超吸收性聚合物水凝胶用微粉化装置

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2022年2月7日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2022-0015673的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。

本发明涉及一种超吸收性聚合物水凝胶用微粉化装置，更具体地，涉及一种用第一切割器和第二切割器依次切割水凝胶以减少细颗粒的产生，从而提高性能的超吸收性聚合物水凝胶用微粉化装置。

背景技术

超吸收性聚合物(SAP)是由丙烯酸与苛性钠反应制备的白色粉末形式的聚合物材料，其可吸收自身重量约五百至一千倍的水分。超吸收性聚合物是一种合成聚合物材料，如果吸水就会变成果冻状形式，并且即使从外部施加一定程度的压力，也可以储存水而不排出。

超吸收性聚合物分子具有网络结构，并且由于分子之间有许多孔隙，容易吸水。由于超吸收性聚合物与水中的离子的浓度差异，水移动到超吸收性聚合物内部(通过渗透)。如果将水分子引入超吸收性聚合物内部，固定在内部的阴离子会通过排斥力试图占据特定空间，从而使聚合物链的空间膨胀，可以吸收更多的水(静电排斥)。

这种超吸收性聚合物开始作为卫生用品商品化，目前，除了如儿童用纸尿布等卫生用品以外，还被广泛用作土壤用保水材料、土木建筑用止水材料、育苗用片材、食品流通领域的保鲜剂和热敷材料等。

超吸收性聚合物在通过聚合反应获得的水凝胶或水凝胶聚合物的切碎、干燥、研磨、分级和表面处理之后作为粉末产品销售。其中，在干燥聚合物的切割、研磨和粉末化过程中，可产生粒径为约150μm以下的细颗粒。由于包含细颗粒的超吸收性聚合物可表现出劣化的性能，因此对细颗粒用水进行重组，然后引入到切碎过程中以产品化。然而，重组细颗粒的一般性能劣于聚合反应后的超吸收性聚合物，因此整个产品的性能可能降低。此外，随着细颗粒的产生增加，工艺负载可能增加并且生产率可能降低。

已经描述了背景技术部分以便于更好地理解本发明的背景，并且可以包括本领域普通技术人员已知的除现有技术之外的信息。

发明内容

技术问题

本发明的一个目的是提供一种超吸收性聚合物水凝胶用微粉化装置，其可以通过使用以与水凝胶的输送速度成比例的速度旋转的第一切割器和以与每单位时间与水凝胶的碰撞次数成比例的速度旋转的第二切割器来使由于聚集引起的水凝胶颗粒的损失最小化，因此，不仅可以减少细颗粒的产生，而且可以使颗粒小型化。

技术方案

本发明的实施方式的超吸收性聚合物水凝胶用微粉化装置可以包括：本体，所述本体通过在一侧形成的料斗供应有水凝胶或重组水凝胶，并且具有在内部形成的用于将所供应的水凝胶输送到另一侧的输送空间；第一旋转轴，所述第一旋转轴可旋转地设置在所述输送空间中，并且在外周面上形成有螺杆，以便将所述水凝胶从一侧输送到另一侧；预切割器，所述预切割器在所述螺杆的另一侧固定地安装在所述本体上，并且具有多个预切割器孔，由所述螺杆输送的水凝胶通过所述多个预切割器孔；第一切割器，所述第一切割器可旋转地设置在所述本体中的所述切割器的另一侧，并连接到所述第一旋转轴，以便与所述第一旋转轴一起旋转并一次切割已通过所述预切割器孔的水凝胶；第一孔板，所述第一孔板在所述第一切割器的另一侧固定地安装在所述本体上，并且具有多个第一通孔，由所述第一切割器一次切割的水凝胶通过所述多个第一通孔；第二旋转轴，所述第二旋转轴与所述第一旋转轴同轴设置，并且设置成可独立于所述第一旋转轴旋转；第二切割器，所述第二切割器可旋转地设置在所述本体中的所述第一孔板的另一侧，并连接到所述第二旋转轴，以便与所述第二旋转轴一起旋转并二次切割已通过所述第一通孔的水凝胶；以及第二孔板，所述第二孔板在所述第二切割器的另一侧固定地安装在所述本体上，并且具有多个第二通孔，由所述第二切割器二次切割的水凝胶通过所述多个第二通孔。

超吸收性聚合物水凝胶用微粉化装置可以进一步包括：将驱动力传输到第一旋转轴的第一驱动电机；和将驱动力传输到第二旋转轴的第二驱动电机。

第一驱动电机可以设置在本体的一侧，使得第一旋转轴可以穿过本体的一侧表面并连接到所述第一驱动电机，并且第二驱动电机可以设置在本体的另一侧，使得第二旋转轴可以穿过本体的另一侧表面并连接到所述第二驱动电机。

第二旋转轴的转速可以大于第一旋转轴的转速。

在一个实施例中，第一旋转轴的转速可以为100rpm～300rpm，第二旋转轴的转速可以为1000rpm～1750rpm。

第二通孔的直径可以等于或小于第一通孔的直径。

在一个实施例中，第一通孔的直径可以为3mm～20mm，第二通孔的直径可以为3mm～16mm。

第二孔板的厚度小于第一孔板的厚度。

为了加强第二孔板的刚性，第二孔板可以设置有至少一个肋(rib)。

在一个实施例中，第一孔板的厚度可以为7mm～35mm，第二孔板的厚度可以为3mm～10mm。

在另一个实施例中，第二通孔的厚度与肋的厚度之和可以等于第二孔板的厚度。

有益效果

根据本发明的实施方式，通过使用以与水凝胶的输送速度成比例的相对较慢的速度旋转的第一切割器以及以与每单位时间与水凝胶的碰撞次数成比例的相对较快的速度旋转的第二切割器，可以使由于聚集引起的水凝胶颗粒的损失最小化，并且同时，可以使水凝胶颗粒小型化并且可以减少细颗粒的产生。

即，通过将第一切割器的转速控制得慢并且将第二切割器的转速控制得快，不仅可以防止水凝胶在切割部中的积聚，而且可以增加水凝胶与第二切割器的碰撞次数。由此，可以抑制水凝胶颗粒的聚集，并且可以仅增加水凝胶与第二切割器的碰撞次数。

此外，由于可以减少细颗粒的产生，因此可以提高生产率。

此外，通过在切割部的上游设置预切割器，可以减少来自输送的水凝胶的旋转成分。由此，水凝胶的切割可以以受控方式进行。

此外，从本发明的实施例中可以获得或预期的效果将在本发明实施方式的详细解释中直接公开或提出。即，根据本发明的实施例预期的各种效果将在后述的详细描述中公开。

附图说明

参照以下结合附图的说明将更好地理解本发明的实施方式，其中相似的附图标记表示相同或功能相似的要素。

图1是本发明的实施方式的超吸收性聚合物水凝胶用微粉化装置的截面图。

图2是本发明的实施方式的超吸收性聚合物水凝胶用微粉化装置中使用的预切割器的主视图。

图3是本发明的实施方式的超吸收性聚合物水凝胶用微粉化装置中使用的第一孔板的侧视图。

图4是图3所示的第一孔板的主视图。

图5是本发明的实施方式的超吸收性聚合物水凝胶用微粉化装置中使用的第二孔板的侧视图。

图6是图5所示的第二孔板的主视图。

应当理解，上述附图不一定是按比例绘制的，而是对说明本发明的基本原理的各种优选特性的简单表达。例如，包括特定尺寸、方向、位置和形状的特定设计特性将部分地由特定预期的应用和使用环境确定。

具体实施方式

本文使用的术语仅是为了解释具体的实施方式，并非意图限制本发明。单数表述包括其复数表述，除非明确指出或由上下文显而易见这并非意图所在。如本文所用，术语“包括”、“包含”、“含有”等旨在指定存在实施的特征、数量、步骤、构成要素或其组合，并且它们并不旨在排除存在或添加一个或多个其他特征、数量、步骤、构成要素或其组合的可能性。如本文所用，术语“和/或”包括相关的列举项目之一或所有组合。

如本文所用，术语“聚合物”是指水溶性烯键式不饱和单体的聚合状态，它可以包括所有水分含量范围或粒径范围的那些。在这些聚合物中，具有约40重量％以上的水分含量的聚合之后且干燥之前的聚合物可以被称为水凝胶聚合物。

此外，术语“超吸收性聚合物”是指聚合物或基础树脂本身，或用于包括通过附加工艺例如表面交联、细颗粒重组、干燥、研磨和分级等制成的适合于产品化的聚合物或基础树脂。

本发明的超吸收性聚合物水凝胶用微粉化装置可以在使用以不同速度旋转的第一切割器和第二切割器时进行第一和第二微粉化步骤。此外，由于第一切割器的转速是与水凝胶的输送速度成比例的相对较慢的速度，并且第二切割器的转速是与每单位时间与水凝胶的碰撞次数成比例的相对较快的速度，因此可以使水凝胶颗粒小型化，并且可以减少细颗粒的产生，同时使由于聚集造成的水凝胶颗粒的损伤最小化。此外，通过在切割部的上游设置预切割器，可以减少旋转时输送的水凝胶中的旋转成分。因此，水凝胶的微粉化可以以受控方式进行。

在下文中，将参照附图详细说明本发明的实施方式的超吸收性聚合物水凝胶用微粉化装置。

本发明的实施方式的超吸收性聚合物的制备装置包括聚合反应器、微粉化装置、干燥器、研磨装置和表面交联装置。

聚合反应器在内部交联剂和聚合引发剂的存在下引发单体组合物的聚合反应以形成水凝胶聚合物。

聚合反应是形成水凝胶聚合物的反应，其中将包含具有酸基的水溶性烯键式不饱和单体、内部交联剂和聚合引发剂的单体组合物进行聚合，以形成具有酸基的水溶性烯键式不饱和单体和内部交联剂交联的聚合物。

构成交联聚合物的水溶性烯键式不饱和单体可以是常用于制备超吸收性聚合物的任何单体。作为非限制性实例，水溶性烯键式不饱和单体可以是由以下化学式1表示的化合物：

[化学式1]

R

在化学式1中，R是包含不饱和键的C2-5烷基基团，M'是氢原子、一价或二价金属、铵基或有机胺盐。

优选地，单体可以是选自由丙烯酸、甲基丙烯酸和这些酸的一价(碱)金属盐、二价金属盐、铵盐和有机胺盐组成的组的一种或多种。因此，在使用丙烯酸和/或其盐作为水溶性烯键式不饱和单体的情况下，可以获得具有改善的吸收性的超吸收性聚合物。此外，作为单体，可以使用阴离子型单体及其盐例如马来酸酐、富马酸、巴豆酸、衣康酸、2-丙烯酰基乙烷磺酸、2-甲基丙烯酰基乙烷磺酸、2-甲基丙烯酰基丙烷磺酸或2-甲基丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸；非离子型亲水性的单体例如甲基丙烯酰胺、N-取代的(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸2-羟丙酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯；和含氨基的不饱和单体及其季铵化产物例如(N,N)-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯或(N,N)-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺。

其中，水溶性烯键式不饱和单体具有酸基。在一个实施例的超吸收性聚合物的制备中，将至少一部分酸基已被中和剂中和的单体进行交联聚合以形成水凝胶聚合物。具体地，在混合具有酸基的水溶性烯键式不饱和单体、内部交联剂、聚合引发剂和中和剂的步骤中，水溶性烯键式不饱和单体的至少一部分酸基被中和。

在另一实施例的超吸收性聚合物的制备中，在水溶性烯键式不饱和单体的酸基未被中和时，首先进行聚合以形成聚合物。

酸基未被中和的水溶性烯键式不饱和单体(例如丙烯酸)在室温下为液体并且与溶剂(水)具有高混溶性，因此在单体组合物中以混合溶液的状态存在。然而，酸基被中和的水溶性烯键式不饱和单体在室温下为固体，并且根据溶剂(水)的温度具有不同的溶解度，温度越低溶解度越低。

因此，酸基未被中和的水溶性烯键式不饱和单体(例如丙烯酸)比酸基被中和的单体具有更高的溶剂(水)中的溶解度或与其的混溶性，即使在低温下也不析出，因此有利于在低温下长时间聚合。因此，通过使用酸基未被中和的水溶性烯键式不饱和单体(例如丙烯酸)进行长时间聚合，可以稳定地形成具有更高分子量和均匀分子量分布的聚合物。

此外，可以形成更长链的聚合物，从而实现减少由于不完全聚合或交联而以非交联状态存在的可溶出物含量的效果。

此外，因此，如果在单体的酸基未被中和时首先进行聚合以形成聚合物，并且在中和后在表面活性剂的存在下对聚合物进行微粉化，或者在微粉化的同时中和聚合物中存在的酸基，则表面活性剂可以大量存在于聚合物的表面上，并充分发挥降低聚合物粘附性的功能。

在单体组合物中，水溶性烯键式不饱和单体的浓度可以考虑聚合时间和反应条件等进行适当控制，并且可以将其控制为约20重量％至约60重量％、或约30重量％至约40重量％。

如本文所用，术语“内部交联剂”用于与后述的用于使超吸收性聚合物颗粒的表面交联的表面交联剂区分开，并且其功能是在上述水溶性烯键式不饱和单体的不饱和键之间引入交联以形成包含交联结构的聚合物。在该步骤中，交联在不区分表面和内部的情况下进行，但在如后文所述进行超吸收性聚合物的表面交联过程的情况下，最终制备的超吸收性聚合物颗粒的表面可以由通过表面交联剂交联的结构组成，并且超吸收性聚合物颗粒的内部可以由通过内部交联剂交联的结构组成。

作为内部交联剂，可以使用任何化合物，只要它们能够在水溶性烯键式不饱和单体的聚合过程中引入交联即可。作为非限制性实例，作为内部交联剂，多官能交联剂例如N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯(butanediol di(meth)acrylate)、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯(butylene glycol di(meth)acrylate)、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三芳胺、乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇、甘油或碳酸亚乙酯可以单独使用或组合使用，但内部交联剂不限于此。优选地，其中，可以使用聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯。

水溶性烯键式不饱和单体在这种内部交联剂存在下的交联聚合必要时可以在聚合引发剂、增稠剂、增塑剂、防腐剂和抗氧化剂等的存在下进行。

在单体组合物中，基于100重量份的水溶性烯键式不饱和单体，内部交联剂的使用量可以为0.01至5重量份。例如，基于100重量份的水溶性烯键式不饱和单体，内部交联剂的使用量可以为0.01重量份以上、或0.05重量份以上、或0.1重量份以上且5重量份以下、或3重量份以下、或2重量份以下、或1重量份以下、或0.7重量份以下。如果内部交联剂的含量过低，则交联可能无法充分发生，因此可能难以实现最佳水平以上的强度，并且如果内部交联剂的含量过高，则内部交联密度可能增加，因此可能难以实现所需的保水性能。

使用这种内部交联剂形成的聚合物具有三维网络结构，其中通过水溶性烯键式不饱和单体聚合形成的主链被内部交联剂交联。因此，在聚合物具有三维网络结构的情况下，与未被内部交联剂额外交联的二维线性结构相比，超吸收性聚合物的性能例如保水性能和加压吸收性可以显著提高。

对单体组合物进行聚合以形成聚合物的步骤(步骤1)可以在间歇式反应器中进行。

在超吸收性聚合物的常见制备方法中，聚合方法根据聚合能量来源主要分为热聚合和光聚合，通常，热聚合可以在如混炼机等配备有搅拌轴的反应器中进行，光聚合可以在配备有可移动传送带的反应器中或平底容器中进行。

同时，通过这种聚合方法，通常，根据短聚合反应时间(例如，1小时以下)形成具有适度分子量和宽分子量分布的聚合物。

同时，在配备有可移动传送带的反应器中或平底容器中进行光聚合的情况下，通常获得具有带宽度的水凝胶聚合物片材，聚合物片材的厚度可以根据引入的单体组合物的浓度和引入速度或引入量而变化，但通常，其可以为约0.5cm至约5cm。

然而，在单体组合物的供应使得聚合物片材的厚度变得过薄的情况下，生产效率可能较低，并且在为了生产率而增加聚合物片材的厚度的情况下，聚合反应可能不会在整个厚度上均匀地发生，因此，可能难以形成高品质聚合物。

此外，由于在配备有搅拌轴和传送带的反应器中的聚合连续进行，同时聚合产物移动并将新的单体组合物进料到反应器中，因此具有不同聚合速率的聚合物可能混合，因此聚合可能不会在整个单体组合物上均匀地发生，从而导致性能劣化。

然而，通过在间歇式反应器中进行固定床式聚合，几乎不用顾虑具有不同聚合速率的聚合物的混合，因此可以获得具有均匀品质的聚合物。

此外，聚合步骤在具有预定体积的间歇式反应器中进行，与在配备有传送带的反应器中进行连续聚合的情况相比，聚合反应进行更长的时间，例如，6小时以上。尽管聚合反应时间长，但由于聚合是针对未中和的水溶性烯键式不饱和单体进行的，因此即使长时间进行聚合，单体也可能不易沉淀，因此对于长时间聚合是有利的。

同时，本发明的间歇式反应器中的聚合使用热聚合，因此使用热聚合引发剂作为聚合引发剂。

作为热聚合引发剂，可以使用选自由过硫酸盐类引发剂、偶氮类引发剂、氢过氧化物和抗坏血酸组成的组的一种或多种。具体地，作为过硫酸盐类引发剂的实例，可以举出过硫酸钠(Na

基于100重量份的水溶性烯键式不饱和单体，这种聚合引发剂的使用量可以为2重量份以下。即，如果聚合引发剂的浓度过低，则聚合速度可能变慢，并且残留的单体可能在最终产品中大量溶出。相反，如果聚合引发剂的浓度过高，则构成网络的聚合物链可能变短，因此可溶出物含量可能增加，并且加压吸收性可能降低，从而使聚合物的性能劣化。

同时，在一个实施例中，可以通过将引发剂和可与引发剂形成氧化还原对的还原剂一起引入来引发聚合。

具体地，引发剂和还原剂在引入聚合溶液中时相互反应形成自由基。

所形成的自由基与单体反应，并且由于引发剂和还原剂之间的氧化还原反应具有高反应性，即使引入少量的引发剂和还原剂，也可以引发聚合，从而能够在不需要提高工艺温度的情况下进行低温聚合，并使聚合物溶液的性能变化最小化。

使用氧化还原反应的聚合可以在室温(25℃)以下的温度下顺利发生。例如，聚合反应可以在5℃以上且25℃以下、或5℃以上且20℃以下的温度下进行。

在使用过硫酸盐类引发剂作为引发剂的情况下，作为还原剂，可以使用选自由焦亚硫酸钠(Na

例如，过硫酸钾可以用作引发剂，2-羟基-2-亚磺基乙酸二钠可以用作还原剂；过硫酸铵可以用作引发剂，四甲基乙二胺可以用作还原剂；或者过硫酸钠可以用作引发剂，甲醛次硫酸氢钠可以用作还原剂。

在使用氢过氧化物类引发剂作为引发剂的情况下，还原剂可以是选自由抗坏血酸；蔗糖；亚硫酸钠(Na

必要时，单体组合物还可以包含诸如增稠剂、增塑剂、防腐剂和抗氧化剂等添加剂。

此外，单体组合物可以以溶解在诸如水等溶剂中的溶液形式制备，并且单体组合物溶液中的固体含量(即，单体、内部交联剂和聚合引发剂的浓度)可以考虑聚合和反应条件等进行适当控制。例如，单体组合物中的固体含量可以为10重量％至80重量％、或15重量％至60重量％、或30重量％至50重量％。

其中，可以使用的溶剂没有限制，只要其可以溶解上述成分即可，并且例如，可以使用水、乙醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1,4-丁二醇、丙二醇、乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯、甲乙酮、丙酮、甲基戊基酮、环己酮、环戊酮、二乙二醇单甲醚、二乙二醇乙醚、甲苯、二甲苯、丁内酯、卡必醇、甲基溶纤剂乙酸酯和N,N-二甲基乙酰胺或其混合物。

通过这种方法获得的聚合物可以具有高分子量和均匀的分子量分布以及降低的可溶出物含量，因为聚合是使用未中和的烯键式不饱和单体进行的。

通过这种方法获得的聚合物是水凝胶聚合物的状态，并且可以具有30重量％至80重量％的水分含量。例如，聚合物的水分含量可以为30重量％以上、或45重量％以上、或50重量％以上，且80重量％以下、或70重量％以下、或60重量％以下。

如果聚合物的水分含量过低，则在随后的研磨步骤中可能难以确保适当的表面积，因此聚合物可能无法有效地研磨，而如果聚合物的水分含量过高，则在随后的研磨步骤中施加的压力可能增加，因此可能难以研磨至所需的粒径。

同时，在整个说明书中，“水分含量”是基于聚合物总重量所占据的水分的含量，它是指通过从聚合物的重量中减去干燥聚合物的重量而获得的值。具体地，通过在通过红外线加热使处于碎屑状态的聚合物的温度升高以干燥的同时测量聚合物中的水分蒸发所带来的重量减少来计算。其中，使温度从室温升至约180℃，然后保持在180℃，总干燥时间设置为40分钟，包括5分钟的升温步骤。

接下来，进行中和聚合物的至少一部分酸基的步骤(步骤2)。

其中，作为中和剂，可以使用能够中和酸基的碱性物质，例如氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化铵等。

此外，中和度是指聚合物中包含的酸基被中和剂中和的程度，可以是50mol％至90mol％、或60mol％至85mol％、或65mol％至85mol％、或65mol％至75mol％。中和度的范围可以根据最终性能而变化，但如果中和度过高，则超吸收性聚合物的吸收能力可能降低，并且由于颗粒表面的羧基浓度过低，在随后的过程中可能难以充分进行表面交联，因此加压吸收性或渗透性可能降低。相反，如果中和度过低，则聚合物的吸收力可能显著降低，并且聚合物可能表现出难以处理的橡胶状性质。

与步骤2同时，或在进行步骤2之前或之后，进行在表面活性剂的存在下对聚合物进行微粉化以制备水合超吸收性聚合物的步骤(步骤3)。

该步骤是在表面活性剂的存在下对聚合物进行微粉化的步骤，其中不将聚合物切碎成毫米尺寸，而是细切成数十至数百微米并同时聚集。即，通过对聚合物赋予适当的粘附性，制备了其中被细切为数十至数百微米尺寸的一次颗粒聚集的二次聚集颗粒。通过这种步骤制备的二次聚集颗粒，即水合超吸收性聚合物颗粒，具有正常的粒径分布，但具有显著增加的表面积，因此具有显著提高的吸收速度。

像这样，在将聚合物与表面活性剂混合后，通过在表面活性剂的存在下对聚合物进行微粉化，可以制备在超吸收性聚合物颗粒和表面活性剂混合的同时通过细切和聚集形成的二次聚集颗粒形式的水合超吸收性聚合物颗粒。

其中，“水合超吸收性聚合物颗粒”是指水分含量为约30重量％以上的颗粒，并且由于其通过将聚合物细切并聚集成颗粒来形成而无需干燥过程，因此其可以像该聚合物一样具有30重量％至80重量％的水分含量。

表面活性剂可以是选自由化学式2表示的化合物及其盐组成的组的一种或多种，但不限于此。

[化学式2]

在化学式2中，

A为C5-21烷基，

B

B

其中，R

n为1至3的整数，并且

C是羧基基团。

其中，表面活性剂是选自由化学式2表示的羧酸及其金属盐组成的组的一种或多种。具体地，表面活性剂是选自由化学式2表示的羧酸、化学式2表示的羧酸的碱金属盐和化学式2表示的羧酸的碱土金属盐组成的组的一种或多种。更具体地，表面活性剂是化学式2表示的羧酸、化学式2表示的羧酸的碱金属盐和化学式2表示的羧酸的碱土金属盐中的一种。

在化学式2中，A是表示疏水性的部分，并且可以是碳数为5至21的直链或支链烷基基团，但是在A是直链烷基基团的情况下，可以抑制研磨颗粒的聚集并且可以改善分散性，因此，这种情况更有利。在A是碳数小于5的烷基基团的情况下，由于链长短，研磨颗粒的聚集可能无法得到有效控制，并且在A是碳数大于21的烷基基团的情况下，表面活性剂的移动性可能降低，因此，它可能无法与聚合物有效混合，或者由于表面活性剂的成本增加，组合物的单价可能增加。

具体地，在化学式2中，A是碳数为5至21的直链烷基，即正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基或正二十一烷基(n-heticosany)。

更具体地，A可以是碳数为6至18的直链烷基。例如，A可以为-C

此外，在化学式2中，(B

其中，R

此外，在化学式2中，n可以是1、2或3。更具体地，优选的是考虑到(B

具体地，在化学式2中，B

例如，B

此外，在化学式2中，B

此外，在化学式2中，C是表示亲水性的部分，并且是羧基(COOH)，但是在表面活性剂是盐的情况下，它是羧酸根基(COO-)。

即，表面活性剂可以是以下化学式2a表示的化合物：

[化学式2a]

在化学式2a中，

M是H

如果M是H

A、B

更具体地，在表面活性剂是化学式2表示的羧酸的碱金属盐的情况下，表面活性剂可以由以下化学式2'表示：

[化学式2']

在化学式2'中，

M

A、B

此外，在表面活性剂是化学式2表示的羧酸的碱土金属盐的情况下，表面活性剂可以由以下化学式2"表示：

[化学式2"]

在化学式2"中，M

A、B

同时，基于100重量份的聚合物，表面活性剂的使用量可以为0.01重量份至10重量份。如果所使用的表面活性剂的量过小，则可能不会在聚合物表面上均匀地吸附，因此，在研磨之后可能发生颗粒再聚集，并且如果所使用的表面活性剂的量过大，则最终制备的超吸收性聚合物的性能可能劣化。例如，基于100重量份的聚合物，表面活性剂的使用量可以为0.01重量份以上、0.015重量份以上、或0.1重量份以上且5重量份以下、3重量份以下、2重量份以下、或1重量份以下。

将这种表面活性剂与聚合物混合的方法没有特别限制，只要其可以将它们均匀混合即可。具体地，表面活性剂可以干式混合，或者可以将其溶解在溶剂中然后以溶液状态混合，或者可以将其熔融然后混合。

例如，表面活性剂可以以溶解在溶剂中的溶液状态混合。其中，作为溶剂，可以使用无机溶剂或有机溶剂而没有限制，但考虑到干燥过程的容易性和溶剂回收系统的费用，水是最合适的。此外，可以将表面活性剂和聚合物放入反应器中并混合，或者可以将聚合物放入混合器中并可以喷洒溶液，或者可以将聚合物和溶液连续供应至连续操作的混合器中并混合，等等。

同时，在一个实施例中，中和聚合物的至少一部分酸基的步骤(步骤2)以及在表面活性剂的存在下对聚合物进行微粉化以制备水合超吸收性聚合物颗粒的步骤(步骤3)可以依次或同时进行。

即，可以在聚合物中引入中和剂以先中和酸基，然后可以在中和的聚合物中引入表面活性剂以对混合有表面活性剂的聚合物进行微粉化，或者可以在聚合物中同时引入中和剂和表面活性剂以对聚合物进行中和及微粉化。作为另选，可以先引入表面活性剂，然后再引入中和剂。作为另选，可以交替引入中和剂和表面活性剂。

同时，为了对整个聚合物进行均匀中和，可优选在中和剂的引入和微粉化过程之间设置规则的时间差。

至少一部分或相当量的表面活性剂可以存在于水合超吸收性聚合物颗粒的表面上。

其中，“表面活性剂存在于水合超吸收性聚合物颗粒的表面上”的描述是指至少一部分或相当量的表面活性剂被吸附或结合到水合超吸收性聚合物颗粒的表面。具体地，表面活性剂可以物理或化学吸附到超吸收性聚合物的表面。更具体地，表面活性剂的亲水官能团可以通过诸如偶极-偶极相互作用等分子间力物理吸附到超吸收性聚合物表面的亲水部分。像这样，表面活性剂的亲水部分被物理吸附到超吸收性聚合物颗粒的表面以覆盖该表面，而表面活性剂的疏水部分未吸附到聚合物颗粒的表面，因此，聚合物颗粒可以以胶束结构的形式涂覆有表面活性剂。这是因为表面活性剂不是在水溶性烯键式不饱和单体的聚合过程中引入的，而是在聚合物形成后的微粉化步骤中引入的，与表面活性剂在聚合过程中引入并存在于聚合物内部的情况相比，可以充分发挥作为表面活性剂的功能，并且由于研磨和聚集同时发生，因此可以以聚集的细颗粒的形式获得具有大表面积的颗粒。

在一个实施例中，对聚合物进行微粉化以制备水合超吸收性聚合物的步骤可以进行两次以上。

例如，当微粉化步骤进行两次时，其可以包括对聚合物进行一次微粉化的步骤，和二次微粉化使得具有比一次微粉化聚合物更小的平均粒径的步骤。像这样，在微粉化步骤进行两次以上的情况下，可以以这样的方式进行，使得聚合物可以具有比一系列微粉化步骤中的前一个微粉化步骤更小的平均粒径。

在一个实施例中，第一和第二微粉化步骤通过下述的微粉化装置进行。

在使用微粉化装置对与表面活性剂混合的聚合物进行微粉化的情况下，可以实现更小的粒径分布，并且可以在更温和的条件下进行随后的干燥和研磨过程，因此可以防止细颗粒的产生，并且可以改善超吸收性聚合物的性能。

然后，进行干燥微粉化水凝胶以制备干燥的超吸收性聚合物颗粒的步骤(步骤4)。

步骤4是干燥通过在表面活性剂的存在下使聚合物微粉化而获得的水合超吸收性聚合物颗粒的水分的步骤。

在一个实施例的超吸收性聚合物的制备方法中，通常进行干燥步骤直到超吸收性聚合物颗粒的水分含量小于10重量％，但是根据另一实施例，进行干燥使得超吸收性聚合物的水分含量为10重量％以上、例如约10重量％至约20重量％、或约10重量％至约15重量％。

为此，干燥步骤中使用的干燥器中的温度可以为约150℃以下、例如约80℃至约150℃，并且干燥可以在相对较低的温度下进行。如果干燥器中的温度过低，则干燥时间可能过长，如果干燥温度过高，则可能获得水分含量低于上述所需水分含量的超吸收性聚合物。

其中，干燥可以通过移动式(moving type)干燥进行。这种移动式干燥与固定床式干燥的区别在于在干燥过程中材料是否移动。

移动式干燥是指在机械搅拌被干燥体的同时进行干燥的方法。其中，热空气通过材料的方向可以与材料的循环方向相同或不同。作为另选，材料可以在干燥器内部循环，并且传热流体可以通过干燥器外部的单独管道来干燥材料。

另一方面，固定床式干燥是指下述干燥方法，其中热空气从上到下通过材料，而待干燥的材料停在底部，例如空气可以通过的穿孔钢板。

因此，优选通过移动式干燥来干燥水合超吸收性聚合物，因为可以在短时间内完成均匀干燥。

作为能够移动式干燥的装置，可以使用卧式混合器、回转窑、桨式干燥器、蒸汽管式干燥器或常用的移动式干燥器等。

接下来，进行将干燥的超吸收性聚合物颗粒研磨以制备超吸收性聚合物颗粒的步骤(步骤5)。

具体地，研磨步骤可以通过将干燥的超吸收性聚合物颗粒研磨至正常颗粒水平的粒径、即150μm至850μm的粒径来进行。

为此使用的研磨机具体可以是立式粉碎机、涡轮切割机、涡轮研磨机、旋转切割磨机、切割磨机、盘式磨机、破碎机(shred crusher)、压碎机(crusher)、切碎机或盘式切割机等，但不限于此。

此外，作为研磨机，也可以使用针磨机、锤磨机、螺旋磨机、辊磨机、盘式磨机或点动式磨机(jog mill)等，但不限于此。

同时，根据本发明的制备方法，在微粉化步骤中，可以实现比常规切碎步骤更小的粒径分布的超吸收性聚合物颗粒，因此，即使在温和条件下以较小的研磨力进行研磨，也可以制备正常颗粒的含量非常高的超吸收性聚合物，并且细颗粒的生成率可以显著降低。此外，可以省略研磨过程。

由此制备的超吸收性聚合物颗粒可以包含基于总重量的含量为80重量％以上、85重量％以上、89重量％以上、90重量％以上、92重量％以上、93重量％以上、94重量％以上、或95重量％以上的粒径为150μm至850μm的超吸收性聚合物颗粒，即正常颗粒。聚合物颗粒的粒径可以根据欧洲一次性用品和非织造布协会(EDANA)标准EDANA WSP 220.3方法测量。

此外，超吸收性聚合物颗粒可以包含基于总重量的含量为约10重量％以下、特别是约5重量％以下、更特别是约3重量％以下的粒径小于150μm的细颗粒。与细颗粒含量为约10重量％至约20重量％的根据常规制备方法制备的超吸收性聚合物形成对照。

在研磨超吸收性聚合物颗粒的步骤之后，可以进一步包括根据粒径对研磨的超吸收性聚合物颗粒进行分级的步骤。

此外，在对超吸收性聚合物颗粒进行研磨和/或分级之后，可以进一步包括在交联剂的存在下在超吸收性聚合物颗粒的至少一部分表面上形成表面交联层的步骤。通过该步骤，超吸收性聚合物颗粒中包含的交联聚合物通过表面交联剂额外交联，从而在超吸收性聚合物颗粒的至少一部分表面上形成表面交联层。

在下文中，参照图1至图6，将更详细地描述用于一次和二次微粉化步骤的本发明的实施方式的超吸收性聚合物水凝胶用微粉化装置(10)。

图1是本发明的实施方式的超吸收性聚合物水凝胶用微粉化装置(10)的横截面图。如图1所示，本发明的实施方式的超吸收性聚合物水凝胶用微粉化装置(10)包括本体(100)、第一和第二驱动电机(110,120)以及切割部。

在本体(100)中，形成输送水凝胶的输送空间(106)和对聚合水凝胶或重组水凝胶进行研磨和压制以微粉化的切割空间。此外，还形成与切割空间相邻定位并排出微粉化水凝胶的排出空间(104)。输送空间(106)沿本体(100)的纵向从一个侧部形成到另一侧部，切割空间形成在本体(100)的纵向的另一侧部，并且排出空间(104)形成在本体(100)的纵向的切割部的另一侧，因此，输送空间(106)、切割空间和排出空间(104)沿水凝胶的移动依次形成。因此，水凝胶在输送空间(106)中沿本体(100)的纵向输送，在切割空间中微粉化，并且在排出空间(104)中排出。切割空间位于输送空间(106)和排出空间(104)之间的本体(100)的内部，并且在切割空间中设置切割部。

在本体(100)的一侧的上部，形成与输送空间(106)连接的料斗(102)，并且从聚合反应器排出的水凝胶或重组水凝胶通过料斗(102)引入本体(100)，即，输送空间(106)中。在本体(100)的另一侧，形成排出空间(104)，并且由切割部微粉化的水凝胶通过排出空间(104)排出。

在本体(100)的输送空间(106)中可旋转地设置有第一旋转轴(112)，并且在排出空间(104)中可旋转地设置有第二旋转轴(122)。第一旋转轴(112)和第二旋转轴(122)可同轴设置，并延伸至切割空间。第一旋转轴(112)连接到切割部的一个旋转部件，第二旋转轴(122)连接到切割部的另一旋转部件。第一旋转轴(112)的端部和第二旋转轴(122)的端部彼此间隔开，因此，第一和第二旋转轴(112,122)中的一个的旋转不影响第一和第二旋转轴(112,122)中的另一个的旋转。即，第一和第二旋转轴(112,122)可以彼此独立地控制。

在本体(100)的一侧，设置第一驱动电机(110)，并且第一驱动电机(110)连接到第一旋转轴(112)。即，设置在输送空间(106)中的第一旋转轴(112)的一端穿过本体(100)的一侧表面并连接到第一驱动电机(110)，并且第一旋转轴(112)的另一端延伸至切割空间。在第一旋转轴(112)的外周面上，形成有至少一个螺杆(114)。作为另选，第一旋转轴(112)可连接到具有在外周面上形成的螺杆(114)的轴，并且将驱动力传输到该轴。如果第一驱动电机(110)向第一旋转轴(112)提供驱动力且第一旋转轴(112)旋转，则螺杆(114)与第一旋转轴(112)一起旋转，并将输送空间(105)内的水凝胶朝向切割部输送到纵向的另一侧。

在本体(100)的另一侧，设置第二驱动电机(120)，并且第二驱动电机(120)连接到第二旋转轴(122)。即，设置在排出空间(104)中的第二旋转轴(122)的一端穿过本体(100)的另一侧表面并延伸至切割空间，并且第二旋转轴(122)的另一端连接到第二驱动电机(120)。

如上所述，第二旋转轴(122)的一端与第一旋转轴(112)的另一端在纵向上间隔开，因此，第一旋转轴(112)的旋转和第二旋转轴(122)的旋转彼此独立。即，第一驱动电机(110)的第一旋转轴(112)的转速可以与第二驱动电机(120)的第二旋转轴(122)的转速独立地控制，特别是不同地控制。

切割部设置在切割空间中，对由螺杆(114)输送的水凝胶进行细切和压制并将其排出到排出空间(104)。切割部包括预切割器(130)、第一和第二切割器(140,160)以及第一和第二孔板(150,170)。预切割器(130)、第一切割器(140)、第一孔板(150)、第二切割器(160)和第二孔板(170)沿纵向从一侧到另一侧依次设置。因此，在输送空间(106)中沿纵向输送到切割空间的水凝胶依次通过预切割器(130)、第一切割器(140)、第一孔板(150)、第二切割器(160)和第二孔板(170)并且被微粉化，并且微粉化水凝胶被排出到排出空间(104)。

图2是本发明的实施方式的超吸收性聚合物水凝胶用微粉化装置中使用的预切割器(130)的主视图。如图2所示，预切割器(130)通常具有圆盘形状，并且在至少一个螺杆(114)的另一侧固定到本体(100)。在预切割器(130)的中心部，形成第一旋转轴(112)可旋转穿过的中心孔，并且在中心孔的径向外侧沿圆周方向形成多个预切割器孔(134)。尽管图2例示了多个预切割器孔(134)具有相同的形状并且以相等的间隔设置，但是预切割器孔(134)的形状和布置不限于图2所示的实施例。

预切割器(130)减少来自由旋转螺杆(114)旋转时在纵向上输送的水凝胶移动的旋转成分，并且将水凝胶在纵向上供应到第一切割器(140)。更具体地，通过螺杆(114)，水凝胶旋转并在纵向上供应到预切割器(130)。由于预切割器(130)不旋转而是固定到本体(100)，因此当水凝胶通过预切割器孔(134)时，通过预切割器孔(134)之间的隔板，在水凝胶的移动中，直线成分不受影响，但旋转成分减少。如果在水凝胶的移动中，旋转成分减少，则可以根据第一切割器(140)的转速控制水凝胶与第一切割器(140)的碰撞次数，并且当水凝胶通过第一和第二孔板(150,170)时施加到水凝胶的压力减小。因此，预切割器(130)允许以受控方式进行水凝胶的细切和压制，并且减少水凝胶颗粒的损坏，从而改善性能。其中，预切割器(130)的主要功能不是水凝胶的细切和压制，而是减少来自水凝胶移动的旋转成分，因此，预切割器孔(134)的尺寸可以相对大于形成在第一和第二孔板(150,170)中的第一和第二通孔(152,172)。

再次参照图1，第一切割器(140)设置在预切割器(130)的另一侧，同时与其间隔开。第一切割器(140)配备有多个第一切割器刀片并连接到第一旋转轴(112)的另一端。因此，第一切割器(140)通过第一驱动电机(110)旋转并且并精细地粉碎已通过预切割器(130)的水凝胶。为此，第一旋转轴(112)的另一端穿过预切割器130并连接到第一切割器(140)。第一切割器(140)以相对较慢的转速旋转并一次研磨水凝胶。在一个实施例中，第一切割器(140)(即，第一旋转轴(112))的转速可以为约100rpm～300rpm，但不限于此。此外，第一切割器(140)配备有6个第一切割器刀片，并且第一切割器刀片相对于纵向倾斜约45°～60°，但第一切割器刀片的数量和第一切割器刀片的倾斜角不限于此。

由第一切割器(140)一次研磨的水凝胶被输送到第一孔板(150)。

图3是本发明的实施方式的超吸收性聚合物水凝胶用微粉化装置中使用的第一孔板(150)的侧视图，图4是图3所示的第一孔板(150)的主视图。如图3和图4所示，第一孔板(150)设置在第一切割器(140)的另一侧，同时间隔第一预定间隙。第一孔板(150)固定到本体(100)，并且具有在纵向上形成的多个第一通孔(152)。由第一切割器(140)一次粉碎的水凝胶通过第一通孔(152)并排出到第二切割器(160)。已通过第一通孔(152)的水凝胶的尺寸对应于第一通孔(152)的尺寸，并且水凝胶的输送速度与第一切割器(140)(即，第一旋转轴(112))的转速对应(成比例)。在一个实施例中，第一孔板(150)的厚度可以为约7mm～35mm，每个第一通孔(152)的直径可以为约3mm～20mm，并且第一通孔(152)的开口率(通孔的总面积与孔板的面积的比率)可以为约30％～55％，但不限于此。

再次参照图1，第二切割器(160)设置在第一孔板(150)的另一侧，同时间隔开。第二切割器(160)配备有多个第二切割器刀片并连接到第二旋转轴(122)的一端。因此，第二切割器(160)通过第二驱动电机(120)旋转并且更精细地粉碎已通过第一孔板(150)的水凝胶。为此，第二旋转轴(122)的一端穿过第二孔板(170)并连接到第二切割器(160)。第二切割器(160)以相对较快的转速旋转并二次研磨水凝胶。在一个实施例中，第二切割器(160)的转速(即，第二旋转轴(122)的转速)可以为约1000rpm～1750rpm，但不限于此。其中，第二切割器(160)的转速(即，第二旋转轴(122)的转速)与每单位时间水凝胶与第二切割器(160)的碰撞次数对应(成比例)。在通过将第一切割器(140)或第一旋转轴(112)的转速设置得相对较慢而不会增加水凝胶的输送速度的同时，通过将第二切割器(160)或第二旋转轴(122)的转速设置得相对较快，可以增加每单位时间第二切割器(160)与水凝胶的碰撞次数。因此，水凝胶不会积聚在切割部，因此，可以使水凝胶颗粒小型化并且可以减少细颗粒的产生。同时，第二切割器(160)配备有6个第二切割器刀片，并且第二切割器刀片相对于纵向倾斜约45°～60°，但第二切割器刀片的数量和第二切割器刀片的倾斜角不限于此。

由第二切割器(160)二次研磨的水凝胶被输送到第二孔板(170)。

图5是本发明的实施方式的超吸收性聚合物水凝胶用微粉化装置中使用的第二孔板(170)的侧视图，图6是图5所示的第二孔板(170)的主视图。如图5和图6所示，第二孔板(170)设置在第二切割器(160)的另一侧，同时间隔第二预定间隙。第二孔板(170)固定到本体(100)，并且具有在纵向上形成的多个第二通孔(172)。由第二切割器(160)二次粉碎的水凝胶通过多个第二通孔(172)并排出到排出空间(104)。已通过第二通孔(172)的水凝胶的尺寸对应于第二通孔(172)的尺寸。在一个实施例中，每个第二通孔(172)的直径可以为约3mm～16mm，并且第二通孔(172)的开口率(通孔的总面积与孔板的面积的比率)可以为约30％～55％，但不限于此。此外，通过将第二通孔(172)的直径设置为小于第一通孔(152)的直径，可以进一步减小排出到排出空间(104)的水凝胶的尺寸。

如果第二孔板(170)的厚度较厚，则当水凝胶通过第二孔板时施加到水凝胶的压力可能增加，从而使水凝胶的性能劣化。因此，随着第二孔板(170)的厚度变薄，水凝胶的性能得到提高。在一个实施例中，第二孔板(170)的厚度可以为约3mm～10mm，但不限于此。

同时，如果第二孔板(170)的厚度较薄，则当水凝胶通过第二通孔(172)时，第二孔板(170)可能因来自水凝胶的压力而损坏。因此，第二孔板(170)可以配备有至少一个肋(174)，以便加强第二孔板(170)的刚性。尽管图5和图6例示了4个肋以十字形的形式设置在第二孔板(170)的另一侧，但肋的数量和布置不限于此。在一个实施例中，第二通孔(172)的厚度和肋(174)的厚度之和可以等于第二孔板(170)的厚度，但不限于此。

在第二孔板(170)的中心部，形成中心孔，并且设置在排出空间(104)中的第二旋转轴(122)的一端穿过中心孔并连接到第二切割器(160)。

在下文中，将描述本发明的实施方式的微粉化装置(10)的操作。

如果从聚合反应器排出的水凝胶或重组水凝胶通过料斗(102)引入本体(100)的输送空间(106)中，则第一驱动电机(110)操作。由此，第一旋转轴(112)和螺杆(114)旋转并将水凝胶朝向切割部输送，并且连接到第一旋转轴(112)的第一切割器(140)旋转。其中，水凝胶的输送速度对应于第一旋转轴(112)或第一切割器(140)的转速。

此外，如果第二驱动电机(120)操作，则第二旋转轴(122)和第二切割器(160)也旋转。其中，每单位时间水凝胶与第二切割器(160)的碰撞次数对应于第二旋转轴(122)或第二切割器(160)的转速。

首先，由螺杆(114)输送的水凝胶通过切割部中的预切割器(130)的预切割器孔(134)，并且在水凝胶的移动中，旋转成分减少。已通过预切割器(130)的预切割器孔(134)的水凝胶与由第一驱动电机(110)旋转的第一切割器(140)的第一切割器刀片发生碰撞，并且一次研磨成小尺寸的颗粒。如果由第一切割器(140)一次研磨的水凝胶颗粒的尺寸小于第一通孔(152)的直径，则水凝胶颗粒通过第一通孔(152)并输送到第二切割器(160)。

水凝胶颗粒与由第二驱动电机(120)旋转的第二切割器(160)的第二切割器刀片发生碰撞，并且二次研磨成更小尺寸的颗粒。如上所述，由于第二切割器(160)的转速比第一切割器(140)的转速更快，因此水凝胶与第二切割器(160)的碰撞次数大于水凝胶与第一切割器(140)的碰撞次数。因此，将水凝胶颗粒通过第二切割器(160)二次研磨成更小的尺寸。如果由第二切割器(160)二次研磨的水凝胶颗粒的尺寸小于第二通孔(172)的直径，则水凝胶颗粒排出到排出空间(104)。

同时，由于螺杆(114)的旋转即水凝胶的输送速度由第一驱动电机(110)控制，并且第二切割器(160)的旋转即水凝胶与第二切割器(160)的碰撞次数由第二驱动电机(120)控制，因此水凝胶的输送速度和水凝胶与第二切割器(160)的碰撞次数可以独立地控制。优选地，对应于水凝胶的输送速度的第一驱动电机(110)的转速可以相对较慢，并且对应于水凝胶与第二切割器(160)的碰撞次数的第二驱动电机(120)的转速可以相对较快。即，第一驱动电机(110)的转速可以被控制为比第二驱动电机(120)的转速慢。由此，可以在不增加水凝胶的输送速度的情况下增加水凝胶与第二切割器的碰撞次数。

例如，为了使水凝胶颗粒更小或增加水凝胶颗粒的球形度，通过增加第二驱动电机(120)的速度来增加水凝胶与第二切割器(160)的碰撞次数。在这种情况下，由于不会增加第一驱动电机(110)的速度，因此不会增加水凝胶的输送速度。因此，由于水凝胶向切割部的输送速度不会增加，因此水凝胶不会积聚在切割部。因此，在使由于聚集引起的水凝胶颗粒的损伤最小化的同时，可以使水凝胶颗粒小型化并且可以减少细颗粒的产生。

此外，由于可以使水凝胶颗粒小型化，因此可以省略随后的研磨过程，并且可以防止颗粒的吸收速度降低。

尽管本发明的实施方式例示了使用两个驱动电机，但不一定限于此。例如，一个驱动电机可以通过具有第一齿轮比的第一变向单元连接到第一旋转轴(112)，并且可以通过具有第二齿轮比的第二变向单元连接到第二旋转轴(122)。在这种情况下，第一和第二齿轮比可以设置成使得第一旋转轴(112)的转速相对较慢，而第二旋转轴(122)的转速相对较快。

(实施例1)

用本发明的实施方式的微粉化装置(10)对在聚合反应器中聚合的聚丙烯酸吸收性聚合物进行微粉化。第一通孔(152)的直径和厚度、第二通孔(172)的直径和厚度、肋(174)的数量、第一切割器(140)的转速和第二切割器(160)的转速如表1所示。

(表1)

在用微粉化装置(10)进行微粉化之后，测量小于150μm的细颗粒的产生，结果，产生约8％的细颗粒。其中，细颗粒的产生表示细颗粒的质量占微粉化装置(10)中引入的水凝胶的总质量的百分比。

(比较例1)

通过与实施例1相同的方法用常规切碎机对在聚合反应器中聚合的聚丙烯酸吸收性聚合物进行细切。常规切碎机用连接到一个驱动电机的一个旋转轴对水凝胶进行输送和细切，并且细切的水凝胶颗粒通过一个孔板，然后排出到排出空间。其中，通孔的直径和厚度分别为8mm和10mm，切割器的转速为150rpm。

在用常规切碎机进行细切之后，测量细颗粒的产生，结果，产生约14％的细颗粒。

因此，可以看出，如果用实施例1的微粉化装置(10)进行微粉化，则与用比较例1的切碎机进行切细的情况相比，细颗粒的产生减少了约42.9％。

(实施例2)

用本发明的实施方式的微粉化装置(10)对重组聚丙烯酸吸收性聚合物进行微粉化。第一通孔(152)的直径和厚度、第二通孔(172)的直径和厚度、肋(174)的数量、第一切割器(140)的转速和第二切割器(160)的转速如表2所示。

(表2)

由于重组水凝胶具有增加的硬度，因此与实施例1相比，第一通孔的直径以及第一和第二切割器的转速增加。

在用微粉化装置(10)进行微粉化之后，测量小于150μm的细颗粒的产生，结果，产生约9.4％的细颗粒。

(比较例2)

通过与实施例2相同的方法用常规切碎机对重组水凝胶进行细切。常规切碎机用连接到一个驱动电机的一个旋转轴对水凝胶进行输送和细切，并且细切的水凝胶颗粒通过一个孔板，然后排出到排出空间。其中，通孔的直径和厚度分别为20mm和35mm，切割器的转速为200rpm。

在用常规切碎机进行细切之后，测量细颗粒的产生，结果，产生约16.3％的细颗粒。

因此，可以看出，如果用实施例2的微粉化装置(10)进行重组水凝胶的微粉化，则与用比较例2的切碎机进行切细的情况相比，细颗粒的产生减少了约42.3％。

尽管已经描述了本发明的优选实施方式，但本发明并不限于实施方式，并且包括由本领域普通技术人员容易地从本发明的实施方式修改并被认为是等同的范围内的所有修改。