況下，所述粉末 均可以粉末形式或者在一種適宜液體中的漿液或懸浮液的形式添加。較為便利的是，所述 液體為水或在聚合反應(yīng)中使用的任何其他液體。所述液體的實(shí)例有氫氧化鈉溶液、丙烯酸 或丙烯酸鈉溶液。
[0068] 當(dāng)捏和機(jī)中的內(nèi)含物通過捏和機(jī)從其進(jìn)料區(qū)域傳送到其排出區(qū)域時(shí)，會發(fā)生一些 反混。因此，捏和機(jī)中的內(nèi)含物需在該捏和機(jī)中度過一定的平均停留時(shí)間。該平均停留時(shí) 間取決于軸的轉(zhuǎn)速和軸的設(shè)計(jì)。一種測定平均停留時(shí)間的方便的公知方法為，在捏和機(jī)連 續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中開始向進(jìn)料區(qū)域中添加恒定量的示蹤物質(zhì)，并在排出區(qū)域監(jiān)測該示蹤物質(zhì)濃 度。該濃度在示蹤物質(zhì)開始出現(xiàn)在排出區(qū)域中一定時(shí)間后升高，最后恒定為所添加的示蹤 物質(zhì)濃度。平均停留時(shí)間為開始添加示蹤物質(zhì)和在排出區(qū)域中示蹤物質(zhì)濃度達(dá)到理論值的 50%之間的時(shí)間?？墒褂弥珓┳鳛槭聚櫸镔|(zhì)，這樣特別易于測量。但是，通常優(yōu)選使用對 產(chǎn)物不具有不利影響的示蹤物質(zhì)，并且當(dāng)消費(fèi)者將超吸收劑用于白色產(chǎn)品時(shí)，著色劑可能 會引起視覺問題。對于超吸收劑，適宜的示蹤物質(zhì)包括氫氧化鉀、氯化鈣、硫酸鋁或硫酸鉀。
[0069] 當(dāng)捏和機(jī)的內(nèi)含物通過該捏和機(jī)沿其軸傳送時(shí)，沿捏和機(jī)軸的每一個幾何位置或 幾何點(diǎn)均與平均停留時(shí)間的某一分率相對應(yīng)。捏和機(jī)可具有軸上的捏和元件和傳送元件的 排列不同并相應(yīng)地填充水平不同的區(qū)域。因此，捏和機(jī)的內(nèi)含物在平行于捏和機(jī)軸方向上 的移動速度可沿著該軸而變化。換言之，捏和機(jī)的內(nèi)含物可能需要比大約平均停留時(shí)間的 某一分率的時(shí)間來達(dá)到進(jìn)料區(qū)域和排出區(qū)域之間距離的相同分率的位置。但是，可以容易 地在測量平均停留時(shí)間過程中于沿捏和機(jī)軸的若干位置處測定示蹤物質(zhì)濃度，由此測定捏 和機(jī)的內(nèi)含物達(dá)到捏和機(jī)中某一位置時(shí)所花費(fèi)的平均時(shí)間。以該方式，可容易地測定與平 均停留時(shí)間的某一確定分率相對應(yīng)的沿捏和機(jī)軸的位置。
[0070] 將至少一種其他添加劑添加到捏和機(jī)中的聚合混合物中。所述添加劑選自任何已 知的用于超吸收劑的添加劑。另一添加劑的一個典型實(shí)例為超吸收劑細(xì)粉。超吸收劑細(xì)粉 為在下游分級操作中由聚合形式的凝膠產(chǎn)物干燥而得到的尺寸過小的（undersize)顆粒。 待在本發(fā)明方法中添加的超吸收劑細(xì)粉可為在本發(fā)明方法中超吸收劑制備的下游得到的 超吸收劑細(xì)粉，或在制備超吸收劑的另一種方法中得到的細(xì)粉。通常地，超吸收劑細(xì)粉為粒 度不大于500ym、甚至更通常不大于300ym或不大于150ym的超吸收劑粉末（表面交聯(lián) 的或未交聯(lián)的，或兩者的混合物）。由于也通常使用IOOum或106ym作為超吸收劑粒度規(guī) 格中的截止下限尺寸（lowercut-offsize)，因此超吸收劑細(xì)粉通常具有小于106ym或小 于100ym的粒度。常見的最小粒度為20ym，因?yàn)楦〉念w?？赡軙纬蓺廨d塵埃并造成 呼吸性危害，但是在本發(fā)明方法中理想地可以使用這類細(xì)粉。
[0071] 將超吸收劑細(xì)粉在與平均停留時(shí)間的至少一半相對應(yīng)的位置，或換言之，在與不 早于平均停留時(shí)間一半相對應(yīng)的位置，添加到捏和機(jī)中進(jìn)行聚合的混合物中。所述細(xì)粉可 在若干位置添加，條件為每一個位置均滿足該條件。在一個實(shí)施方案中，細(xì)粉在與不早于所 述停留時(shí)間的60%相對應(yīng)的位置添加。
[0072] 超吸收劑細(xì)粉通常"按原樣"添加，意思是按它們在下游分級操作中（通常為篩分 或過篩）所獲得的樣子添加?？蓪⑺鼈冊谘h(huán)進(jìn)入本發(fā)明聚合步驟之前進(jìn)行預(yù)處理以改進(jìn) 處理性能。一種適宜的預(yù)處理可為將細(xì)粉潤濕以將它們以凝膠而不是粉末的形式進(jìn)料到捏 和機(jī)中。
[0073] 聚合之前，單體溶液不含有殘留氧。這可通過一種惰性氣體來實(shí)現(xiàn)，所述惰性氣體 可以并流、逆流或中間的進(jìn)入角度地引入?？墒褂美鐕娮?、靜態(tài)或動態(tài)混合器或者泡罩塔 得到良好的混合。
[0074] 所述單體溶液在有或沒有惰性氣體流的情況下穿過捏和機(jī)。在生產(chǎn)規(guī)模的反應(yīng)器 中，單體溶液的質(zhì)量通過量優(yōu)選不小于500kg/hm3、更優(yōu)選不小于1000kg/hm3、甚至更優(yōu)選 不小于2000kg/hm3并且尤其是不小于3000kg/hm3 (捏和機(jī)容積），惰性氣體流--如果施用 的話--優(yōu)選不小于IOOlAm3 (捏和機(jī)容積）。當(dāng)然，中試工廠規(guī)模的（pilotplant-sized) 反應(yīng)器或?qū)嶒?yàn)室反應(yīng)器的通過量和容積可以是相當(dāng)小的。
[0075] 所用的惰性氣體可以獨(dú)立地各自為蒸汽、氮?dú)?、稀有氣體（例如氬氣）、一氧化碳、 二氧化碳、六氟化硫，或其混合物。所述惰性氣體可以全部或部分地通過捏和機(jī)中的化學(xué)反 應(yīng)產(chǎn)生。優(yōu)選使用蒸汽、二氧化碳和/或氮?dú)庾鳛槎栊詺怏w。
[0076] 捏和機(jī)容積可以根據(jù)所需通過量和轉(zhuǎn)化率而改變。捏和機(jī)容積優(yōu)選不小于0.5m3， 更優(yōu)選至少〇. 7m3、甚至更優(yōu)選在l-25m3范圍內(nèi)并且尤其是在3-12m3范圍內(nèi)。
[0077] 雖然進(jìn)料到捏和機(jī)中的混合物具有相當(dāng)?shù)偷恼扯?，但是其稠度?jīng)由高粘稠態(tài)轉(zhuǎn)變 為易碎的凝膠，所述凝膠通過捏和機(jī)的連續(xù)傳輸作用而在該捏和機(jī)下游端排出。將通過聚 合制備的凝膠在捏和機(jī)中粉碎成細(xì)分散的、易碎的凝膠，然后以該形態(tài)排出。優(yōu)選地，除 去聚合過程中混合器中的一些水，使在捏和機(jī)下游端所得到的凝膠的易碎顆粒具有20重 量％ -100重量％范圍內(nèi)的固體含量。
[0078] 優(yōu)選地，如WO2006/034 806Al中所述定義和在易碎凝膠區(qū)域中測得的，捏和機(jī) 的填充水平不小于71 %并優(yōu)選不多于99 %，并且更優(yōu)選在73% -95%范圍內(nèi)，甚至更優(yōu)選 在75%-90%范圍內(nèi)，尤其是在80%-85%范圍內(nèi)。此外，如WO2006/034 806Al中所定義 和描述的聚合區(qū)中的溫度，優(yōu)選大于65°C、優(yōu)選大于70°C、更優(yōu)選大于75°C、甚至更優(yōu)選大 于80°C并且尤其是大于85°C。聚合區(qū)中溫度的上限通常為100°C、優(yōu)選96°C。在一個特別 優(yōu)選的實(shí)施方案中，每小時(shí)的溫度波動低于20°C、優(yōu)選15°C、更優(yōu)選10°C、尤其是5°C?？?通過至少71%的高填充水平、通過加熱或冷卻、或通過計(jì)量添加細(xì)小顆粒的超吸收劑一一 通常為在下游篩分操作中得到的尺寸過小的產(chǎn)物顆粒一一來使溫度和溫度波動在該范圍。
[0079] 捏和機(jī)中的捏和機(jī)內(nèi)含物的平均停留時(shí)間和停留時(shí)間分布（停留時(shí)間分布可以 平均停留時(shí)間的最大偏差描述）可根據(jù)相關(guān)裝置在產(chǎn)率和處理量方面的各需求進(jìn)行選擇。 確定這些參數(shù)的方法和捏和機(jī)設(shè)計(jì)特征包括捏和機(jī)的內(nèi)容積、單體溶液進(jìn)料速率、捏和機(jī) 的填充水平，和對捏和機(jī)軸（包括捏和元件和傳送元件）進(jìn)行設(shè)計(jì)使得該軸的幾何形狀能 對物料產(chǎn)生程度不同的向后或向前傳送，由此確定反混程度，該反混程度用反混比（反混 比為停留時(shí)間分布和平均停留時(shí)間的比值）表述。所述反混程度還可受填充高度（捏和機(jī) 出口處的堰）的改變和捏和機(jī)入口或捏和機(jī)多個位置處的計(jì)量速率（多種可能的添加劑） 影響，并隨攪拌軸旋轉(zhuǎn)速度和具體反向傳輸區(qū)的改變而改變。
[0080] 當(dāng)為了品質(zhì)原因而優(yōu)選較寬的停留時(shí)間分布時(shí)，例如為了消除所制備物料的品質(zhì) 波動，通常選擇具有較寬停留時(shí)間分布的捏和機(jī)。
[0081] 但是，在許多情況下，使用按WO2006/034 806Al中所述測得的小于0.33、優(yōu)選 小于〇. 3、更優(yōu)選小于0. 27、甚至更優(yōu)選小于0. 26或甚至小于0. 25、尤其是小于0. 24的反 混比。
[0082] 合適的方法和捏和機(jī)設(shè)計(jì)是已知的。通常地，使平均停留時(shí)間最小化，以使時(shí)空產(chǎn) 率最佳化。
[0083] 該反應(yīng)也可在減壓下--在100-800mbar并且尤其是在200-600mbar范圍內(nèi)-- 進(jìn)行。
[0084] 捏和機(jī)可按需要加熱或冷卻。其中的單體溶液在從-KTC(并優(yōu)選0°C)至 140°C(并優(yōu)選100°C)的范圍內(nèi)的溫度下聚合。所述溫度優(yōu)選在30-120°C范圍內(nèi)，并且尤 其是最高溫度在50-KKTC范圍內(nèi)，更優(yōu)選不大于95°C并且尤其是不大于90°C。
[0085] 優(yōu)選實(shí)施本發(fā)明方法使得通過蒸發(fā)掉反應(yīng)混合物中的水而除去的熱量的分率不 小于反應(yīng)熱的5%、優(yōu)選不小于15%并且更優(yōu)選不小于25%。
[0086] 還優(yōu)選的本方法的另一種方案為，其中通過產(chǎn)物排出而除去的熱量的分率不小于 反應(yīng)熱的25%、優(yōu)選不小于45%并且尤其是不小于55%。
[0087] 優(yōu)選，本發(fā)明方法中，總共不小于50%、更優(yōu)選不小于70%并且尤其是不小于 90 %的反應(yīng)熱通過產(chǎn)物排出和水分蒸發(fā)而除去。
[0088] 在一個極特別優(yōu)選的方法變化方案中，對捏和機(jī)的內(nèi)表面和/或一個或多個（優(yōu) 選全部）軸進(jìn)行冷卻。
[0089] 在聚合中得到的凝膠中的水分含量在0重量％ -80重量％范圍內(nèi)，并優(yōu)選在40重 量％ -70重量％范圍內(nèi)。對不結(jié)塊的已自由流動的凝膠而言，該相對較低的含濕量降低了 隨后干燥所需的能量。
[0090] 在聚合中得到的凝膠中的剩余單體含量通常低于170ppm、優(yōu)選160ppm或更少。使 用本發(fā)明方法甚至可實(shí)現(xiàn)150ppm或更小、120ppm或更小并且甚至IOOppm或更小的值。
[0091] 達(dá)到本發(fā)明方法中的峰值溫度所需時(shí)間優(yōu)選為5分鐘或更少，并且更優(yōu)選在2-4 分鐘范圍內(nèi)。該范圍包括對捏和機(jī)處理量和產(chǎn)物品質(zhì)（很少的團(tuán)塊、良好的殘留單體值等） 而言的最佳值。
[0092] 將所引用文獻(xiàn)中關(guān)于方法操作的詳細(xì)內(nèi)容明確納入本文。
[0093] 將所得到水凝膠的酸基在一個酸中和步驟中進(jìn)行部分中和，通常中和到至少 25mol%的程度、優(yōu)選至少50mol%和更優(yōu)選至少60mol%的程度，并且通常中和至不大于 85mol%、優(yōu)選不大于80mol%并且更優(yōu)選不大于75mol%的程度。
[0094] 中和可在聚合之后、在水凝膠階段進(jìn)行。但是也可在聚合之前全部中和或部分中 和至所需的中和程度。在聚合之前進(jìn)行部分中和的情況下，所用單體中通常至少lOmol%、 優(yōu)選至少15mol%以及通常不多于40mol%、優(yōu)選不多于30mol%并且更優(yōu)選不多于 25mol%的酸基在聚合之前通過向該單體溶液中添加一部分中和劑而進(jìn)行中和。在此情況 下，所需的最終中和程度只有在聚合近結(jié)束時(shí)或聚合之后確定，優(yōu)選地以干燥之前的水凝 膠水平確定。所述單體溶液通過摻入中和劑進(jìn)行中和。水凝膠可在中和過程中例如通過絞 肉機(jī)或用于粉碎凝膠樣物質(zhì)的類似裝置進(jìn)行機(jī)械粉碎，在此情況下，可將中和劑噴霧、噴灑 或澆注于水凝膠上，然后小心地進(jìn)行混入。為此，可將得到的凝膠物進(jìn)行反復(fù)研磨粉碎以均 一化。
[0095] 在聚合之前通過添加中和劑將單體溶液中和至所需最終中和程度或在聚合之后