CN1198849C - 吸水性树脂含水凝胶状物的制造方法 - Google Patents

吸水性树脂含水凝胶状物的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明是一种吸水性树脂含水凝胶状物的制造方法，该方法是连续把供给通过聚合而成为吸水性树脂用的单体混合物、聚合成层状而连续地制造吸水性树脂含水凝胶状物的方法，该制造方法的特征在于，变成凝胶体时吸水性树脂含水凝胶状物层的宽度方向上的厚度变化率保持在小于20%。根据本发明的方法，可以以高生产率制造吸水倍率大、而且可溶成分和残存单体少、用于生产吸水性树脂的吸水性树脂含水凝胶状物。

Description

吸水性树脂含水凝胶状物的制造方法
技术领域
本发明涉及一种吸水性树脂含水凝胶状物的制造方法及其制造装置。具体地说，是涉及这样一种吸水性树脂含水凝胶状物的制造方法，这种制造方法可获得吸水倍率大，可溶成分及残存单体少的吸水性树脂，而且生产效率高。
背景技术
近年来，人们开发了可吸收自重的数十倍乃至数百倍水份的吸水性树脂，并在生理用品、纸尿布等卫生材料领域以及农林园艺领域、保鲜等食品领域、防结露及保冷材料等产业领域需要吸水或保水的用途方面使用了各种吸水性树脂。
这种吸水性树脂，人们知道有例如淀粉-丙烯腈接枝聚合体的加水分解物(特公昭49-43395号专利)、淀粉-丙烯酸接枝聚合体的中和物(特开昭51-125468号专利)、醋酸乙烯基-丙烯酸酯共聚体的皂化物(特开昭52-14689号专利)、丙烯腈共聚体或丙烯酰胺共聚体的加水分解物(特公昭53-15959号专利)，还有利用它们的交联体、反相悬浮聚合而得到的自身交联型聚丙烯酸钠(特开昭53-46398号专利)、聚丙烯酸部分中和物交联体(特开昭55-84304号专利)等。
以往，人们知道生产吸水性树脂的方法有水溶液聚合法等技术，例如，在特定容器内对亲水性乙烯基系单体水溶液进行绝热聚合的方法(例如特开昭55-108407号公报)，在双柱捏和机内通过搅拌对聚合凝胶进行破碎、聚合的方法(例如特开昭57-34101号公报等)等。
此外，还提出了用水溶性单体连续地制造聚合体及共聚体的方法及装置(特开昭62-156102号公报)，即在可动性无头回转支承传送带上铺一层至少1cm厚的液状反应成分，使其进行聚合反应，这种方法和装置的特征是，将该液状反应成分收存在由该支承传送带连续形成的凹部内，与此同时，在该反应成分的聚合过程中，使该支承传送带的凹部形状连续地变成延伸的平坦传送带形状，并在该支承传送带弯曲的凹部形状变成延伸的平坦传送带形状时，所生成的聚合利丰(商品名)凝胶便从侧端部朝着由该支承传送带形成的凹部中心而连续地分离。
但是，将这种装置用于制造为了形成吸水性树脂用的吸水性树脂含水凝胶状物时，由于凹部横断面呈碗状，故所供给的液状单体混合物及所生成的吸水性树脂含水凝胶状物的断面形状也形成碗状，其中央部与两端部的厚度不一样，因此这种方法和装置的缺点是：例如从下面进行冷却的冷却速度不同，难以得到生产均质吸水性树脂用的吸水性树脂含水凝胶状物。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种制造吸水性树脂含水凝胶状物的方法，该凝胶状物用于生产均质的吸水性树脂。
本发明的另一个目的是提供一种制造吸水性树脂含水凝胶状物的方法，该方法可制造出吸水倍率大、可溶成分及残存单体少的吸水性树脂，而且生产效率高。
上述目的通过下述(1)-(21)项对策达到。
(1)一种制造具有低可溶水成分的吸水性树脂方法，其包括下列步骤：(a)连续地制出吸水性含水凝胶状物，这是通过(1)连续供给含有交链剂的单体混合物的层，该交链剂的含量范围为在100重量份量的未饱和单体混合物中的0.001-2重量份量，和(2)连续聚合所述单体混合物的所述层进行的，并且通过使用吸水性树脂含水凝胶状物的制造装置，在形成凝胶体时，使得所述吸水性树脂含水凝胶状物层在宽度方向上的厚度变化率保持在小于20％的水平；所述制造装置具有一水平的可动性无端头回转支承传送带，其在形成凝胶体时，使得所述吸水性树脂含水凝胶状物层在宽度方向上的厚度变化率保持在小于20％的水平；一单体混合物供给装置；及一吸水性树脂含水凝胶状物排出装置；(b)将获得的吸水性树脂含水凝胶状物在100-250℃的范围内干燥5分钟至10小时的周期；其中，所述的宽度方向是指在连续聚合过程中与吸水性树脂含水凝胶状物的前进方向相垂直的方向；而厚度变化率是通过下列式的计算来确定的：
(2)根据上述(1)项所述的方法，其特征在于，可使变成凝胶时的吸水性树脂含水凝胶状物质层在宽度方向的厚度变化保持在5mm以下。
(3)根据上述(1)项或(2)项所述的方法，转变成凝胶时的吸水性树脂含水凝胶状物质层的平均厚度为20mm以上。
(4)根据上述(3)所述的方法，该制造装置具有侧部堰，该侧部堰设在可动性无头回转支承传送带的两侧部附近，和该传送带一同移动。
(5)根据上述(4)所述的方法，该侧部堰配置、固定在上述可动性无头回转支承传送带的全周。
(6)根据(3)项所述的方法，上述制造装置具有侧部堰，该侧部堰固定设置在上述可动性无头回转支承传送带的两侧部附近，与该传送带滑动接触。
(7)根据(4)项所述的方法，相对于单体混合物供给装置而言，上述侧部堰是从上述传送带行走方向上流一直设置到下述位置为止，即相当于从该单体混合物供给装置到吸水性树脂含水凝胶排出装置为止的这段长度的至少1/10的位置。
(8)根据上述(4)所述的方法，该侧部堰的高度为10-70mm。
(9)根据上述(4)所述的方法，该侧部堰是用膨润系数小于10％的材质做的。
(10)根据(3)所述的方法，上述制造装置具有可自由开闭的临时停止堰，相对于单体混合物供给装置而言，该临时停止堰是设在可动性无头回转支承传送带行走方向下流，在朝该传送带的行走方向基本垂直的方向上与该传送带滑动接触。
(11)根据(3)所述的方法，上述制造装置设有端部堰，相对于单体混合物供给装置而言，该端部堰是设在可动性无头回转支承传送带行走方向上流，在向该传送带行走方向基本垂直的方向上与该传送带滑动接触。
(12)根据上述(11)项所述的方法，该端部堰是回转辊。
(13)根据上述(11)项或(12)项所述的方法，上述端部堰是用膨润系数小于10％的材质做成的。
(14)根据上述(6)项所述的方法，上述制造装置具有端部堰，它是与上述侧部堰一体形成的，相对于单体混合物供给装置而言，该端部堰是设在无头回转支承传送带行走方向上流，在向该传送带行走方向基本垂直的方向上与该传送带滑动接触。
(15)根据上述(3)项所述的方法，上述可动性无头回转支承传送带在单体混合物供给装置附近，朝行走方向下流向下倾斜。
(16)根据上述(15)项所述的方法，单体混合物供给装置附近的可动性无头回转支承传送带相对于水平面的倾斜角度为0.1-45度。
(17)根据上述(15)项或(16)项所述的方法，相对于单体混合物供给装置而言，这种向下倾斜至少是从传送带行驶方向上流一直到聚合系转变为凝胶的位置为止的这段距离之间形成的。
(18)根据上述(3)项-(17)项的任一项所述的方法，上述可动性无头回转支承传送带具有冷却面及(或)加热传热面。
(19)根据上述(18)项所述的方法，可动性无头回转支承传送带的冷却面及/或加热面与单体混合物直接接触。
(20)根据上述(3)项-(19)项的任一项所述的方法，是在惰性气体的气氛中进行的。
(21)根据上述(1)项所述的方法，所述可动性无接头回转支承传送带从单体混合物供给装置至开始胶凝点的位置，在宽度方向上的水平度之差不大于2mm/1000mm。
附图说明
图1是表示本发明吸水性树脂含水凝胶状物的制造方法所使用的制造装置的一个实施例之示意图。
图2是表示图1的装置之主要部分的轴侧图。
图3是表示本发明吸水性树脂含水凝胶状物的制造方法所使用的制造装置之侧部堰的一个实施例的断面图。
图4是表示本发明吸水性树脂含水凝胶状物的制造方法所使用的制造装置之侧部堰的另一实施例之断面图。
图5是表示本发明吸水性树脂含水凝胶状物的制造方法所使用的制造装置之侧部堰的另一实施例之断面图。
图6是表示本发明吸水性树脂含水凝胶状物的制造方法所使用的制造装置之侧部堰的另一实施例之断面图。
图7是表示本发明的吸水性树脂含水凝胶状物的制造方法所使用的制造装置之临时停止堰的一个实施例的断面图。
图8是表示本发明吸水性树脂含水凝胶状物的制造方法所使用的制造装置之端部堰的一个实施例之断面图。
图9是表示本发明吸水性树脂含水凝胶状物的制造方法所使用的制造装置之另一实施例的示意图。
图10是表示图9的装置之主要部分的轴侧图。
图11是表示本发明的吸水性树脂含水凝胶状物的制造方法所使用的制造装置之另一实施例的示意图。
图12是表示本发明的吸水性树脂含水凝胶状物的制造方法所使用的制造装置之另一实施例的示意图。
图13是表示图12的装置之主要部分的轴侧图。
图14是表示图12的装置之主要部分的示意图。
图15是表示本发明的吸水性树脂含水凝胶状物的制造方法所使用的制造装置之另一实施例的示意图。
图16是表示图14的装置之主要部分的轴侧图。
图17是表示本发明的吸水性树脂含水凝胶状物的制造方法所使用的制造装置之另一实施例的示意图。
图18是表示本发明吸水性树脂含水凝胶状物的制造方法所使用的制造装置之侧部堰的另一实施例的断面图。
图19是表示本发明吸水性树脂含水凝胶状物的制造方法所使用的制造装置之侧部堰的另一实施例的断面图。
图20是表示本发明吸水性树脂含水凝胶状物的制造方法所使用的制造装置之侧部堰的另一实施例的断面图。
具体实施方式
本发明的吸水性树脂含水凝胶状物的制造方法，是连续地提供通过聚合作用形成吸水性树脂用的单体混合物，聚合成层状，连续地制造吸水性树脂含水凝胶状物的方法，该方法的特征是可使变成凝胶时的吸水性树脂含水凝胶状物质层在宽度方向的厚度变化率保持在20％以下。
这里，本发明中所谓的“凝胶化时间”是指聚合系失去流动性而变成可保持规定形状的状态的时刻，所谓“聚合系”就是指单体混合物及(或)吸水性树脂含水凝胶状物。
此外，本发明中的所谓的“吸水性树脂含水凝胶物”，系指用聚合引发剂、通过聚合作用对形成吸水性树脂用的单体混合物进行聚合而得到的含水凝胶状物。
又，这里所谓的“宽度方向”，是指在连续聚合过程中，与吸水性树脂含水凝胶状物质层的前进方向垂直的方向，此外，厚度变化和厚度变化率及平均厚度按下述定义。
〔厚度变化〕
等间隔地在20处对变成凝胶时的吸水性树脂含水凝胶状物质层的宽度方向的厚度进行测定，把最厚处的厚度称作“最大厚度”。把最薄处的厚度称作“最小厚度”，用下述公式求出厚度变化。
厚度变化(mm)＝最大厚度-最小厚度
〔厚度变化率〕
根据上述厚度变化，用下述式求出厚度变化率。
厚度变化率(％)＝(厚度变化/最大厚度)×100
〔平均厚度〕
根据上述最大厚度和最小厚度，用下式求出平均厚度。
平均厚度(mm)＝(最大厚度-最小厚度)/2
于是，如上所述，该吸水性树脂含水凝胶状物质层宽度方向的厚度变化率必须保持在20％以下，但，最好保持在10％以下。即，当厚度变化率超过20％时，从反应器下部进行的冷却或加热、或从反应层上部进行的放热便不均匀，故难以得到本发明目的之一的均匀质量的吸水性树脂。
另外，该吸水性树脂含水凝胶状物的厚度变化为5mm以下，最好不超过3mm。也就是说，该厚度变化超过5mm时，通过聚合反应而产生的厚度热发生量就会根据场所不同而不同，往往难以得到本发明目的之一的均匀质量的吸水性树脂。
又，该吸水性树脂含水凝胶状物质层的平均厚度最好在20mm以上，更理想的是在20-50mm范围。即，如果小于20mm，虽与单体浓度也有关，但往往会出现聚合率不高、残存单体增多的现象，而且由于聚合时间长、单位混合物的量少从而导致生产率降低。
另外，当该吸水性树脂含水凝胶状物质层的平均厚度超过50mm时，往往会由于单体浓度而导致不能很好地降温，使峰值温度升高、可溶成分增加。
聚合反应是利用吸水性树脂含水凝胶状物制造装置进行的，该装置具有可动性无头回转支承传送带、单体混合物供给装置及吸水性树脂含水凝胶状物排出装置。
这种聚合反应所使用的装置，例如有设有可动性无头回转支承传送带、单体混合物供给装置以及吸水性树脂含水凝胶状物排出装置的吸水性树脂含水凝胶状物制造装置；具有可把变成凝胶时刻的吸水性树脂含水凝胶状物的宽度方向之厚度变化率保持在20％以下的水平度，而且在可动性无头回转支承传送带的两侧部附近设有与该传送带一同移动的侧部堰的吸水性树脂含水凝胶状物制造装置。
图1是该制造装置的示意图，图2是表示其可动部概况的轴侧图。
即，如图1、图2所示，该制造装置是由下述几部分构成的：一端的回转体1a，该回转体根据需要通过变速机等与电动机等(图中均未示出)相连接；设在另一端上的另一个回转体1b；可动性无头回转支承传送带2，它被拉紧设置在回转体1a和1b之间，在该支承传送带上面的一端上设有单体混合物供给装置，在另一端上设有吸水性树脂含水凝胶状物排出装置。在该可动性无头回转支承传送带2的两侧部附近，固定有可挠性侧部堰3，该侧部堰沿着支承传送带的行走方向与支承传送带一起绕全周移动。这里所谓“可挠曲性”，系指可根据支承着传送带2的回转体1a、1b的曲率变化而变形的程度。
于是，为了制造吸水倍率大、可溶成分少的吸水性树脂含水凝胶状物，至少要从开始聚合、开始变成凝胶、聚合系的流动性开始降低的时刻开始直到变成凝胶时的期间内，该可动性无头回转支承传送带2的宽度方向上的任何部位都要呈水平状态，这一点很重要，特别是装到该支承传送带2上的单体混合物变成凝胶时的吸水性树脂含水凝胶状物质层在宽度方向上的厚度变化率要保持在20％以下，较理想的是应具有保持在10％以下的水平度。此外，特别是要使该吸水性树脂含水凝胶状物质层的厚度变化保持在5mm以下，最好是保持在3mm以下。也就是说，当该厚度变化率超过20％时，液态单体混合物离传送带面的高度在传送带行走方向的宽度方向上不一样，因此，聚合反应所产生的聚合热量便会根据场所不同而不同。也就是说，往往难以得到本发明目的之一的均匀质量的吸水性树脂含水凝胶状物。另外，宽度方向的厚度变化也同样。
又，关于支承传送带2在行走方向上的水平度，该传送带从行走方向上流端部至下流端部可以是水平的，也可在传送带的行走方向上形成向上倾斜状，也可形成向下倾斜状，还可以是其组合形式。
固定在传送带两侧部附近的可挠性侧部堰3，如上述，只要是用可挠曲的材料做的堰均可使用，将该侧部堰3固定在传送带2上的固定方法，例如可用结合剂粘结，也可用插入或夹持方式固定。另外，构成该侧部堰3的材料除了具有可挠曲性之外，希望膨润系数低于10％，最好是低于5％。又，这里所说的膨润系数是指在室温(20℃)下，至少将具有45cm2表面积的材料片浸入单体混合物内24小时后的重量变化率，用下式求出。
膨润系数(％)＝〔(24小时后的重量(g))-(原始重量(g))〕×100/〔原始重量(g)〕
例如，适合于酸性单体混合物的材料包括例如聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酰胺、氟化乙烯树脂、聚氯乙烯、环氧树脂、硅树脂、聚苯乙烯、ABS树脂、聚氨基甲酸乙酯、苯氧、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚缩醛、尼龙、ルロ-ル、酚甲醛树脂、尿素树脂、三聚氰胺甲醛树脂、呋喃树脂、二甲苯树脂、不饱和聚酯树脂、酞酸二烯丙酯之类的合成树脂、或天然橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、环丙基醋酸乙烯共聚体、氯丙烯橡胶、氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯、环氧氯丙烯橡胶、腈橡胶、腈异戊橡胶、丙烯酸橡胶、聚氨脂橡胶、聚硫橡胶、硅橡胶、氟橡胶之类的橡胶材料、或玻璃、石墨、用青铜及钼的硫化物(molybdenum sulfide)之类的无机填充剂、或用聚酰亚胺之类的有机填充剂制造复合体而加强的上述合成树脂。在上述物质中，比较理想的是腈橡胶、硅橡胶、氯丙烯橡胶之类的橡胶或聚四氟乙烯、聚三氟乙烯、聚三氟氯乙烯、四氟乙烯-乙烯聚合物、五氟丙烯-四氟乙烯聚合物、全氟烷基乙烯基醚-四氯乙烯聚合物以及聚氯乙烯之类的氟化乙烯树脂。
附带将具有代表性的材料的膨润系数列举如下：
天然橡胶                 0.38％
氯丙烯橡胶               0.70％
硅                       1.92％
泡沫硅                   1.04％
上述侧部堰3的形状，例如断面形状有四角形、三角形、梯形、半圆锥体形、圆形、椭圆形、或这些形状的组合形。另外，也有中空体形、凹槽形等。考虑到供给聚合反应的单体混合物层的冷却效率、该侧部堰3的高度一般为10-70mm，较理想的高度是30-60mm。即，该侧部堰3的高度低于10mm时，所供给的液状单体混合物的高度必然低于这个值，因此会降低吸水性树脂含水凝胶状物的生产效率。另一方面，如果高度超过70mm，虽使液状单体混合物的供给量增加，但，即使继续增到这个高度以上也会使热传导率降低，内部成为一种绝热聚合状态，而且侧部堰的高度越高，就越难以满足侧部堰3的材料所必要的可挠曲性。
另外，如图3、图4所示，中空梯形的侧部堰3或中突半圆锥体的侧部堰3分别用粘结剂6固定在传送带2的表面上。又，如图5所示，实心的四角形侧部堰3用粘结剂6固定在传送带2的表面上。
此外，如图6所示，将传送带2的两端部插入L字状的侧部堰3底部的切口内而被夹持住，不用粘结剂层便可将侧部堰3固定在传送带2上。当然，在这种情况下通过粘结剂层提高粘结的牢固程度也无妨。
该支承传送带2用耐腐蚀及耐久性材料制造的都可使用，举一个例子，例如用不锈钢板制成。
在该制造装置上，在上述支承传送带2的行走方向上流端部附近设有单体混合物供给装置7，由该单体混合物供给装置7把通过聚合反应形成吸水性树脂用的单体等液状的单体混合物供给支承传送带2的上面。
由于供给该支承传送带2上面的单体混合物是液状的，为了防止在开始进行连续制造时液状单体混合物向行走方向下流流动，设有可自由开闭的临时停止用堰8，相对于该单体混合物供给装置而言，该临时停止用堰8是设在支承传送带2的行走方向下流，在向传送带行走方向直行的方向上与该支承传送带2滑动接触。当供给的液状单体混合物开始转变为凝胶时，例如通过油压缸、气缸等流体压力汽缸9使该临时停止用堰8上升，这样，便可在聚合系传送带2上行走。也就是说，当单体混合物的前端开始变为凝胶时，该凝胶部分就变成堰，因此不仅不需要设临时停止用堰8，而且如果设有这样堰还会影响单体混合物的走向。
该临时停止用堰8例如如图7所示，以铰接方式连接在回转轴9上，进行临时停止，当单体混合物开始变成凝胶时，用手动方式或用机械手段使临时停止用堰8回转，便可解除临时停止状态。另外，该临时停止用堰8与支承传送带2接触，根据需要也可采用能上下运动的滚子构成(未图示)的堰。
在传送带2的下面，可根据需要设置冷却装置11及加热装置12。在加热装置12上可供给热水或其他传热介质，或用电热方式、远红外线直接进行加热。
此外，冷却装置11是通过喷出管13将水或其他冷却介质喷到传送带2的下表面上。
这样，在本发明中，较理想的是该传送带具有冷却面或加热传热面，更理想的是单体混合物与该传送带的冷却面或加热传热面直接接触。该传送带不具备冷却面或加热传热面时，往往难以控制吸水性树脂含水凝胶状物的聚合热，在单体混合物和该传送带的冷却面或加热传热面之间有阻碍传热的东西存在时，同样难以控制吸水性树脂含水凝及状物的聚合热。
在该支承传送带2的单体混合物供给装置附近设有端部堰14，相对于单体混合物供给装置而言该端部堰是设在传送带行走方向上流，在向该支承传送带2的行走方向基本直行的方向上与该传送带滑动接触，这是为了防止液状单体混合物在行走方向上流出，并从该支承传送带2溢流出。
又，端部堰3的断面形状例如如图8所示，下部至少设有1个用氟化乙烯树脂等摩擦系数小的，耐磨损的材料做成的带状滑动接触部件35，它可自由地与传送带2的表面进行滑动接触，该滑动接触部件35插入与该滑动接触部件35相对应地设在端部堰主体14上的至少1个连续的槽39内，在该滑动部件35与端部堰主体14之间，在上述槽39内设有缓冲部件38。该缓冲部件38有弹簧、橡胶弹性材料，有使空气、水、油等流体在其内部流通的橡胶之类的管状体，有用吸水性树脂、吸油性树脂填充的橡胶管状体，这种管状体吸收水、油后膨胀而起缓冲作用。还有，在这种情况下，也可设置与端部堰主体14内部连通的空洞部(未图示)，在该空洞内流通盐水、其他加热或冷却介质。
另外，该端部堰也可以是滚子形状(未图示)的，它与上述传送带的上面接触而回转。将端部堰做成滚子形状，可以通过滑动而减小对传送带的摩擦阻力。
又，该滑动接触部件的材质也可以使用同上述侧部堰一样的材质，膨润系数小于10％，最好使用膨润系数小于5％的材料，其具体例子同侧部堰的情况一样。
上述制造装置上，侧部堰3的其他实施形态如图9、图10所示，不固定在支承传送带2上，而是与传送带2接触并移动的形态。相对于单体混合物供给装置而言，这种形态的侧部堰3a的配置范围是从上述传送带行走方向上流一直设置到下述位置为止，即相当于从该供给装置直到吸水性树脂含水凝胶状物排出装置为止的这段长度的至少1％的位置为止。当然，没有任何理由排除将侧堰配置在从单体混合物供给装置一直到吸水性树脂含水凝胶状物排出装置为止的整个区间内的实施形态，但是，根据制造均匀质量的吸水性树脂这一目的，配置到相当于上述1/10长度的位置就足够了。不固定在传送带上，而与传送带接触并移动的这样一种形态的侧部堰，例如做成可动性无头回转侧部堰3a比较理想，该侧部堰被支承在回转体1c和回转体1d上，这些回转体沿着与可动性无头回转支承传送带2的回转方向相反的方向回转。另外，在图9、图10中，用与图1同样的符号表示同一部件。
如图11所示，在该支承传送带2的上部设有盖体18，用氮等惰性气体对传送带2上面的整个反应区进行密封。
在支承传送带2的行走方向下流端部的回转体1b的前端即该支承传送带2的排出端附近，配设有吸水性树脂含水凝胶状物排出装置。该排出装置，例如设有将制得的吸水性树脂含水凝胶状物排出的刮取机构15，以及根据需要而设置的破碎机构16，被刮下的吸水性树脂含水凝胶状物经破碎后用料斗17收集起来。此外，该排出装置也可以不设图中所示的刮取装置和破碎装置，而将制得的吸水性树脂含水凝胶状物直接排出。
图12所示为上述制造装置的其他实施例。即，如该图所示，制造装置是由以下几部分构成的：一端的回转体21a，该回转体根据需要通过变速机等(未图示)与电动机等动力源连接；设在另一端上的另一个回转体21b；可动性无头回转支承传送带22，它被拉紧地设置在回转体21a和21b之间；可挠曲性堰23，它设在支承传送带22的两侧部附近，沿着该支承传送带的行走方向固定在全周上。该传送带22是这样设置的，即通过回转体21a和回转体25a的作用，在单体混合物供给装置附近、朝着支承传送带22的行走方向下流向下倾斜。因此，在由单体混合物供给装置27供给液状单体混合物时，不用担心在单体混合物供给物供给装置附近，会有液状单体混合物在行走方向上流流出而从传送带22溢出来。如图14所示，由回转体21a和回转体25a形成的支承传送带22的倾斜角θ，相对于水平面倾斜0.1-45度，最好倾斜0.5-20度。当倾斜角度小于0.1度时，不能有效地防止在行走方向上流溢流，超过45度时会降低支承传送带的寿命，因此不希望出现这种情况。又，支承传送带22的这种倾斜，最好是在下述区间内形成，即相对于单体混合物供给装置而言，至少从传送带行走方向上流到聚合系即单体混合物及(或)吸水性树脂含水凝胶状物变成凝胶的位置之间的这个区间内形成。此外，支承传送带22的这种倾斜不一定只通过回转体21a和回转体25a形成，也可用数个回转体形成，还可在多段以同一倾斜角或不同的倾斜角形成。
在图12、图13中，是在图1的符号数值上再加上的20的符号来表示与图1相同的部件。
另外，本发明的聚合反应所使用的其他装置还有：具有可动性无头回转支承传送带、单体混合物供给装置及吸水性树脂含水凝胶状物排出装置的吸水性树脂含水凝胶状物制造装置；具有能使转变成凝胶时的该吸水性树脂含水凝胶状物在宽度方向上的厚度变化率保持在20％以下的水平度，而且设有侧部堰的吸水性树脂含水凝胶状物制造装置，该侧部堰固定设置在可动性无头回转支承传送带的两侧部附近，可与该传送带滑动接触。
图15是该制造装置的示意图，图16是表示其可动部分的概况和与该可动部进行滑动接触的侧部堰之轴侧图。
即，如图15、图16所示，该装置具有以下几部分：设在一端的回转体101a，该回转体根据需要通过变速机等与电动机等动力源(均未图示)相连接；设在另一端上的另一个回转体101b；可动性无头回转支承传送带102，该传送带被拉紧地设置在回转体101a和回转体101b之间，在该支承传送带102的单体混合物供给装置附近设有侧部堰103，该侧部堰在支承传送带102的两侧部附近与该传送带进行滑动接触。
该侧部堰103设在下述区间内即可，即至少靠近单体混合物供给装置，从行走方向上流开始一直到被送到传送带102上的液状单体混合物开始变成凝胶的位置为止的区间，例如至少靠近该单体混合物供给装置、从行走方向上流开始到相当于该单体混合物供给装置到吸水性树脂含水凝胶物排出装置的这段长度的1/10位置为止的区间设置侧部堰即可。侧部堰103的作用是防止单体混合物在传送带宽度方向上流出，同时，使在变成凝胶之前的期间内呈液体状态的该单体混合物的厚度保持一定，由于侧部堰103的这种作用，从而取得了可制造吸水倍率大、可溶成分及残存单体少的吸水性树脂含水凝胶状物、而且生产效率高的效果。另一方面，作为吸水性树脂含水凝胶状物原料的单体混合物是液体状态，其自身没有形状，在该单体混合物内添加聚合引发剂及(或)活性能量线，便开始聚合，随着聚合反应的进行该单体混合物便逐渐从液态转变成凝胶状。充分变成了凝胶时，该凝胶便具有形态保持性，即使没有堰也能保持其形状。
此外，为了防止液状单体混合物在行走方向上流流出，从该传送带102溢流出来，在该传送带102的单体混合物供给装置附近设有的端部堰104，在行走方向上流，从单体混合物供给装置向该传送带102行走方向直行的方向上，端部堰104与传送带102滑动接触。在这种情况下，该端部堰104也可与上述侧部堰103分开设置，也可像图16所示那样，将端部堰104同侧部堰103设置成为一体。特别是在将侧部堰103同端部堰104设成一体的情况下，液态单体混合物和惰性气体泄漏很少，故这种设置方式较为理想。
图17是表示上述制造装置的其它实施形态的图，该装置与图15和图16的情况一样，在该装置中，侧部堰103是这样设置的，即从单体混合物供给装置附近连续设置到吸水性树脂含水凝胶体排出装置附近，在该支承传送带102的两侧部与该传送带滑动接触。
侧部堰103的与传送带102滑动接触的面的材料最好是用比传送带102的材料更耐磨的材料制成，并且膨润系数最好小于10％，特别是最好为小于5％。在此，所谓膨润系数，根据上述的定义，具体地如上所述。
侧部堰103的断面形状例如如图18所示，下部设有用氟化乙烯树脂等摩擦系数小的具有耐磨性的材料制成的带状滑动接触部件105，它与传送带102表面滑动接触，该滑动接触部件105的下部被侧部堰主体106保持着。其保持方法没有特别的限定，例如可以这样进行保持，即将该滑动接触部件105嵌插在侧部堰主体106下面所形成的至少1个连续的槽109内。在该侧部堰主体106的上部设有推压部件107，在该推压部件107与该侧部堰主体106之间，根据需要夹入缓冲部件108。这种情况下，由于传送带102进行行走，故侧部堰103可以固定在装置本身上，也可以通过保持部件(未图示)将整个侧部堰固定在其它地面或建筑物上。
对该缓冲部件108没有特别的限定，只要是在该推压部件108与该侧部堰主体106之间具有缓冲作用的部件都可以使用，有弹簧、塑料或橡胶制部件、管状体等。举一例，例如如图18所示，由用橡胶、纤维强化橡胶、纤维强化塑料制造的管状体构成，使其内部流通空气、水、油等流体，或者使吸水性树脂、吸油性树脂等流体吸收性树脂吸收水、油等膨润后的部件等。
在保持数个上述滑动接触部件105的情况下，在该滑动接触部件105、105之间的空间111上形成开口部112，并设与惰性气体供给源(未图示)连通的连通孔113，向该空间111供给氮等惰性气体。在传送带102与滑动接触部件105之间产生了很小的空隙114时，该惰性气体便通过该间隙114流入单体混合物115内，便可防止单体混合物漏到堰的外面，同时该惰性气体在供给传送带102与侧部堰103之间的单体混合物115中通过而流入该单体混合物115上部的空间，于是利用惰性气体对聚合反应区域进行密封。因此，使惰性气体通过上述空间111中，便可防止外部的氧气、空气等活性气体混入聚合反应区域。另外，穿设与该侧部堰主体106内相连通的空洞部(未图示)，使该空洞部内流通盐水、其它加热或冷却介质，便可以调节聚合反应区域的温度。
侧部堰103的断面形状也可以是这样的，例如如图19所示，由橡胶等弹性材料制造的滑动接触部件125被侧部堰主体126的下部夹持着，该滑动接触部件125设置成与传送带102的上面进行滑动接触的形式。这种情况下，由于传送带102进行行走，因此侧部堰103本身通过保持部件(未图示)等固定在整个装置上。该侧部堰主体126设成例如H字形或h字形，以便于夹持滑动接触部件125。另外，当该侧部堰主体126的断面形状为H形的情况下，使其上部空间130内流通盐水、其它加热或冷却介质，这样也可以调节所供给的树脂单体混合物115的聚合反应区域的温度。
另外，侧部堰103的断面形状也可以是这样的，例如如图20所示，由氟化乙烯树脂等摩擦系数小的耐磨材料制造的至少1个带状的滑动接触部件135设置在侧部堰的下部，它与传送带102表面滑动接触，该滑动接触部件135嵌插在与该滑动接触部件135相对应地设在侧部堰主体136上的至少1个连续的槽139内，在该滑动接触部件135与该侧部堰主体136之间的上述槽139内夹入缓冲部件138。该缓冲部件138可以是弹簧、橡胶弹性材料，流通空气、水、油等流体的橡胶等的管状体、填充了吸水性树脂、吸油性树脂等的橡胶等管状体，并使其吸收水、油等进行了膨润。另外，在这种情况下，也可以穿设与该侧部堰主体136内相连通的空洞部(未图示)，使该空洞部内流通盐水、其它加热或冷却介质。
该传送带102的上部根据需要可以这样构成，如图17所示，该盖体122，用氮气等惰性气体对传送带102上面的整个反应区域进行密封。
该盖体122可以设成盖住整个聚合反应区域，还可以例如如图18所示，将该盖体122固定在推压部件107的顶部上，或如图19所示，也可以固定在侧部堰主体126的顶部上。端部堰也可以采用同样的结构。聚合反应完毕后的聚合物凝胶体、即吸水性树脂含水凝胶状物从该盖体122与传送带102之间形成的缝隙中排出。
在本发明，为了使变成凝胶物时的吸水性树脂含水凝胶状物质层的宽度方向的厚度变化率保持在20％以下，通过对单体混合物的供给方法的研究和诱导时间的控制，最好在变成凝胶物的时刻不起波浪。在这里，所谓诱导时间是指供给单体混合物以后至聚合开始时刻的时间，诱导时间最好为0.5分钟以上、10分钟以下。若诱导时间小于0.5分钟，则往往在单体混合物起波浪的状态下变成凝胶物。另外，诱导时间大于10分钟，往往是相应的装置较长，或生产率低，因此是不理想的。为了控制在这样的诱导时间内，通常将单体混合物的溶解氧控制在0.1-4ppm范围内为好，控制在0.5-2ppm范围内更好。
聚合引发剂在单体混合物供给作业线上和/或传送带上与适当的单体混合物进行混合。
关于冷却和加热传热面，从供给单体混合物时刻起到开始凝胶前为止的冷却传热面的温差最好控制在±5℃以内，到吸水性树脂含水凝胶状物的最高温度(峰值温度)的时刻为止的传热面的温差控制在±5℃以内更好。
作为本发明的单体混合物，如果是生成吸水性树脂，则都可以使用，举一例，在不饱和单体中配入少量交联剂和聚合引发剂，作为通常的水溶液供给聚合反应用。
这些不饱和单体的例子可具体地列举如下：(甲基)丙烯酸、(无水)马来酸、富马酸、丁烯酸、衣康酸、2-(甲基)丙烯酸基乙烷磺酸、2-(甲基)丙烯酸基丙烷磺酸、2-(甲基)丙烯基酰胺-2-甲基丙烷磺酸、乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸等阴离子性单体或其盐；(甲基)丙烯基酰胺、N-置换(甲基)丙烯基酰胺、2-羟基乙基(甲基)丙烯酸、2羟基丙基(甲基)丙烯酸、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸、聚乙二醇(甲基)丙烯酸、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基乙酰胺等含有非离子性亲水性基的单体；N，N-二甲胺基乙基(甲基)丙烯酸、N，N-二甲胺基丙基(甲基)丙烯酸、N，N-二甲胺基丙基(甲基)丙烯基酰胺等含有氨基的不饱和单体或这些的四级化合物等。另外，以尽量不影响所得到的聚合体的亲水性的量，也可以使用例如甲基丙烯酸、乙基(甲基)丙烯酸、丁基(甲基)丙烯酸等丙烯酸酯类或醋酸乙烯基、丙酸乙烯基等疏水性单体。可以从这些之中选择1种或2种以上用来作为单体成分，但考虑到最终所得到的吸水性材料的吸水诸特性的话，最好从(甲基)丙烯酸(盐)、2-(甲基)丙烯酸基乙烷磺酸(盐)、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸(盐)、(甲基)丙烯基酰胺、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸、N，N-二甲胺基乙基(甲基)丙烯酸或其四级化合物构成的群体中选择1种以上物质，(甲基)丙烯酸(盐)作为必须成分而含有的更好。在这种情况下，(甲基)丙烯酸的约30-90摩尔(mol)％用碱性物质进行中和的物质最理想。
交联剂例如有乙二醇(甲基)丙烯酸、二甘醇(甲基)丙烯酸、三甘醇(甲基)丙烯酸、丙二醇(甲基)丙烯酸、聚乙二醇(甲基)丙烯酸、三羟甲基丙二醇(甲基)丙烯酸、三羟甲基丙三醇(甲基)丙烯酸、季戊四醇二(甲基)丙烯酸(pentaer ythritoldi(meta)acrylate)、季戊四醇三(甲基)丙烯酸(pentaerythritoltry(meta)acrylate)、季戊四醇甲(甲基)丙烯酸(Pentaerythritoltera(meta)acrylate)、N，N′-亚甲基(甲基)丙烯基酰胺、三聚氰酸三丙烯三羟甲基丙二醇(trimethylol propanedi)(甲基)烯丙醚、三丙烯胺、四烯丙基乙烷、丙三醇丙氧三丙烯酸(glycerol propoxy tri acryloit)等的1分子中具有2个以上乙烯性不饱和基的化合物；乙烯二醇、四乙二醇、三甘醇、聚乙二醇、丙三醇、聚丙三醇、丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、新戊烷基乙醇、二乙醇酰胺、三乙醇酰胺、聚丙二醇、聚乙烯基乙醇、季戊四醇、山梨糖醇、山梨聚糖、葡萄糖、甘露糖醇、脱水甘露醇、蔗糖、葡萄糖等多价乙醇；乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水醚、丙三醇三缩水甘油等聚缩水甘油醚、表氯醇、α-甲基氯乙醇等卤环氧化合物；戊二醛、乙二醛等的聚乙醛；乙烯联氨等聚胺类；氢氧化钙、氯化钙、碳酸钙、氧化钙、氯化硼砂镁、氧化镁、氧化铝、氯化锌及氯化镍等元素周期表2A族、3B族、8族的金属的氢氧化物、卤化物、碳酸盐、氧化物、硼砂等的硼酸盐、异丙基铝等多价金属化合物、在考虑反应性的基础上可以采用这些物质中的1种或2种以上，但最好将1个分子中具有2个以上乙烯性不饱和基的化合物作为交联剂使用。
本发明中所使用的交联剂的量是每100重量部的不饱和单体使用0.001-2重量部的交联剂，最好使用0.005-1重量部的交联剂。即，交联剂量若小于0.001重量部，则所得到的吸水性树脂的可溶成份增加。另外，交联剂量若超过2个重量部，则交联密度过高，所得到的吸水性树脂的吸水倍率不足。
另外，在本发明方法中，不饱和单体和交联剂的合计量的单体混合物(单体+水)的浓度(单体浓度)为15-50重量％，最好为25-40重量％。
使不饱和单体和交联剂聚合时，可以在减压、加压、常压的任何压力下实施，最好在氮气、氦气、氩气、二氧化碳等惰性气体的气流下进行。
作为聚合引发剂例如有：2，2′-偶氮二异丁腈(2-脒基丙烷)二盐酸盐等的偶氮化合物；过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、过氧化氢、过氧化苯甲酰、异丙基苯氢化过氧化物、二丁基过氧化物(di-t-butylperoxide)等的过氧化物；上述过氧化物与亚硫酸盐、重亚硫酸盐、硫代硫酸盐、甲醛化眯亚磺酸(form amidine sulfinic acid酸)、抗坏血酸等还原剂组合构成的氧化还原引发剂等。这些游离基聚合引发剂可以单独使用，也可以2种以上并用。其中最理想的是氧化还原系聚合引发剂。
聚合引发剂的使用量相对于不饱和单体和交联剂的合计量来说，也取决于这些单体和基本的聚合引发剂的组合，不饱和单体和交联剂的合计量为100重量部时，聚合引发剂用量最好在0.001-5重量部范围内，在0.01-1重量部范围内更好。聚合引发剂的使用量小于0.001重量部时，所得到的吸水性树脂中的残存单体量增加，因此不理想。另外，聚合引发剂的使用量超过5重量部时，所得到的吸水性树脂中的可溶成分增加，故不理想。
聚合开始时的温度也取决于使用的聚合引发剂的种类，在0-5℃范围内比较好，在10-40℃范围内更好。另外，反应过程中的聚合温度也取决于使用的聚合引发剂的种类，在20-110℃范围内比较好，在30-90℃范围内更好。聚合开始时的温度或反应过程中的聚合温度超过上述范围时，有可能产生以下不良现象：(a)所得到的吸水性树脂中的残存单体量增加，(b)吸水性树脂中的可溶成分增加，(c)过度地进行自身交联反应，使吸水性树脂的吸水性倍率降低等。
反应时间可根据单体混合物、聚合引发剂的组成、或反应温度等反应条件进行设定，设有特别的限定。
这样，所得到的吸水性树脂含水凝胶状物根据需要进行破碎之后，在规定的温度，例如100-250℃、最好150-200℃温度下，干燥5分钟-10小时、最好干燥30分钟-5小时，根据需要进一步进行破碎，便可得到吸水性树脂。
以下，通过实施例对本发明进行更详细的说明，但本发明不限于实施例的情况。
在实施例中，所谓“部”，只要没有特别说明，就是表示“重量部分”。
〔吸水倍率〕
将吸水性树脂A(g)约(0.2g)均匀地放入无纺布制的袋(60mm×60mm)中，浸渍在人工尿(硫酸钠0.200％、氯化钾0.2 00％、氯化镁6水合物0.050％、氯化钙2水合物0.025％、磷酸2氢铵0.085％、磷酸氢又铵0.015％、脱离子水99.425％)中。60分钟后提出袋子，用离心分离机、以250G进行3分钟脱水，然后测定袋子的重量W(g)。在不采用吸水性树脂的情况下进行同样的操作，测定这时的袋子的重量B(g)。然后，用所得到的重量根据下式计算出吸水性树脂的吸水倍率。
吸水倍率(g/g)＝〔W(g)-B(g)-A(g)〕/A(g)
〔可溶成分〕
将吸水性树脂C(g)(约0.5g)分散在1000g脱离子交换水中，搅拌1小时后用过滤纸进行过滤。然后，将所得到的过滤液50g放入100ml烧杯中，在该过滤液中加入0.1N-氢氧化钠水溶液1ml、N/200-甲基乙二醇脱乙酰壳多糖水溶液10ml、和0.1％甲苯胺兰水溶液4滴。接着，用N/400聚乙烯硫酸钾水溶液对上述烧杯内的溶液进行胶态滴定，溶液的颜色由兰色变成紫红色时作为滴定终点，求出滴定量D(ml)。
另外，用脱离子水50g取代过滤液50g而进行同样的操作，作为空白试验求出滴定量E(ml)。然后，根据这些滴定量和构成吸水性树脂的单体的平均分子量F，按下式计算出可溶成分量(重量％)。
可溶成分(重量％)＝〔E(ml)-D(ml)〕×0.005/C(g)×F
〔残存单体〕
将吸水性树脂0.5g加入1000g脱离子水中，在搅拌条件下萃取2小时后用过滤纸过滤出膨润凝胶化的吸水性树脂，用液体色谱法分析滤液中的残存单体量。另外，同样地分析已知浓度的单体标准溶液，将所得到的标准互作为外部标准，考虑滤液的稀释倍率，求出吸水性树脂中的残存单体量。
〔厚度变化〕
对变成凝胶体时的吸水吸树脂含水凝胶状物沿宽度方向等间隔地测定20个点的厚度，将其最厚处的厚度作为“最大厚度”，将最薄处的厚度作为“最小厚度”，按下式求出厚度变化。
厚度变化(mm)＝最大厚度-最小厚度
〔厚度变化率〕
根据上述厚度变化，按下式求出厚度变化率。
厚度变化率(％)＝(厚度变化/最大厚度)×100
〔平均厚度〕
根据上述最大厚度和最小厚度，按下式求出平均厚度。
平均厚度(mm)＝〔最大厚度+最小厚度〕/2
实施例1
将由丙烯酸和丙烯酸钠构成的单体水溶液(单体浓度＝37重量％、中和率75克分子％)与亚甲基双丙烯基酰胺0.05克分子％(对于单体)混合，将氮气导入所得到的单体混合物水溶液中进行脱气。溶解氧量为0.8ppm。将作为聚合引发剂的过硫酸钾(每1克分子单体添加0.04g)和亚硫酸氢钠(每1克分子添加0.04g)添加到该脱气后的单体混合物中进行混合，同时由图1、图2所示的单体混合物供给装置部以0.22m/秒的线速度连续地将单体混合物供给制造装置的可动性无接头回转支承传送带2上，该制造装置从单体混合物供给装置部到转变成凝胶体时的位置为止的宽度方向的水平差为小于2mm/1000mm。将单体混合物与聚合引发剂的混合的供给该支承传送带2，1分钟后开始聚合(诱导时间1分钟)，单体混合物的混度为20℃。聚合开始后经过3分钟后失去流动性而变成凝胶体。将这时的吸水性树脂含水凝胶状物沿宽度方向按一定间隔测定20个点的厚度，测定时厚度的变化幅度为2mm，平均厚度为25mm。聚合后10分钟之后吸水性树脂含水凝胶状物的聚合峰值温度为86℃。对所得到的吸水性树脂含水凝胶状物也沿宽度方向、按一定间隔测定20个点的厚度，厚度的变化幅度为2mm，平均厚度为23mm。将该吸水性树脂含水凝胶状物用碎肉机进行破碎，再用热风机在160℃温度下干燥65分钟。将所得到的干燥物进行破碎，便得到吸水性树脂(1)。
另外，对用上述方法得到的吸水性树脂含水凝胶状物沿宽度方向分成3等分，分别用碎肉机进行破碎，然后同样地用热风干燥机在160℃温度下干燥65分钟。将所得到的干燥物进行破碎，便得到吸水性树脂(1A)、(1B)和(1C)。测定吸水倍率、可溶成分和残存单体。结果示于表1。
比较例1
将实施例1中的可动性无接头回转支承传送带2更换成与特开昭62-156102号公报和图3中所展示的传送带装置相同形式的支承传送带，除此以外，与实施例1相同，进行聚合。该支承传送带在延伸状态下具有50cm的宽度，形成宽度30cm、深度15cm的凹部。将单体混合物与聚合引发剂的混合物供给该传送带上，1分钟后开始聚合(诱导时间1分钟)，单体混合物的温度为20℃。聚合开始后经过3分钟后失去流动性而变成凝胶体。对这时的吸水性树脂含水凝胶状物沿宽度方向按一定间隔测定20个点的厚度，最大厚度为56mm，最小厚度为26mm。聚合开始后经过8分钟之后吸水性树脂含水凝胶状物的聚合峰值温度为107℃。将该吸水性树脂含水凝胶状物用碎肉机破碎，再用热风干燥机在160℃温度下干燥65分钟。然后对所得到的干燥物进行破碎，便得到比较用的吸水性树脂(1)。
另外，将用上述方法得到的反应物沿宽度方向分成3等分，再分别用碎肉机进行破碎，便得到比较用的吸水性树脂(1A)、(1B)和(1C)。测定吸水倍率、可溶成分及残存单体。结果示于表1。
实施例2
将由丙烯酸和丙烯酸钠组成的单体水溶液(单体浓度＝40重量％、中和率80克分子％)与亚甲基双丙烯基酰胺0.10克分子％(对于单体)混合，将氮气导入所得到的单体混合物水溶液中进行脱气。溶解氧量为0.6ppm。在该脱气后的单体混合物中添加聚合引发剂即过硫酸钾(每1克分子单体添加0.10g)和亚硫酸氢钠(每1克分子单体添加0.10克)，进行混合，同时由图16、图17所示的单体混合物供给装置部以0.18m/秒的线速度将单体混合物供给凝胶化时宽度方向的水平差为2mm/1000mm的制造装置的可动性无接头回转支承传送带102上。供给该支承传送带102后并经过1分钟之后开始聚合(诱导时间1分钟)，单体混合物的温度为17℃。聚合开始后经过2分钟之后失去流动性而变成凝胶体。对这时的吸水性树脂含水凝胶状物沿宽度方向按一定间隔测定20个点的厚度，测定时的变化幅度为2mm，平均厚度为22mm。聚合开始后经过8分钟之后吸水性树脂含水凝胶状物的峰值温度为94℃。将该吸水性树脂含水凝胶状物用碎肉机进行破碎，再用热风干燥机在160℃温度下干燥65分钟。将所得到的干燥物进行破碎，使得到吸水性树脂(2)。
另外，将用上述方法得到的吸水性树脂含水凝胶状物沿宽度方向分成3等分，分别用碎肉机进行破碎，再用160℃热风干燥65分钟。将所得到的干燥物进行破碎，便得到吸水性树脂(2A)、(2B)和(2C)。测定吸水倍率、可溶成分及残存单体量。结果示于表1。
比较例2
将实施例2中的可动性无接头回转支承传送带102更换成与特开昭62-156102号公报的图3中展示的传送带装置相同形式的支承传送带，除此以外与实施例2相同，进行聚合。将单体混合物与聚合引发剂的混合物供给该支承传送带后，经过1分钟之后开始聚合(诱导时间1分钟)，单体混合物的温度为17℃。开始聚合后经过2分钟之后，单体混合物失去流动性而变成凝胶物。对这时的吸水性树脂含水凝胶状物沿宽度方向按一定间隔测定20个点的厚度，最大厚度为43mm，最小厚度为30mm。6分钟后的吸水性树脂含水凝胶状物的聚合峰值温度为104℃。对该吸水性树脂含水凝胶状物的用碎肉机破碎，再用热风干燥机以160℃温度干燥65分钟。对所得到的干燥物进行破碎，便得到比较用的吸水性树脂(2)。
另外，将用上述方法得到的吸水性树脂含水凝胶状沿宽度方向分成3等分，分别用碎肉机破碎，与上述一样进行干燥、破碎，便得到比较用的吸水性树脂(2A)、(2B)和(2C)。测定吸水倍率、可溶成分及残存单体量。结果示于表1。
比较例3
将丙烯酸和丙烯酸钠组成的单体水溶液(单体浓度＝50重量％、中和率75克分子％)与0.00337克分子％(相对于单体)三羟甲基丙三醇丙烯酸混合，再混入聚合引发剂即过硫酸钾(每1克分子单体混入0.005g)，导入氮气进行脱气。溶解氧量为0.9ppm。将该脱了气的单体混合物连续地供给与实施例1相同的制造装置的可动性无接头回转支承传送带2上。把单体混合物和聚合引发剂的混合物供给该传送带2后，经过2分钟后开始聚合(诱导时间2分钟)，单体混合物的温度为50℃。聚合开始后经过2分钟后单体混合物失去流动性而变成凝胶物。对这时的吸水性树脂含水凝胶状物沿宽度方向按一定间隔测定20个点的厚度，厚度的变化幅度为2mm，平均厚度为8mm。使聚合过程中的温度维持在50-60℃，继续进行聚合。
用碎肉机破碎该吸水性树脂含水凝胶状物，再用热风干燥机以160℃干燥65分钟。对所得到的干燥物进行破碎，便得到比较用的吸水性树脂(3)。
另外，对用上述方法得到的吸水性树脂含水凝胶状物沿宽度方向分成3等分，分别用碎肉机进行破碎，与上述一样地进行干燥、破碎，便得到比较用的吸水性树脂(3A)、(3B)和(3C)。测定吸水倍率、可溶成分和残存单体量，结果示于表1。
                                         表1
厚度变化(mm) 厚度变化率(％) 吸水倍率(g/g) 可溶成分(％) 残存单体(ppm)
实施例1     2     8
吸水性树脂(1)     56     6     270
吸水性树脂(1A)     57     6     280
吸水性树脂(1B)     56     6     250
吸水性树脂(1C)     57     6     270
比较例1     30     54
比较用吸水性树脂(1)     46     15     340
比较用吸水性树脂(1A)     49     13     370
比较用吸水性树脂(1B)     42     21     320
比较用吸水性树脂(1C)     48     12     360
实施例2     2     9
吸水性树脂(1)     44     4     210
吸水性树脂(1A)     44     4     200
吸水性树脂(1B)     44     4     220
吸水性树脂(1C)     43     4     210
比较例2     13     30
比较用吸水性树脂(2)     42     8     250
比较用吸水性树脂(2A)     41     7     270
比较用吸水性树脂(2B)     44     10     220
比较用吸水性树脂(2C)     42     7     260
比较例3     2     22
比较用吸水性树脂(3)     43     8     1050
比较用吸水性树脂(3A)     45     13     920
比较用吸水性树脂(3B)     40     6     1260
比较用吸水性树脂(3C)     46     14     860
本发明方法如上所述，因此聚合反应系统的冷却和加热时的热传导在整个反应系统中是均匀的，因而可均匀地进行聚合反应，可以高效率地制造吸水倍率大、而且可溶成分和残存单体少的吸水性树脂含水凝胶状物。

Claims (22)

1.一种制造具有低可溶水成分的吸水性树脂方法，其包括下列步骤：
(a)连续地制出吸水性含水凝胶状物，这是通过(1)连续供给含有交链剂的单体混合物的层，该交链剂的含量范围为在100重量份量的未饱和单体混合物中的0.001-2重量份量，和(2)连续聚合所述单体混合物的所述层进行的，并且通过使用吸水性树脂含水凝胶状物的制造装置，在形成凝胶体时，使得所述吸水性树脂含水凝胶状物层在宽度方向上的厚度变化率保持在小于20％的水平；
所述制造装置具有一水平的可动性无端头回转支承传送带，其在形成凝胶体时，使得所述吸水性树脂含水凝胶状物层在宽度方向上的厚度变化率保持在小于20％的水平；一单体混合物供给装置；及一吸水性树脂含水凝胶状物排出装置；
(b)将获得的吸水性树脂含水凝胶状物在100-250℃的范围内干燥5分钟至10小时的周期；
其中，
所述的宽度方向是指在连续聚合过程中与吸水性树脂含水凝胶状物的前进方向相垂直的方向；而
厚度变化率是通过下列式的计算来确定的：
Figure C991063200002C1
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，变成凝胶体时的吸水性树脂含水凝胶状物层的宽度方向上的厚度变化保持在小于5mm。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，变成凝胶体时的吸水性树脂含水凝胶状物层的平均厚度为20mm以上。
4.根据权利要求3所述的方法，该制造装置在可动性无接头回转支承传送带的两侧附近设有与该传送带一起移动的侧部堰。
5.根据权利要求4所述的方法，该侧部堰配置固定在可动性无接头回转支承传送带的全周上。
6.根据权利要求3所述的方法，该制造装置具有侧部堰，该侧部堰固定设置在可动性无接头回转支承传送带的两侧部附近，它与该传送带滑动接触。
7.根据权利要求4所述的方法，该侧部堰相对于该单体混合物供给装置而言，而从行走方向上流开始一直设置到下述位置为止，即相当于从该单体混合物供给装置到该吸水性树脂含水凝胶物排出装置为止的这段长度的至少1/10的位置。
8.根据权利要求4所述的方法，该侧部堰的高度在10-70mm的范围内。
9.根据权利要求4所述的方法，该侧部堰采用膨润系数小于10％的材料制造的。
10.根据权利要求3所述的方法，该制造装置具有自由开闭的临时停止堰，该临时停止堰相对于单体混合物供给装置而言，是设在可动性无接头回转支承传送带的行走方向下流，在向该传送带的行走方向垂直的方向上与该传送带滑动接触。
11.根据权利要求3所述的方法，该制造装置具有端部堰，该端部堰相对于单体混合物供给装置而言，是设在该可动性无接头回转支承传送带的行走方向上流，在向该传送带行走方向垂直的方向上与该传送带滑动接触。
12.根据权利要求11所述的方法，该端部堰是回转辊。
13.根据权利要求11所述的方法，该端部堰是采用膨润系数小于10％的材料制造的。
14.根据权利要求6所述的方法，该制造装置具有端部堰，该端部堰相对于单体混合物供给装置而言，是设在可动性无接头回转支承传送带的行走方向上流，在向该传送带的行走方向垂直的方向上与该传送带滑动接触，该端部堰与侧部堰是一体地形成的。
15.根据权利要求3所述的方法，该可动性无接头回转支承传送带是这样设置的，即它在单体混合物供给装置附近朝着该传送带的行走方向的下流向下倾斜。
16.根据权利要求15所述的方法，单体混合物供给装置附近的该可动性无接头回转支承传送带的倾斜角相对于水平面为0.1-45度。
17.根据权利要求15的方法，传送带的向下倾斜段相对于单体混合物供给装置而言，至少是在从行走方向上流到聚合转变成凝胶状物的位置为止的这段距离之间形成的。
18.根据权利要求3-17中的任一项所述的方法，该可动性无接头回转支承传送带具有冷却面和/或加热传热面。
19.根据权利要求18所述的方法，该可动性无接头回转支承传送带的冷却面和/或加热传热面与单体混合物直接接触。
20.根据权利要求3-17中的任一项所述的方法，是在惰性气体气氛下进行的。
21.根据权利要求19所述的方法，是在惰性气体气氛下进行的。
22.根据权利要求1所述的方法，所述可动性无接头回转支承传送带从单体混合物供给装置至开始胶凝点的位置，在宽度方向上的水平度之差不大于2mm/1000mm。
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