、〔9〕または〔10〕に記載の方法。
〔12〕前記被吸収液が排出された吸水性樹脂の脱水率が、80%以上であることを特徴とする、〔9〕から〔11〕のいずれか1つに記載の方法。
〔13〕前記再生工程で再生された吸水性樹脂の吸水力回復率が40%以上である、〔12〕に記載の方法。
〔14〕前記被吸収液が排出された吸水性樹脂の固形分濃度が、8質量%以上であることを特徴とする、〔9〕から〔13〕のいずれか1つに記載の方法。
〔15〕前記錯体形成化合物が、多価カルボン酸(塩)、アミノ多価カルボン酸(塩)、ポリリン酸(塩)、および有機ホスホン酸(塩)からなる群より選択される少なくとも一つであることを特徴とする、〔9〕から〔14〕のいずれか1つに記載の方法。
〔16〕前記再生工程では、吸水性樹脂1g(固形分換算)当たり、錯体形成化合物を2~70mmolの範囲で用いることを特徴とする、〔9〕から〔15〕のいずれか1つに記載の方法。
〔17〕前記再生工程では、錯体形成化合物と共にアルカリ金属塩を用いることを特徴とする、〔9〕から〔16〕のいずれか1つに記載の方法。
〔18〕吸水性樹脂1g(固形分換算)当たり、前記アルカリ金属塩を2~70mmolの範囲で用いることを特徴とする、〔17〕に記載の方法。
【実施例
【0168】
以下に示す実施例および比較例に従って本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定解釈されるものではなく、各実施例に開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施例も、本発明の範囲に含まれることとする。
【0169】
<第1の実施形態の実施例>
以下に示す実施例および比較例において、再生吸水性樹脂の脱水率および吸水力回復率を正確に測定するために、吸収性物品として、初期の吸水性樹脂W(g)(約0.20g)を不織布製の袋(60mm×85mm、材質はEDANA ERT 441.1-99に準拠)に入れてヒートシールしたサンプルを使用した。
【0170】
また、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)、浸漬工程終了時の吸水性樹脂のCRC(CRCt1)、および、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)は、下記方法に従って測定を行った。
【0171】
(a)初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0
初期の吸水性樹脂W(g)(約0.20g)を不織布製の袋(60mm×85mm、材質はEDANA ERT 441.1-99に準拠)に均一に入れてヒートシールし、25±2℃に調温した大過剰の0.90質量%塩化ナトリウム水溶液中に浸漬した。
【0172】
30分間経過後に袋を引き上げ、遠心分離機(株式会社コクサン製、型式H-122小型遠心分離機)を用いて250G(250×9.81m/s)で3分間水切りを行った後、袋の質量W2(g)を測定した。
【0173】
また、吸水性樹脂を用いずに不織布製の袋のみで同様の操作を行い、そのときの袋の質量W1(g)を測定した。得られた質量W1およびW2から、次式に従って、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)(g/g)を算出した。
CRCt0(g/g)={(質量W2(g)-質量W1(g))/W(g)}-1。
【0174】
(b)浸漬工程終了時の吸水性樹脂のCRC(CRCt1
前記(a)において、0.90質量%塩化ナトリウム水溶液中に30分間浸漬し、3分間水切りを行った後の袋を、各実施例または比較例の浸漬条件に従って浸漬液に浸漬し、30分間撹拌を行った。30分間経過後に袋を引き上げ、遠心分離機を用いて250G(250×9.81m/s)で3分間水切りを行った後、袋の質量W4(g)を測定した。
【0175】
また、吸水性樹脂を用いずに不織布製の袋のみで同様の操作を行い、そのときの袋の質量W3(g)を測定した。得られた質量W3およびW4から、次式に従って、浸漬工程終了時の吸水性樹脂のCRC(CRCt1)(g/g)を算出した。
CRCt1(g/g)={(質量W4(g)-質量W3(g))/W(g)}-1。
【0176】
(c)乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2
前記(b)において、浸漬液に30分間浸漬し、遠心分離機を用いて3分間水切りを行った後の袋を、70℃の熱風循環オーブン中で乾燥させることにより、残存する水分を除去した。
【0177】
次いで、乾燥後に得られた袋について、前記(a)と同様の操作を行い、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)(g/g)を算出した。
【0178】
(d)浸漬工程後の吸水性樹脂の固形分濃度
前記(b)において、各実施例または比較例の浸漬条件に従って浸漬液に浸漬し、30分間撹拌を行い、30分間経過後に袋を引き上げ、遠心分離機を用いて3分間水切りを行った後の袋から、吸水性樹脂W5(g)を取り出し、質量W6(g)のアルミニウム皿に載せ、180℃の熱風循環オーブン中で3時間乾燥させた後に、吸水性樹脂とアルミニウム皿の合計質量W7(g)を測定した。次式に従って、浸漬工程後の吸水性樹脂の固形分濃度を算出した。
浸漬工程後の吸水性樹脂の固形分濃度(質量%)={質量W7(g)-質量W6(g)}/W5(g)×100
なお、実際の使用済み吸水性物品から取り出した体液等を吸収した吸水性樹脂について、脱水工程後の固形分濃度を測定する場合は、前記(a)における「初期の吸水性樹脂」の替わりに「実際の使用済み吸水性物品から取り出した体液等を吸収した吸水性樹脂」について、上述した操作と同じ操作を行えばよい。
【0179】
(e)浸漬工程後の吸水性樹脂の乾燥性
前記(b)において、各実施例または比較例の浸漬条件に従って浸漬液に浸漬し、30分間撹拌を行い、30分間経過後に袋を引き上げ、遠心分離機を用いて3分間水切りを行った後の袋を、70℃の熱風循環オーブン中で1時間乾燥させた後の乾燥性を指触により判断した。評価は以下の通りである。
【0180】
良:ほとんど残存水分が感じられない
不良:残存水分を感じる。
【0181】
(製造例1)
アクリル酸ナトリウム(中和率71モル%)の38質量%水溶液5500質量部に、ポリエチレングリコールジアクリレート(n=9)8.1質量部を溶解し、窒素ガス雰囲気下で30分間脱気することにより、反応液を用意した。
【0182】
重合器として、ジャケット付きステンレス製双腕型ニーダーを用意した。該ニーダーは、シグマ型羽根2本および系内を密封する開閉可能な蓋を備えている。
【0183】
前記反応液を30℃に保ち、該重合器に仕込み、窒素ガスを吹き込むことにより、系を窒素置換した。次いで、反応液を撹拌しながら、重合開始剤として、過硫酸アンモニウム2.4質量部およびL-アスコルビン酸0.12質量部を添加して、約1分後に重合を開始させた。20~95℃で重合を進行させ、重合を開始して60分後に、直径約5mmの細分化された含水ゲル状重合体を得た。
【0184】
得られた含水ゲル状重合体を50メッシュの金網上に広げ、150℃で100分間熱風乾燥した。次いで、乾燥物を、振動ミルを用いて粉砕し、さらに目開き850μmの篩および目開き106μmの篩を用いて分級した。これにより、目開き850μmの篩を通過し、且つ、106μmの篩上に残る不定形破砕状の吸水性樹脂前駆体(質量平均粒子径(D50)400μm)を得た。
【0185】
得られた吸水性樹脂前駆体100質量部と、エチレングリコールジグリシジルエーテル0.04質量部、プロピレングリコール0.9質量部および水3質量部からなる表面架橋剤組成液とを混合した。得られた混合物を、210℃で40分間加熱処理することにより、吸水性樹脂(1)を得た。吸水性樹脂(1)の質量平均粒子径(D50)は400μmであり、水可溶成分量(Ext)は9%であった。
【0186】
なお、水可溶成分量(Ext)は、ERT470.2-02で規定されるExtractables(水可溶分)を意味し、吸水性樹脂に含まれる、水に可溶な成分を表す。前記水可溶成分量(Ext)は、吸水性樹脂1.0gを0.9重量%塩化ナトリウム水溶液184.3gに添加し、500rpmで16時間攪拌した後、溶解したポリマー量をpH滴定で測定した値(単位;重量%)を意味する。
【0187】
(実施例1-1)
吸水性樹脂(1)0.2gを不織布製の袋に入れてヒートシールしたサンプルを2つ作成し、大過剰の0.90質量%塩化ナトリウム水溶液に浸漬した。30分間経過後にサンプルを引き上げ、遠心分離機(250G)を用いて3分間水切りを行い、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、35.1(g/g)であった。
【0188】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つを、それぞれアセトン(水に任意に溶解)80gに浸漬し、20℃で30分間撹拌を行うことにより、吸水性樹脂を脱水した。30分間経過後にサンプルを引き上げ、遠心分離機(250G)を用いて3分間水切りを行い、浸漬工程終了時の吸水性樹脂のCRC(CRCt1)を測定した。CRCt1は、1.3(g/g)であった。また、脱水率は、96.3%であり、浸漬工程終了時点の浸漬液中のアセトンの濃度は92.2質量%であった。
【0189】
前記CRCt1を測定したサンプルのうち、1つについて吸水性樹脂を取り出し、固形分濃度を測定したところ、38.9質量%であった。
【0190】
次いで、CRCt1を測定したサンプルのうち、残りの1つについて、70℃の熱風循環オーブン中で1時間乾燥させて、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。CRCt2は、34.2(g/g)であった。また、吸水力回復率は、97.4%であった。使用した浸漬液を表1に、結果を表2に示す。
【0191】
(実施例1-2)
実施例1-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、35.0(g/g)であった。
【0192】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つを、それぞれアセトンと水との混合物(アセトン/水=70/30(質量比))80gに浸漬し、20℃で30分間撹拌を行うことにより、吸水性樹脂を脱水した。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例1-1と同様にして、浸漬工程終了時の吸水性樹脂のCRC(CRCt1)を測定した。CRCt1は、2.1(g/g)であった。また、脱水率は、94.0%であり、浸漬工程終了時点の浸漬液中のアセトンの濃度は64.7質量%であった。
【0193】
次いで、CRCt1を測定した後のサンプルについて、実施例1-1と同様にして、浸漬工程後の吸水性樹脂の固形分濃度と、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。固形分濃度は29.3質量%であり、CRCt2は、35.1(g/g)であった。また、吸水力回復率は、100.3%であった。使用した浸漬液を表1に、結果を表2に示す。
【0194】
(実施例1-3)
実施例1-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、35.6(g/g)であった。
【0195】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つを、それぞれアセトンと水との混合物(アセトン/水=60/40(質量比))80gに浸漬し、20℃で30分間撹拌を行うことにより、吸水性樹脂を脱水した。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例1-1と同様にして、浸漬工程終了時の吸水性樹脂のCRC(CRCt1)を測定した。CRCt1は、2.4(g/g)であった。また、脱水率は、93.3%であり、浸漬工程終了時点の浸漬液中のアセトンの濃度は55.4質量%であった。
【0196】
次いで、CRCt1を測定した後のサンプルについて、実施例1-1と同様にして、浸漬工程後の吸水性樹脂の固形分濃度と、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。固形分濃度は25.9質量%であり、CRCt2は、35.4(g/g)であった。また、吸水力回復率は、99.4%であった。使用した浸漬液を表1に、結果を表2に示す。
【0197】
(実施例1-4)
実施例1-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、35.7(g/g)であった。
【0198】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つを、それぞれアセトンと水との混合物(アセトン/水=50/50(質量比))80gに浸漬し、20℃で30分間撹拌を行うことにより、吸水性樹脂を脱水した。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例1-1と同様にして、浸漬工程終了時の吸水性樹脂のCRC(CRCt1)を測定した。CRCt1は、2.9(g/g)であった。また、脱水率は、91.9%であり、浸漬工程終了時点の浸漬液中のアセトンの濃度は46.2質量%であった。
【0199】
次いで、CRCt1を測定した後のサンプルについて、実施例1-1と同様にして、浸漬工程後の吸水性樹脂の固形分濃度と、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。固形分濃度は22.6質量%であり、CRCt2は、35.4(g/g)であった。また、吸水力回復率は、99.2%であった。使用した浸漬液を表1に、結果を表2に示す。
【0200】
(実施例1-5)
実施例1-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、35.7(g/g)であった。
【0201】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つを、それぞれアセトンと水との混合物(アセトン/水=40/60(質量比))80gに浸漬し、20℃で30分間撹拌を行うことにより、吸水性樹脂を脱水した。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例1-1と同様にして、浸漬工程終了時の吸水性樹脂のCRC(CRCt1)を測定した。CRCt1は、3.5(g/g)であった。また、脱水率は、90.2%であり、浸漬工程終了時点の浸漬液中のアセトンの濃度は37.0質量%であった。
【0202】
次いで、CRCt1を測定した後のサンプルについて、実施例1-1と同様にして、浸漬工程後の吸水性樹脂の固形分濃度と、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。固形分濃度は13.0質量%であり、CRCt2は、35.2(g/g)であった。また、吸水力回復率は、98.6%であった。使用した浸漬液を表1に、結果を表2に示す。
【0203】
(実施例1-6)
実施例1-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、35.4(g/g)であった。
【0204】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つを、それぞれイソプロピルアルコール(水に任意に溶解)80gに浸漬し、20℃で30分間撹拌を行うことにより、吸水性樹脂を脱水した。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例1-1と同様にして、浸漬工程終了時の吸水性樹脂のCRC(CRCt1)を測定した。CRCt1は、1.3(g/g)であった。また、脱水率は、96.3%であり、浸漬工程終了時点の浸漬液中のイソプロピルアルコールの濃度は92.1質量%であった。
【0205】
次いで、CRCt1を測定した後のサンプルについて、実施例1-1と同様にして、浸漬工程後の吸水性樹脂の固形分濃度と、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。固形分濃度は39.1質量%であり、CRCt2は、34.9(g/g)であった。また、吸水力回復率は、98.6%であった。使用した浸漬液を表1に、結果を表2に示す。
【0206】
(実施例1-7)
実施例1-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、35.2(g/g)であった。
【0207】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つを、それぞれイソプロピルアルコールと水との混合物(イソプロピルアルコール/水=75/25(質量比))80gに浸漬し、20℃で30分間撹拌を行うことにより、吸水性樹脂を脱水した。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例1-1と同様にして、浸漬工程終了時の吸水性樹脂のCRC(CRCt1)を測定した。CRCt1は、2.3(g/g)であった。また、脱水率は、93.5%であり、浸漬工程終了時点の浸漬液中のイソプロピルアルコールの濃度は69.3質量%であった。
【0208】
次いで、CRCt1を測定した後のサンプルについて、実施例1-1と同様にして、浸漬工程後の吸水性樹脂の固形分濃度と、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。固形分濃度は26.9質量%であり、CRCt2は、35.2(g/g)であった。また、吸水力回復率は、100.0%であった。使用した浸漬液を表1に、結果を表2に示す。
【0209】
(実施例1-8)
実施例1-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、35.2(g/g)であった。
【0210】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つを、それぞれイソプロピルアルコールと水との混合物(イソプロピルアルコール/水=50/50(質量比))80gに浸漬し、20℃で30分間撹拌を行うことにより、吸水性樹脂を脱水した。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例1-1と同様にして、浸漬工程終了時の吸水性樹脂のCRC(CRCt1)を測定した。CRCt1は、3.1(g/g)であった。また、脱水率は、91.2%であり、浸漬工程終了時点の浸漬液中のイソプロピルアルコールの濃度は46.3質量%であった。
【0211】
次いで、CRCt1を測定した後のサンプルについて、実施例1-1と同様にして、浸漬工程後の吸水性樹脂の固形分濃度と、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。固形分濃度は20.5質量%であり、CRCt2は、35.9(g/g)であった。また、吸水力回復率は、102.0%であった。使用した浸漬液を表1に、結果を表2に示す。
【0212】
(実施例1-9)
実施例1-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、35.9(g/g)であった。
【0213】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つを、それぞれエタノール(水に任意に溶解)80gに浸漬し、20℃で30分間撹拌を行うことにより、吸水性樹脂を脱水した。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例1-1と同様にして、浸漬工程終了時の吸水性樹脂のCRC(CRCt1)を測定した。CRCt1は、2.1(g/g)であった。また、脱水率は、94.2%であり、浸漬工程終了時点の浸漬液中のエタノールの濃度は91.2質量%であった。
【0214】
次いで、CRCt1を測定した後のサンプルについて、実施例1-1と同様にして、浸漬工程後の吸水性樹脂の固形分濃度と、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。固形分濃度は30.3質量%であり、CRCt2は、35.8(g/g)であった。また、吸水力回復率は、99.7%であった。使用した浸漬液を表1に、結果を表2に示す。
【0215】
(実施例1-10)
実施例1-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、36.1(g/g)であった。
【0216】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つを、それぞれエタノールと水との混合物(エタノール/水=50/50(質量比))80gに浸漬し、20℃で30分間撹拌を行うことにより、吸水性樹脂を脱水した。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例1-1と同様にして、浸漬工程終了時の吸水性樹脂のCRC(CRCt1)を測定した。CRCt1は、2.5(g/g)であった。また、脱水率は、93.1%であり、浸漬工程終了時点の浸漬液中のエタノールの濃度は46.5質量%であった。
【0217】
次いで、CRCt1を測定した後のサンプルについて、実施例1-1と同様にして、浸漬工程後の吸水性樹脂の固形分濃度と、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。固形分濃度は24.9質量%であり、CRCt2は、36.0(g/g)であった。また、吸水力回復率は、99.7%であった。使用した浸漬液を表1に、結果を表2に示す。
【0218】
(実施例1-11)
実施例1-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、36.2(g/g)であった。
【0219】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つを、それぞれエタノールと水との混合物(エタノール/水=40/60(質量比))80gに浸漬し、20℃で30分間撹拌を行うことにより、吸水性樹脂を脱水した。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例1-1と同様にして、浸漬工程終了時の吸水性樹脂のCRC(CRCt1)を測定した。CRCt1は、3.1(g/g)であった。また、脱水率は、91.4%であり、浸漬工程終了時点の浸漬液中のエタノールの濃度は36.9質量%であった。
【0220】
次いで、CRCt1を測定した後のサンプルについて、実施例1-1と同様にして、浸漬工程後の吸水性樹脂の固形分濃度と、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。固形分濃度は20.1質量%であり、CRCt2は、35.8(g/g)であった。また、吸水力回復率は、98.9%であった。使用した浸漬液を表1に、結果を表2に示す。
【0221】
(実施例1-12)
実施例1-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、35.0(g/g)であった。
【0222】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つを、それぞれ乳酸エチル(20℃の水100mLに対する溶解度100g)80gに浸漬し、20℃で30分間撹拌を行うことにより、吸水性樹脂を脱水した。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例1-1と同様にして、浸漬工程終了時の吸水性樹脂のCRC(CRCt1)を測定した。CRCt1は、1.2(g/g)であった。また、脱水率は、96.7%であり、浸漬工程終了時点の浸漬液中の乳酸エチルの濃度は78.0質量%であった。
【0223】
次いで、CRCt1を測定した後のサンプルについて、実施例1-1と同様にして、浸漬工程後の吸水性樹脂の固形分濃度と、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。固形分濃度は37.3質量%であり、CRCt2は、32.7(g/g)であった。また、吸水力回復率は、93.3%であった。使用した浸漬液を表1に、結果を表2に示す。
【0224】
(実施例1-13)
実施例1-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、35.1(g/g)であった。
【0225】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つを、それぞれ酢酸メチル(20℃の水100mLに対する溶解度24.4g)80gに浸漬し、20℃で30分間撹拌を行うことにより、吸水性樹脂を脱水した。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例1-1と同様にして、浸漬工程終了時の吸水性樹脂のCRC(CRCt1)を測定した。CRCt1は、4.9(g/g)であった。また、脱水率は、86.1%であり、浸漬工程終了時点の浸漬液中の酢酸メチルの濃度は79.9質量%であった。
【0226】
次いで、CRCt1を測定した後のサンプルについて、実施例1-1と同様にして、浸漬工程後の吸水性樹脂の固形分濃度と、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。固形分濃度は13.8質量%であり、CRCt2は、35.8(g/g)であった。また、吸水力回復率は、102.1%であった。使用した浸漬液を表1に、結果を表2に示す。
【0227】
(比較例1-1)
実施例1-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、35.7(g/g)であった。
【0228】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つを、それぞれアセトンと水との混合物(アセトン/水=30/70(質量比))80gに浸漬し、20℃で30分間撹拌を行った。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例1-1と同様にして、CRCt1を測定した。CRCt1は、67.6(g/g)であり、脱水反応は進行しておらず、逆に、吸液量が増加していた。また、浸漬工程終了時点の浸漬液中のアセトンの濃度は32.6質量%であった。
【0229】
前記CRCt1を測定したサンプルのうち、1つについて吸水性樹脂を取り出し、固形分濃度を測定したところ、2.9質量%であった。
【0230】
次いで、CRCt1を測定したサンプルのうち、残りの1つについて、実施例1-1と同様にして、70℃の熱風循環オーブン中で1時間乾燥させた。1時間経過後にサンプルを回収したところ、サンプル中に多量の水分が残存していたため、さらに減圧乾燥機内で12時間乾燥を行い、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。CRCt2は、35.7(g/g)であった。また、吸水力回復率は、100.0%であった。使用した浸漬液を表1に、結果を表2に示す。
【0231】
(比較例1-2)
実施例1-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、35.2(g/g)であった。
【0232】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つを、それぞれアセトンと水との混合物(アセトン/水=20/80(質量比))80gに浸漬し、20℃で30分間撹拌を行った。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例1-1と同様にして、CRCt1を測定した。CRCt1は、86.0(g/g)であり、脱水反応は進行しておらず、逆に、吸液量が増加していた。また、浸漬工程終了時点の浸漬液中のアセトンの濃度は22.9質量%であった。
【0233】
前記CRCt1を測定したサンプルのうち、1つについて吸水性樹脂を取り出し、固形分濃度を測定したところ、2.8質量%であった。
【0234】
次いで、CRCt1を測定したサンプルのうち、残りの1つについて、実施例1-1と同様にして、70℃の熱風循環オーブン中で1時間乾燥させた。1時間経過後にサンプルを回収したところ、サンプル中に多量の水分が残存していたため、さらに減圧乾燥機内で12時間乾燥を行い、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。CRCt2は、35.1(g/g)であった。また、吸水力回復率は、99.7%であった。使用した浸漬液を表1に、結果を表2に示す。
【0235】
(比較例1-3)
実施例1-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、34.8(g/g)であった。
【0236】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つを、それぞれイソプロピルアルコールと水との混合物(イソプロピルアルコール/水=25/75(質量比))80gに浸漬し、20℃で30分間撹拌を行った。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例1-1と同様にして、CRCt1を測定した。CRCt1は、71.7(g/g)であり、脱水反応は進行しておらず、逆に、吸液量が増加していた。また、浸漬工程終了時点の浸漬液中のイソプロピルアルコールの濃度は27.5質量%であった。
【0237】
前記CRCt1を測定したサンプルのうち、1つについて吸水性樹脂を取り出し、固形分濃度を測定したところ、2.9質量%であった。
【0238】
次いで、CRCt1を測定したサンプルのうち、残りの1つについて、実施例1-1と同様にして、70℃の熱風循環オーブン中で1時間乾燥させた。1時間経過後にサンプルを回収したところ、サンプル中に多量の水分が残存していたため、さらに減圧乾燥機内で12時間乾燥を行い、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。CRCt2は、37.1(g/g)であった。また、吸水力回復率は、106.6%であった。使用した浸漬液を表1に、結果を表2に示す。
【0239】
(比較例1-4)
実施例1-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、36.0(g/g)であった。
【0240】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つを、それぞれエタノールと水との混合物(エタノール/水=30/70(質量比))80gに浸漬し、20℃で30分間撹拌を行った。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例1-1と同様にして、CRCt1を測定した。CRCt1は、64.4(g/g)であり、脱水反応は進行しておらず、逆に、吸液量が増加していた。また、浸漬工程終了時点の浸漬液中のエタノールの濃度は32.3質量%であった。
【0241】
前記CRCt1を測定したサンプルのうち、1つについて吸水性樹脂を取り出し、固形分濃度を測定したところ、3.0質量%であった。
【0242】
次いで、CRCt1を測定したサンプルのうち、残りの1つについて、実施例1-1と同様にして、70℃の熱風循環オーブン中で1時間乾燥させた。1時間経過後にサンプルを回収したところ、サンプル中に多量の水分が残存していたため、さらに減圧乾燥機内で12時間乾燥を行い、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。CRCt2は、36.1(g/g)であった。また、吸水力回復率は、100.3%であった。使用した浸漬液を表1に、結果を表2に示す。
【0243】
(比較例1-5)
実施例1-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、35.8(g/g)であった。
【0244】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つを、それぞれ酢酸エチル(20℃の水100mLに対する溶解度8.3g)80gに浸漬し、20℃で30分間撹拌を行った。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例1-1と同様にして、CRCt1を測定した。CRCt1は、22.2(g/g)であった。また、脱水率は、38.0%であった。また、浸漬工程終了時点の浸漬液中の酢酸エチルの濃度は92.5質量%であった。
【0245】
前記CRCt1を測定したサンプルのうち、1つについて吸水性樹脂を取り出し、固形分濃度を測定したところ、4.7質量%であった。
【0246】
次いで、CRCt1を測定したサンプルのうち、残りの1つについて、実施例1-1と同様にして、70℃の熱風循環オーブン中で1時間乾燥させた。1時間経過後にサンプルを回収したところ、サンプル中に多量の水分が残存していたため、さらに減圧乾燥機内で12時間乾燥を行い、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。CRCt2は、35.6(g/g)であった。また、吸水力回復率は、99.4%であった。使用した浸漬液を表1に、結果を表2に示す。
【0247】
(比較例1-6)
実施例1-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、35.4(g/g)であった。
【0248】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つを、それぞれジエチルエーテル(20℃の水100mLに対する溶解度6.9g)80gに浸漬し、20℃で30分間撹拌を行った。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例1-1と同様にして、CRCt1を測定した。CRCt1は、28.4(g/g)であった。また、脱水率は、19.6%であった。また、浸漬工程終了時点の浸漬液中のジエチルエーテルの濃度は94.5質量%であった。
【0249】
前記CRCt1を測定したサンプルのうち、1つについて吸水性樹脂を取り出し、固形分濃度を測定したところ、4.1質量%であった。
【0250】
次いで、CRCt1を測定したサンプルのうち、残りの1つについて、実施例1-1と同様にして、70℃の熱風循環オーブン中で1時間乾燥させた。1時間経過後にサンプルを回収したところ、サンプル中に多量の水分が残存していたため、さらに減圧乾燥機内で12時間乾燥を行い、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。CRCt2は、34.8(g/g)であった。また、吸水力回復率は、98.4%であった。使用した浸漬液を表1に、結果を表2に示す。
【0251】
【表1】
【0252】
【表2】
【0253】
実施例1-1~1-5および比較例1-1~1-2の結果について、浸漬工程後の浸漬液の親水性有機溶媒(アセトン)の濃度と吸水性樹脂の脱水率との関係を図1に示した。図1に示すように、浸漬工程後において、親水性有機溶媒の濃度が35質量%以上であれば、該濃度の高低にかかわらず、90%を超える高い脱水率を達成することができた。また、浸漬工程後において、親水性有機溶媒の濃度が35質量%未満であると、脱水率が急激に低下した。一方、吸水力回復率は、親水性有機溶媒の濃度に関係なく、いずれも95%以上の高い比率を示した。これらの結果から、親水性有機溶媒との接触による吸水性樹脂の脱水反応において、吸水性樹脂の吸水力はほぼ低下しないことが分かった。また、実施例1-6~1-8と比較例1-3との比較、および、実施例1-9~1-11と比較例1-4との比較からも、同様の結果が得られた。
【0254】
また、実施例1-1、1-6、1-9、1-12および1-13、並びに、比較例1-5および1-6の結果について、有機溶媒の水に対する溶解度と吸水性樹脂の脱水率との関係を図2に示した。図2に示すように、有機溶媒の20℃の水100mLに対する溶解度が20g以上であれば、80%を超える高い脱水率を達成することができた。また、有機溶媒の20℃の水100mLに対する溶解度が20g未満であると、脱水率が急激に低下した。
<第2の実施形態の実施例>
【0255】
以下に示す第2の実施形態の実施例および比較例において、吸水性樹脂として、初期の吸水性樹脂W(g)(約0.20g)を不織布製の袋(60mm×85mm)に入れてヒートシールしたサンプルを使用した。
【0256】
また、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)、脱水吸水性樹脂のCRC(CRCt1)、および、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)は、下記方法に従って測定を行った。
【0257】
(a)初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0
初期の吸水性樹脂W(g)(約0.20g)を不織布製の袋(60mm×85mm)に均一に入れてヒートシールし、25±2℃に調温した大過剰の0.90質量%塩化ナトリウム水溶液中に浸漬した。
【0258】
30分間経過後に袋を引き上げ、遠心分離機(株式会社コクサン製、型式H-122小型遠心分離機)を用いて250G(250×9.81m/s)で3分間水切りを行った後、袋の質量W2(g)を測定した。
【0259】
また、吸水性樹脂を用いずに不織布製の袋のみで同様の操作を行い、そのときの袋の質量W1(g)を測定した。得られた質量W1およびW2から、次式に従って、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)(g/g)を算出した。
CRCt0(g/g)={(質量W2(g)-質量W1(g))/W(g)}-1。
【0260】
(b)脱水吸水性樹脂のCRC(CRCt1
前記(a)において、0.90質量%塩化ナトリウム水溶液中に30分間浸漬し、3分間水切りを行った後の袋を、各実施例または比較例の条件に従って、多価金属塩等を含む水溶液に浸漬し、30分間撹拌を行った。30分間経過後に袋を引き上げ、遠心分離機を用いて250G(250×9.81m/s)で3分間水切りを行った後、袋の質量W4(g)を測定した。
【0261】
また、吸水性樹脂を用いずに不織布製の袋のみで同様の操作を行い、そのときの袋の質量W3(g)を測定した。得られた質量W3およびW4から、次式に従って、脱水吸水性樹脂のCRC(CRCt1)(g/g)を算出した。
CRCt1(g/g)={(質量W4(g)-質量W3(g))/W(g)}-1。
【0262】
(c)乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2
前記(b)において、多価金属塩等を含む水溶液中に30分間浸漬し、3分間水切りを行った後の袋を、各実施例または比較例の条件に従って、錯体形成化合物等を含む水溶液に浸漬し、60分間撹拌を行った。60分間経過後に袋を引き上げ、遠心分離機を用いて250G(250×9.81m/s)で3分間水切りを行った後、70℃の減圧乾燥機中で乾燥させることにより、残存する水分を除去した。
【0263】
次いで、乾燥後に得られた袋について、前記(a)と同様の操作を行い、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)(g/g)を算出した。
【0264】
(d)脱水工程後の脱水吸水性樹脂の固形分濃度
前記(b)において、多価金属塩等を含む水溶液に30分間浸漬し、3分間水切りを行った後の袋から、脱水吸水性樹脂W5(g)を取り出し、質量W6(g)のアルミ皿に載せ、180℃の熱風循環オーブン中で3時間乾燥させた後に、脱水吸水性樹脂とアルミ皿との合計質量W7(g)を測定した。次式に従って、脱水工程後の吸水性樹脂の固形分濃度を算出した。
脱水工程後の脱水吸水性樹脂の固形分濃度(%)={質量W7(g)-質量W6(g)}/W5(g)×100。
【0265】
なお、実際の使用済みの吸収性物品から取り出した体液等を吸収した吸水性樹脂について、脱水工程後の固形分濃度を測定する場合は、前記(a)における「初期の吸水性樹脂」の替わりに「実際の使用済みの吸収性物品から取り出した体液等を吸収した吸水性樹脂」について、上記と同じ操作を行えばよい。
【0266】
(製造例2)
上述の第1の実施形態の実施例の項に記載される「吸水性樹脂(1)」の(製造例1)と同様にして、吸水性樹脂(2)を得た。吸水性樹脂(2)の質量平均粒子径(D50)は400μmであり、水可溶成分量(Ext)は9%であった。
【0267】
なお、水可溶成分量(Ext)は、NWSP 270.0.R2(15)で規定されるExtractables(水可溶分)を意味し、吸水性樹脂に含まれる、水に可溶な成分を表す。前記水可溶成分量(Ext)は、吸水性樹脂1.0gを0.9重量%塩化ナトリウム水溶液184.3gに添加し、500rpmで16時間攪拌した後、溶解したポリマー量をpH滴定で測定した値(単位;重量%)を意味する。
【0268】
(実施例2-1)
吸水性樹脂(2)0.2gを不織布製の袋に入れてヒートシールしたサンプルを2つ作成し、大過剰の0.90質量%塩化ナトリウム水溶液に浸漬した。30分間経過後にサンプルを引き上げ、遠心分離機(250G)を用いて3分間水切りを行い、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、34.8(g/g)であった。
【0269】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つを、それぞれ脱イオン水80gに塩化カルシウム・2水和物0.34g(2.3mmol)を溶解させた水溶液に浸漬し、20℃で30分間撹拌を行うことにより、吸水性樹脂を脱水し、脱水吸水性樹脂を得た。30分間経過後にサンプルを引き上げ、遠心分離機(250G)を用いて3分間水切りを行い、脱水吸水性樹脂のCRC(CRCt1)を測定した。CRCt1は、2.3(g/g)であった。また、脱水率は、93.4%であった。
【0270】
前記CRCt1を測定したサンプルのうち、ひとつについて吸水性樹脂を取り出し、固形分濃度を測定したところ、24.2質量%であった。
【0271】
次いで、CRCt1を測定したサンプルのうち、残りの1つについて、脱イオン水80gにクエン酸3ナトリウム塩0.59g(2.3mmol)を溶解させた水溶液に浸漬し、20℃で60分間撹拌を行った。60分間経過後にサンプルを引き上げ、70℃の減圧乾燥機中で24時間乾燥させて、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。CRCt2は、14.5(g/g)であった。また、吸水力回復率は、41.7%であった。
【0272】
(実施例2-2)
実施例2-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、34.9(g/g)であった。
【0273】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つについて、実施例2-1と同様の処理を施すことによって吸水性樹脂を脱水し、脱水吸水性樹脂を得た。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例2-1と同様にして、脱水吸水性樹脂のCRC(CRCt1)を測定した。CRCt1は、2.3(g/g)であった。また、脱水率は、93.4%であった。
【0274】
前記CRCt1を測定したサンプルのうち、1つについて吸水性樹脂を取り出し、固形分濃度を測定したところ、25.3質量%であった。
【0275】
次いで、CRCt1を測定したサンプルのうち、残りの1つについて、脱イオン水80gに3-ヒドロキシ-2,2’-イミノジコハク酸4ナトリウム塩0.80g(2.3mmol)を溶解させた水溶液に浸漬し、20℃で60分間撹拌を行った。60分間経過後にサンプルを引き上げ、70℃の減圧乾燥機中で24時間乾燥させて、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。CRCt2は、34.2(g/g)であった。また、吸水力回復率は、98.0%であった。
【0276】
(実施例2-3)
実施例2-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、34.9(g/g)であった。
【0277】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つについて、実施例2-1と同様の処理を施すことによって吸水性樹脂を脱水し、脱水吸水性樹脂を得た。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例2-1と同様にして、脱水吸水性樹脂のCRC(CRCt1)を測定した。CRCt1は、2.4(g/g)であった。また、脱水率は、93.2%であった。
【0278】
前記CRCt1を測定したサンプルのうち、1つについて吸水性樹脂を取り出し、固形分濃度を測定したところ、23.5質量%であった。
【0279】
次いで、CRCt1を測定したサンプルのうち、残りの1つについて、脱イオン水80gにピロリン酸ナトリウム0.61g(2.3mmol)を溶解させた水溶液に浸漬し、20℃で60分間撹拌を行った。60分間経過後にサンプルを引き上げ、70℃の減圧乾燥機中で24時間乾燥させて、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。CRCt2は、30.0(g/g)であった。また、吸水力回復率は、85.8%であった。
【0280】
(実施例2-4)
実施例2-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、34.8(g/g)であった。
【0281】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つについて、実施例2-1と同様の処理を施すことによって吸水性樹脂を脱水し、脱水吸水性樹脂を得た。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例2-1と同様にして、脱水吸水性樹脂のCRC(CRCt1)を測定した。CRCt1は、2.2(g/g)であった。また、脱水率は、93.7%であった。
【0282】
前記CRCt1を測定したサンプルのうち、1つについて吸水性樹脂を取り出し、固形分濃度を測定したところ、25.6質量%であった。
【0283】
次いで、CRCt1を測定したサンプルのうち、残りの1つについて、脱イオン水80gにジエチレントリアミン五酢酸3ナトリウム塩2.1g(4.6mmol)を溶解させた水溶液に浸漬し、20℃で60分間撹拌を行った。60分間経過後にサンプルを引き上げ、70℃の減圧乾燥機中で24時間乾燥させて、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。CRCt2は、31.6(g/g)であった。また、吸水力回復率は、90.8%であった。
【0284】
(実施例2-5)
実施例2-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、34.4(g/g)であった。
【0285】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つについて、実施例2-1と同様の処理を施すことによって吸水性樹脂を脱水し、脱水吸水性樹脂を得た。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例2-1と同様にして、脱水吸水性樹脂のCRC(CRCt1)を測定した。CRCt1は、2.6(g/g)であった。また、脱水率は、92.5%であった。
【0286】
前記CRCt1を測定したサンプルのうち、1つについて吸水性樹脂を取り出し、固形分濃度を測定したところ、21.9質量%であった。
【0287】
次いで、CRCt1を測定したサンプルのうち、残りの1つについて、脱イオン水80gにイミノジ酢酸ナトリウム塩・1水和物0.89g(4.6mmol)を溶解させた水溶液に浸漬し、20℃で60分間撹拌を行った。60分間経過後にサンプルを引き上げ、70℃の減圧乾燥機中で24時間乾燥させて、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。CRCt2は、26.1(g/g)であった。また、吸水力回復率は、76.0%であった。
【0288】
(実施例2-6)
実施例2-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、33.8(g/g)であった。
【0289】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つについて、実施例2-1と同様の処理を施すことによって吸水性樹脂を脱水し、脱水吸水性樹脂を得た。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例2-1と同様にして、脱水吸水性樹脂のCRC(CRCt1)を測定した。CRCt1は、2.3(g/g)であった。また、脱水率は、93.2%であった。
【0290】
前記CRCt1を測定したサンプルのうち、1つについて吸水性樹脂を取り出し、固形分濃度を測定したところ、24.2質量%であった。
【0291】
次いで、CRCt1を測定したサンプルのうち、残り1つについて、脱イオン水80gにトリポリリン酸ナトリウム0.84g(2.3mmol)を溶解させた水溶液に浸漬し、20℃で60分間撹拌を行った。60分間経過後にサンプルを引き上げ、70℃の減圧乾燥機中で24時間乾燥させて、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。CRCt2は、33.6(g/g)であった。また、吸水力回復率は、99.4%であった。
【0292】
(実施例2-7)
実施例2-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、35.6(g/g)であった。
【0293】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つを、それぞれ脱イオン水80gに塩化マグネシウム・6水和物0.46g(2.3mmol)を溶解させた水溶液に浸漬し、20℃で30分間撹拌を行うことにより、吸水性樹脂を脱水し、脱水吸水性樹脂を得た。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例2-1と同様にして、脱水吸水性樹脂のCRC(CRCt1)を測定した。CRCt1は、3.1(g/g)であった。また、脱水率は、91.3%であった。
【0294】
前記CRCt1を測定したサンプルのうち、1つについて吸水性樹脂を取り出し、固形分濃度を測定したところ、22.4質量%であった。
【0295】
次いで、CRCt1を測定したサンプルのうち、残り1つについて、脱イオン水80gにトリポリリン酸ナトリウム0.84g(2.3mmol)を溶解させた水溶液に浸漬し、20℃で60分間撹拌を行った。60分間経過後にサンプルを引き上げ、70℃の減圧乾燥機中で24時間乾燥させて、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。CRCt2は、35.8(g/g)であった。また、吸水力回復率は、100.6%であった。
【0296】
(実施例2-8)
実施例2-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、35.6(g/g)であった。
【0297】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つを、それぞれ脱イオン水80gに硫酸アルミニウム0.79g(2.3mmol)を溶解させた水溶液に浸漬し、20℃で30分間撹拌を行うことにより、吸水性樹脂を脱水し、脱水吸水性樹脂を得た。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例2-1と同様にして、脱水吸水性樹脂のCRC(CRCt1)を測定した。CRCt1は、6.5(g/g)であった。また、脱水率は、81.7%であった。
【0298】
前記CRCt1を測定したサンプルのうち、1つについて吸水性樹脂を取り出し、固形分濃度を測定したところ、11.5質量%であった。
【0299】
次いで、CRCt1を測定したサンプルのうち、残り1つについて、脱イオン水80gにトリポリリン酸ナトリウム0.84g(2.3mmol)を溶解させた水溶液に浸漬し、20℃で60分間撹拌を行った。60分間経過後にサンプルを引き上げ、70℃の減圧乾燥機中で24時間乾燥させて、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。CRCt2は、35.5(g/g)であった。また、吸水力回復率は、99.7%であった。
【0300】
(実施例2-9)
実施例2-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、34.9(g/g)であった。
【0301】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つについて、実施例2-1と同様の処理を施すことによって吸水性樹脂を脱水し、脱水吸水性樹脂を得た。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例2-1と同様にして、脱水吸水性樹脂のCRC(CRCt1)を測定した。CRCt1は、1.9(g/g)であった。また、脱水率は、94.6%であった。
【0302】
前記CRCt1を測定したサンプルのうち、1つについて吸水性樹脂を取り出し、固形分濃度を測定したところ、28.9質量%であった。
【0303】
次いで、CRCt1を測定したサンプルのうち、残りの1つについて、脱イオン水80gにトリポリリン酸ナトリウム0.21g(0.57mmol)を溶解させた水溶液に浸漬し、20℃で60分間撹拌を行った。60分間経過後にサンプルを引き上げ、70℃の減圧乾燥機中で24時間乾燥させて、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。CRCt2は、21.1(g/g)であった。また、吸水力回復率は、60.5%であった。
【0304】
(実施例2-10)
実施例2-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、35.4(g/g)であった。
【0305】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つについて、実施例2-1と同様の処理を施すことによって吸水性樹脂を脱水し、脱水吸水性樹脂を得た。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例2-1と同様にして、脱水吸水性樹脂のCRC(CRCt1)を測定した。CRCt1は、2.2(g/g)であった。また、脱水率は、93.8%であった。
【0306】
前記CRCt1を測定したサンプルのうち、1つについて吸水性樹脂を取り出し、固形分濃度を測定したところ、25.2質量%であった。
【0307】
次いで、CRCt1を測定したサンプルのうち、残りの1つについて、脱イオン水80gにトリポリリン酸ナトリウム0.21g(0.57mmol)および水酸化ナトリウム0.09g(2.3mmol)を溶解させた水溶液に浸漬し、20℃で60分間撹拌を行った。60分間経過後にサンプルを引き上げ、70℃の減圧乾燥機中で24時間乾燥させて、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。CRCt2は、28.4(g/g)であった。また、吸水力回復率は、80.2%であった。
【0308】
(実施例2-11)
実施例2-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、34.9(g/g)であった。
【0309】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つについて、実施例2-1と同様の処理を施すことによって吸水性樹脂を脱水し、脱水吸水性樹脂を得た。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例2-1と同様にして、脱水吸水性樹脂のCRC(CRCt1)を測定した。CRCt1は、2.2(g/g)であった。また、脱水率は、93.7%であった。
【0310】
前記CRCt1を測定したサンプルのうち、1つについて吸水性樹脂を取り出し、固形分濃度を測定したところ、23.3質量%であった。
【0311】
次いで、CRCt1を測定したサンプルのうち、残りの1つについて、脱イオン水80gにトリポリリン酸ナトリウム0.21g(0.57mmol)および炭酸水素ナトリウム0.19g(2.3mmol)を溶解させた水溶液に浸漬し、20℃で60分間撹拌を行った。60分間経過後にサンプルを引き上げ、70℃の減圧乾燥機中で24時間乾燥させて、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。CRCt2は、24.7(g/g)であった。また、吸水力回復率は、70.8%であった。
【0312】
(実施例2-12)
実施例2-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、35.2(g/g)であった。
【0313】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つについて、実施例2-1と同様の処理を施すことによって吸水性樹脂を脱水し、脱水吸水性樹脂を得た。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例2-1と同様にして、脱水吸水性樹脂のCRC(CRCt1)を測定した。CRCt1は、2.4(g/g)であった。また、脱水率は、93.2%であった。
【0314】
前記CRCt1を測定したサンプルのうち、1つについて吸水性樹脂を取り出し、固形分濃度を測定したところ、23.3質量%であった。
【0315】
次いで、CRCt1を測定したサンプルのうち、残りの1つについて、脱イオン水80gに3-ヒドロキシ-2,2’-イミノジコハク酸4ナトリウム塩0.40g(1.1mmol)を溶解させた水溶液に浸漬し、20℃で60分間撹拌を行った。60分間経過後にサンプルを引き上げ、70℃の減圧乾燥機中で24時間乾燥させて、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。CRCt2は、24.8(g/g)であった。また、吸水力回復率は、70.5%であった。
【0316】
(実施例2-13)
実施例2-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、35.2(g/g)であった。
【0317】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つについて、実施例2-1と同様の処理を施すことによって吸水性樹脂を脱水し、脱水吸水性樹脂を得た。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例2-1と同様にして、脱水吸水性樹脂のCRC(CRCt1)を測定した。CRCt1は、1.3(g/g)であった。また、脱水率は、96.3%であった。
【0318】
前記CRCt1を測定したサンプルのうち、1つについて吸水性樹脂を取り出し、固形分濃度を測定したところ、31.9質量%であった。
【0319】
次いで、CRCt1を測定したサンプルのうち、残りの1つについて、脱イオン水80gに3-ヒドロキシ-2,2’-イミノジコハク酸4ナトリウム塩0.40g(1.1mmol)および水酸化ナトリウム0.09g(2.3mmol)を溶解させた水溶液に浸漬し、20℃で60分間撹拌を行った。60分間経過後にサンプルを引き上げ、70℃の減圧乾燥機中で24時間乾燥させて、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。CRCt2は、35.4(g/g)であった。また、吸水力回復率は、100.6%であった。
【0320】
(実施例2-14)
実施例2-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、34.8(g/g)であった。
【0321】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つについて、実施例2-1と同様の処理を施すことによって吸水性樹脂を脱水し、脱水吸水性樹脂を得た。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例2-1と同様にして、脱水吸水性樹脂のCRC(CRCt1)を測定した。CRCt1は、2.0(g/g)であった。また、脱水率は、94.3%であった。
【0322】
前記CRCt1を測定したサンプルのうち、1つについて吸水性樹脂を取り出し、固形分濃度を測定したところ、27.5質量%であった。
【0323】
次いで、CRCt1を測定したサンプルのうち、残りの1つについて、脱イオン水80gに3-ヒドロキシ-2,2’-イミノジコハク酸4ナトリウム塩0.40g(1.1mmol)および炭酸水素ナトリウム0.19g(2.3mmol)を溶解させた水溶液に浸漬し、20℃で60分間撹拌を行った。60分間経過後にサンプルを引き上げ、70℃の減圧乾燥機中で24時間乾燥させて、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。CRCt2は、30.0(g/g)であった。また、吸水力回復率は、86.2%であった。
【0324】
(実施例2-15)
実施例2-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、34.5(g/g)であった。
【0325】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つを、それぞれ脱イオン水80gに塩化カルシウム・2水和物0.17g(1.2mmol)を溶解させた水溶液に浸漬し、20℃で30分間撹拌を行うことにより、吸水性樹脂を脱水し、脱水吸水性樹脂を得た。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例2-1と同様にして、脱水吸水性樹脂のCRC(CRCt1)を測定した。CRCt1は、4.4(g/g)であった。また、脱水率は、87.2%であった。
【0326】
前記CRCt1を測定したサンプルのうち、1つについて吸水性樹脂を取り出し、固形分濃度を測定したところ、13.7質量%であった。
【0327】
次いで、CRCt1を測定したサンプルのうち、残りの1つについて、脱イオン水80gにトリポリリン酸ナトリウム0.42g(1.1mmol)を溶解させた水溶液に浸漬し、20℃で60分間撹拌を行った。60分間経過後にサンプルを引き上げ、70℃の減圧乾燥機中で24時間乾燥させて、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。CRCt2は、30.3(g/g)であった。また、吸水力回復率は、87.8%であった。
【0328】
(比較例2-1)
実施例2-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、34.6(g/g)であった。
【0329】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つについて、実施例2-1と同様の処理を施すことによって吸水性樹脂を脱水し、脱水吸水性樹脂を得た。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例2-1と同様にして、脱水吸水性樹脂のCRC(CRCt1)を測定した。CRCt1は、2.4(g/g)であった。また、脱水率は、93.1%であった。
【0330】
前記CRCt1を測定したサンプルのうち、1つについて吸水性樹脂を取り出し、固形分濃度を測定したところ、23.3質量%であった。
【0331】
次いで、CRCt1を測定したサンプルのうち、残りの1つについて、脱イオン水80gに水酸化ナトリウム0.18g(4.5mmol)を溶解させた水溶液に浸漬し、20℃で60分間撹拌を行った。60分間経過後にサンプルを引き上げ、70℃の減圧乾燥機中で24時間乾燥させて、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。CRCt2は、8.7(g/g)であった。また、吸水力回復率は、25.1%であった。
【0332】
(比較例2-2)
実施例2-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、34.4(g/g)であった。
【0333】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つについて、実施例2-1と同様の処理を施すことによって吸水性樹脂を脱水し、脱水吸水性樹脂を得た。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例2-1と同様にして、脱水吸水性樹脂のCRC(CRCt1)を測定した。CRCt1は、2.4(g/g)であった。また、脱水率は、93.0%であった。
【0334】
前記CRCt1を測定したサンプルのうち、1つについて吸水性樹脂を取り出し、固形分濃度を測定したところ、23.3質量%であった。
【0335】
次いで、CRCt1を測定したサンプルのうち、残りの1つについて、脱イオン水80gに水酸化ナトリウム0.37g(9.3mmol)を溶解させた水溶液に浸漬し、20℃で60分間撹拌を行った。60分間経過後にサンプルを引き上げ、70℃の減圧乾燥機中で24時間乾燥させて、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。CRCt2は、8.2(g/g)であった。また、吸水力回復率は、23.8%であった。
【0336】
(比較例2-3)
実施例2-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、34.7(g/g)であった。
【0337】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つについて、実施例2-1と同様の処理を施すことによって吸水性樹脂を脱水し、脱水吸水性樹脂を得た。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例2-1と同様にして、脱水吸水性樹脂のCRC(CRCt1)を測定した。CRCt1は、1.9(g/g)であった。また、脱水率は、94.6%であった。
【0338】
前記CRCt1を測定したサンプルのうち、1つについて吸水性樹脂を取り出し、固形分濃度を測定したところ、29.5質量%であった。
【0339】
次いで、CRCt1を測定したサンプルのうち、残りの1つについて、脱イオン水80gに塩化ナトリウム0.53g(9.1mmol)を溶解させた水溶液に浸漬し、20℃で60分間撹拌を行った。60分間経過後にサンプルを引き上げ、70℃の減圧乾燥機中で24時間乾燥させて、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。CRCt2は、2.0(g/g)であった。また、吸水力回復率は、5.9%であった。
【0340】
(比較例2-4)
実施例2-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、35.4(g/g)であった。
【0341】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つについて、実施例2-1と同様の処理を施すことによって吸水性樹脂を脱水し、脱水吸水性樹脂を得た。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例2-1と同様にして、脱水吸水性樹脂のCRC(CRCt1)を測定した。CRCt1は、2.1(g/g)であった。また、脱水率は、94.0%であった。
【0342】
前記CRCt1を測定したサンプルのうち、1つについて吸水性樹脂を取り出し、固形分濃度を測定したところ、26.0質量%であった。
【0343】
次いで、CRCt1を測定したサンプルのうち、残りの1つについて、脱イオン水80gに炭酸水素ナトリウム0.53g(6.3mmol)を溶解させた水溶液に浸漬し、20℃で60分間撹拌を行った。60分間経過後にサンプルを引き上げ、70℃の減圧乾燥機中で24時間乾燥させて、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。CRCt2は、1.3(g/g)であった。また、吸水力回復率は、3.7%であった。
【0344】
(比較例2-5)
実施例2-1と同様にして、初期の吸水性樹脂のCRC(CRCt0)を測定した。CRCt0は、35.2(g/g)であった。
【0345】
次いで、CRCt0を測定した後のサンプル2つについて、実施例2-1と同様の処理を施すことによって吸水性樹脂を脱水し、脱水吸水性樹脂を得た。30分間経過後にサンプルを引き上げ、実施例2-1と同様にして、脱水吸水性樹脂のCRC(CRCt1)を測定した。CRCt1は、2.1(g/g)であった。また、脱水率は、94.0%であった。
【0346】
前記CRCt1を測定したサンプルのうち、1つについて吸水性樹脂を取り出し、固形分濃度を測定したところ、26.3質量%であった。
【0347】
次いで、CRCt1を測定したサンプルのうち、残りの1つについて、脱イオン水80gに酢酸ナトリウム0.38g(4.6mmol)を溶解させた水溶液に浸漬し、20℃で60分間撹拌を行った。60分間経過後にサンプルを引き上げ、70℃の減圧乾燥機中で24時間乾燥させて、乾燥後の再生吸水性樹脂のCRC(CRCt2)を測定した。CRCt2は、2.1(g/g)であった。また、吸水力回復率は、6.0%であった。
【0348】
実施例2-1~2-15および比較例2-1~2-5の脱水工程および再生工程において使用した化合物およびその使用量を、以下の表3に示す。また、CRC、脱水率および吸水力回復率の測定結果を、以下の表4に示す。
【0349】
【表3】
【0350】
表3中の略号は、以下の化合物を示す。
CaCl・2HO:塩化カルシウム・2水和物
MgCl・6HO:塩化マグネシウム・6水和物
クエン酸3Na:クエン酸3ナトリウム塩
HIDS・4Na:3-ヒドロキシ-2,2’-イミノジコハク酸4ナトリウム塩
ピロリン酸Na:ピロリン酸ナトリウム
DTPA・3Na:ジエチレントリアミン五酢酸3ナトリウム塩
イミノジ酢酸Na・HO:イミノジ酢酸ナトリウム塩・1水和物
トリポリリン酸Na:トリポリリン酸ナトリウム
NaOH:水酸化ナトリウム
NaHCO:炭酸水素ナトリウム
NaCl:塩化ナトリウム
酢酸Na:酢酸ナトリウム。
【0351】
【表4】
【0352】
表3および表4に示すように、実施例2-1~2-15では、脱水工程において多価金属塩を使用することにより、80%を超える高い脱水率を有する脱水吸水性樹脂を得ることができた。また、再生工程において、多価金属塩に含まれる金属と錯体を形成する錯体形成化合物を使用することにより、40%を超える高い吸水力回復率を有する再生吸水性樹脂を得ることができた。さらに、実施例2-10,2-11,2-13,2-14では、再生工程において、錯体形成化合物と共にアルカリ金属塩を用いることにより、再生吸水性樹脂の吸水力回復率を一層高めることができた。
【0353】
これに対し、再生工程においてアルカリ金属塩を単独で用いた比較例2-1~2-5では、吸水力が十分に回復せず、吸水力回復率は僅か30%に満たない値であった。
【産業上の利用可能性】
【0354】
本発明の第1の実施形態の一態様に係るリサイクル方法は、高い脱水率を有し、且つ吸水性に優れた再生吸水性樹脂を、従来技術より少ない工程数で、使用済みの吸収性物品から得ることができる。また、本発明の第2の実施形態の一態様に係るリサイクル方法は、高い脱水率を有し、且つ吸水性に優れた再生吸水性樹脂を、高い生産性で得ることができる。そのため、本発明のこれらの態様に係るリサイクル方法は、紙おむつ、生理用ナプキン、成人向け失禁用製品(失禁パッド)、ペット用シート等の衛生材料(衛生用品)から吸水性樹脂を再生するリサイクル分野等において好適に利用することができる。
図1
図2
図3
図4