❶ 什么是“高吸水树脂”具体说说
高分子吸水树脂因其具有吸水量大,保水能力强和分之聚合物的许多性能,如:力学性能,可塑性,易加工和便于使用等,近二十年来发展速度,被广泛应用与一次性卫生用品,农用领域,光电缆业和防水行业。
一次性卫生用品是高分子吸水树脂的主要的也是较为成熟的应用领域,约占高分子吸水树脂总用量的70%-80% ,主要是婴幼儿护理卫生用品,妇女护理卫生用品和成人失禁卫生用品。由于上述产品所处理的液体不是简单的水,而是含有盐,矿物质以及血液的混合物。所以,我们在测试高分子吸水树脂和尿裤时使用的是生理盐水和人造血浆,以更符合实际使用时的状况。
尿裤的技术要求
尿裤是以木浆和高分子吸水树脂为主构成的吸收芯体,以及无妨布,纸巾,松紧带和粘合剂等组成。消费者对尿裤的要求是婴儿穿戴时不产生渗漏和吸水及保水性,并使婴儿皮肤表面干爽,穿戴舒适。尿裤生产商对尿裤产品的性能要求主要表现在保水性能,穿渗速度,液体扩散和防漏等。而尿裤的原材料对尿裤的每一种性能所作的贡献是不同的,如表面导流层的无妨布对穿渗速度,液体扩散范围影响比较大,而高分子吸水树脂会对尿裤等回渗性能产生比较大的影响,大约有70% 的贡献来自吸收树脂。
高分子吸水树脂的性能
高分子吸水树脂的出现带动了尿裤使用和生产的革命,由于它的高吸水性以及良好的保水性能使现代的一次性尿裤为母亲带来方便的同时也为婴儿带来干孀和舒适。
作为尿裤原材料的高分子吸水树脂具有许多特性,如:吸收速率,吸收量,加压下的吸收量和保水量。
吸收速率:它显示高分子吸水树脂在某个时间段中最大的吸收量,一般数据是以开始的30s,60s 或180s 内1g 高分子吸水树脂所能吸收的生理盐水。
吸收量:它显示1g 高分子吸水树脂最大的所能吸收的生理盐水量。
加压下的吸收量(0.70pa) :它显示在受到0.7pa 压力的情况下,1g 高分子吸水树脂最大的吸收量。这是因为婴儿在很多情况下是坐着或躺着的,而这时尿液往往是在人体的压迫下吸收尿液。这种测试方式就是为了模拟并了解吸收树脂在加压下的吸收情况。
保水量:它显示1g 高分子吸水树脂在吸收最大的生理盐水量后经过1400 转的离心处理所能保有的最大的生理盐水量。它表示了高吸收树脂真正能保持与固定的生理盐水量。
比重和颗粒分布:它显示高分子吸水树脂的比重和颗粒大小以及分布情况。
这些特性对尿裤的性能都有不同的贡献,所以我们并不认为某一数据高就一定是好的产品,但是相对而言,保水量和加压下的吸收量是比较重要的。
对尿裤性能的作用:
就尿裤的要求以及高分子吸收树脂在尿裤中所起的作用而言,保水量和加压下的吸收量是比较重要的性能。其次是吸水速率和吸水量。现在尿裤行业中,无论是尿裤制造商还是尿裤分销商都十分关注吸水速率,认为吸水快的尿裤是好的尿裤,特别是尿裤制造商将吸水速率作为评介高分子吸水树脂优劣的唯一标准,这对尿裤的发展产生一种误导,使我们的尿裤无法及时跟上世界先进尿裤发展的趋势。我们部析尿裤芯片可以发现其中有两种原料组成:高分子吸水树脂和木浆。高分子吸水树指具有高吸水量和高吸水保有量的特征,它的吸水量和保水量是木浆的几十位,而木浆堆积在一起具有良好的毛细管,产生较高的导流分散作用,它的吸水速率大约是高分子吸水树脂的5-6 位。所以两者的性能具有互补性,合适的配比和混合构成的尿裤芯片能达到最佳吸收速率和吸水保有量的效果。如果我们最大关注的只是速率,则木浆将裤芯片的最佳原材料。而我们使用尿裤并重点推广宣传 的是其能保持婴儿屁股的皮肤干爽,高分子吸水树脂所拥有的高水量和保水量才能保工业化这一特性,这也下是高分子吸水树脂能成为新一代尿裤芯片材料的主要原因。
为了了解高分子吸水树脂吸水速率与吸水量的关系,我们使用柱状吸水试验方法对不同的高分子吸水树脂进行了测试,我们发现,初吸收速率较快的高分子吸水树脂在经过一非常短的时间后,它的吸收量就没有增长,这就是产生了高分子聚合物胶凝阴隔的问题。高分子吸水树脂是一种颗粒表面经过一定程度交联的高分子聚合物。它在吸收液体的时候颗粒会快速膨胀同时机械强度下降,表面互相粘联和产生糊状的情况,如果表面互相粘联情况严重就会产生阴止液体透过已吸收并膨胀颗粒闻隙情况,使吸收速度趋于停滞,这种高分子吸水树脂的长期吸收能力和多次吸收能力就会产生比较大的问题。主要表现在它的尿裤的第二次和第三次回渗会比较高,它只能吸收婴儿的第一次排尿,在2-3h 后婴儿再次排尿后就会因为胶凝阴隔的问题而使吸收不畅,这样尿裤就无法保证婴儿的皮肤干爽从而失去它的真正协效。所以,我们在选择高分子吸水树脂时不可过多关注吸收速率,不是吸收速率越高对尿裤越好,而是相对于不同市场区隔的尿裤去选择具有不同保水量和加压下吸的高分子吸水树脂,同时在与木浆及面层等其他原料的合理配合下达到尿裤的设计要求。
❷ 吸水树脂是什么
高吸水性树脂是一种新型的高分子材料,聚丙烯酸钠盐SUPERAB-SORBENT POLYMER,1976年,日本三洋化成是内全球最容早研究和生产吸水性树脂的厂家.
它能够吸收自身重量几百倍至千倍的水分,无毒、无害、无污染;吸水能力特强,保水能力特高,通过丙烯酸聚合得到的高分子量聚合物→高保水量,高负荷下吸收量的平衡,所吸水分不能被简单的物理方法挤出,并且可反复释水、吸水。应用于农林业方面,可在植物根部形成“微型水库”。高吸水性树脂除了吸水,还能吸收肥料、农药,并缓慢的释放出来以增加肥效和药效。高吸水性树脂以其优越的性能,广泛用于农林业生产、城市园林绿化、抗旱保水、防沙治沙,并发挥巨大的作用。此外,高吸水性树脂还可应用于医疗卫生、石油开采、建筑材料、交通运输等许多领域。
❸ 高吸水性树脂都分哪几类
高吸水性树脂生产现状及市场前景
hc360慧聪网塑料行业频道 2004-05-27 18:36:49
摘要:本文介绍了高吸水性树脂的国内外研究、生产概况和消费概况,并对我国高吸水性树脂今后的发展提出了建议。
关键词:高吸水性树脂;生产;市场;消费;建议
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1009-4725(2003)12-00
Proction Status and Market Foreground of Super Absorbent Polymers
LIU Fu-shun3, YANG Xiao-rong1, YU Yang3, PANG Hui-yuan2, LI Shu-hong1, ZHAO Jing-feng1
(1. Institute of Science and Technology, Siping 136000, China; 2. Xia San Tai Reservoir, Siping 136000, China; 3. Dan Qing Pharmacy Factory, Siping 136000, China)
Abstract: This paper introced the research, proction and consumption of super absorbent polymers (SAP) at home and abroad. Suggestions about the development of SAP in the future were put forward in the end.
Keywords: super absorbent polymers; proction; market; consumption; suggestion
1 概述
高吸水性树脂(Super Absorbent Polymer, SAP)是一种含有羧基、羟基等强亲水性基因,并具有一定交联度网络结构的高分子聚合物[1],是一种特殊功能材料。它不溶于水,也不溶于有机溶剂,并具有独特的性能,通过水合作用能迅速地吸收几十倍乃至上千倍自身重量的水,也能吸收几十倍至100倍的食盐水、血液和尿液等液体,同时具有较强的保水能力。SAP作为一种很有前途的新型功能性高分子材料,完全不同于传统的吸水材料如海绵、纸、棉等。其应用涉及众多行业,除卫生用品领域外,在农林园艺和水土保持、医疗、化妆品、建材领域、电缆、电子工业方面也有广泛的应用[2]。
目前,发达国家对SAP在卫生用品方面的需求虽然日趋饱和,但在广大发展中国家在这方面的需求却日趋扩大,各公司纷纷扩大生产,增加研究和开发力度,由于SAP的用途极为广泛,受到各国高度重视,可见进一步开发SAP仍然有很重大的意义。
2. SAP的生产方法
2.1. SAP的分类
SAP一般按原料分为淀粉系、纤维素系和合成树脂系三大类。交联的丙烯酸盐聚合物是合成树脂系吸水材料的重要方面,而且被认为最有希望的吸水树脂。目前用于医药卫生用品的大部分SAP是丙烯酸类高吸水聚合物。与其它类型高吸水剂比较,该类聚合物除了具备高吸水性能外,其还具有生产成本低,工艺简单,产品质量稳定,长时间储存不会变质等特点,因此成为SAP产品的主流。
2.2 聚丙烯酸盐系SAP的生产方法
聚丙烯酸盐系SAP的生产方法主要有水溶液聚合法和反相悬浮聚合法[3-7]。
2.2.1 水溶液聚合法
水溶液聚合法是以水为溶剂,将经碱部分中和后的丙烯酸,在交联剂存在下进行交联聚合、干燥粉碎而制得的SAP的方法。
该法以水为溶剂,生产过程不产生污染,对设备要求低,投资省.操作简单,生产效率高,缺点是反应速度快.温度不易控制,后处理需增加干燥.粉碎.筛分工序,产品性能较差。主要表现:吸水率(吸蒸馏水和生理盐水)低,吸水速度慢、产品强度小、易吸潮、产品粒度不均等。很难达到卫生用品的要求。采用该法的厂家有日本触媒、住友精化、三洋化成等公司。国内的SAP生产也基本采用该法。
2.2.2 反相悬浮聚合法
反相悬浮聚合法是以溶剂为分散介质,经碱中和的水溶液单体丙烯酸钠,在悬浮分散剂和搅拌作用下分散成水相液滴,引发剂和交联剂溶解在水相液滴中进行的聚合方法。
该法解决了水溶液聚合法的传热、搅拌困难等问题,且反应条件温和,可直接获得珠状产品,生产的SAP粒径大小可根据用途和吸水要求调节。且吸水率高,吸水速度快,产品强度大,不易吸潮等。符合医疗卫生用品质量要求,但此法生产的吸水树脂的特性是其它方法无法比拟的,是一种合成SAP的独特方法。该方法的缺点是主设备材质要求高,设备投资大,采用有机溶剂。需要溶剂回收装置,容易产生污染。只能进行间歇性生产,设备利用率低,生产效率低。采用该法生产的有日本住友精化和触媒等公司。我国目前未见采用该法工业生产的报导。
3 SAP的生产概况
1978年日本实现了SAP的工业化生产,随后,美国Chemdal公司、日本住友精化、触媒化学公司、德国Stockhause、日本三洋化成、Dowchemica等数十家公司先后投产,1980年世界生产能力均为5 kt,1990年生产能力增强到210 kt,1998年已发展到850 kt,而到2000年,世界SAP生产能力迅速增加到1200 kt左右。目前主要生产地区包括美国、日本、西欧,随着亚洲市场的扩大,有些公司在亚洲也建厂并投产,东南亚也将成为第四大生产区。
我国从20世纪八十年代初开始了对SAP的研究工作,先后有40多个单位从事过SAP的研究,专利报道有几十项。目前我国SAP的生产能力在30 kt/a左右,生产企业近30家,但规模都不大,生产能力在1 kt以上的仅7家。其中年产5 kt 的有:陕西华光实业有限公司、青海新型高分子材料有限公司、江苏国达高分子材料有限公司。3 kt/a的有:保定科翰科技发展有限公司.唐山博亚科技发展有限公司.无锡佳宝卫生材料厂;1 kt/a的有:上海高桥浦江塑料厂,开工率不高,2001年产量约为15 kt。据报导,日本Sandage Polymer公司考虑中国对SAP需求的急速增长,计划在江苏南通新建一个产量为130 kt/a的生产基地,预计2005年竣工投产。日本触媒株式会社将于年底开工建设的日触化工(张家港)有限公司,总投资4300万美元,计划2004年底建成。投入运行后可实现年产SAP 30 kt 的生产能力。产品主要用于纸尿布。
4 SAP的消费情况
SAP是一种功能性吸水材料,由于SAP的应用十分广泛,SAP的消费近十年来增长很快,美国、西欧和日本是SAP的主要消费国,1999年世界高吸水性树脂原消费量估计为800 kt,其主要消费国为美国,消费量约为280 kt,占世界消费量的35%,其次是欧洲,消费量约为200 kt,占世界消费量的25%,日本消费量约为80 kt,占世界总消费量的10%。南美.中东和东南亚等地的消费量占30%,据预测,到2003年全球的需求量将达到1000 kt以上,高吸水性树脂主要用于卫生材料,如卫生巾.婴儿尿片.尿裤及病人床垫等,卫生材料的使用量约占总量的80%,农.林保水和育种占8%,建筑助剂占4%,油田矿产助剂占3%,其它占5%。
在我国进入90年代,随着卫生用品的迅速发展,已形成了中国SAP消费市场,但国内产品无论在价格还是产品质量方面都无法与进口产品竞争,与国外相比还有距离。在我国SAP的消费主要以卫生用品应用为主,预计到2003年,国内SAP的需求将达到30 kt,其中个人卫生用品的消费量约为26 kt ,农林和其它方面的消费量约为4 kt ,到2010年国内SAP的需求量将达到100 kt。目前国内卫生用品使用的SAP大部分为进口产品,目前进口价为1.5~1.8万元/t,国内SAP生产成本在1.2~1.5万元/t,售价为1.8~2.2万元/t。
5 发展建议
高吸水性树脂是一种多品种、多功能的材料,具有优异的吸水性和保水性,在许多领域已广泛应用。但是,目前我国高吸水性树脂的应用还仅局限于个人卫生用品,应大力开展其在农业、医药用品、日用化工和建筑等其它领域的应用研究。目前我国有几十家单位研究和生产,至今尚未形成生产规模,由于产品性能和造价过高,国内大部分高吸水性树脂仍需进口。因此,我国有关部门应积极合作,加大投入,加快科技进步,对现有的技术进行改进,尽快实现反相悬浮聚合的工业化生产,缩短同国外先进技术的差距,带动高吸水性树脂的产业化进程。
虽然国内市场对高吸水性树脂的市场需求迅速增加,但是从世界范围来看,随着一批新建装置的投产,高吸水性树脂的市场需求会逐渐趋于饱和,中国加入WTO,会给中国企业带来较大的冲击。因此,国内高吸水性树脂行业要克服小装置遍地开花现象。中国加入WTO后,国外的大公司不会再一味地兼并或重新建厂,而是带着自己的资金或技术在中国寻找伙伴。因此我国企业应改变观点、放下包袱,抓住机遇,积极同国外的企业进行合作,充分利用他们的资金或技术优势,尽快提升自己的产品竞争力,以满足我国人民日益增长的需求。
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参考文献:
[1] 林润雄,王基伟.高吸水性树脂的合成与应用[J].高分子通报,2000,(2) :85-92.
[2] 王勇,张玉英.高吸水性树脂的研究进展[J].中国塑料,2001,(10):14-16.
[3] 郑延成,周爱莲.溶液法合成高吸水性树脂的条件优化[J].精细石油化工,1999,(5):34-36.
[4] 邹新禧.超强吸水剂[M].北京:化学工业出版社,1991.
[5] 日本公开特许[P],83-127714.
[6] 华峰君,钱孟平,谭春红.反相悬浮法合成超强吸水剂[J].功能高分子学报,1996,(4):589-596.
[7] 范荣,朱秀林,路建美,等.丙烯酸钠反相悬浮聚合吸水性能研究[J].高分子材料科学与工程,1995,(6):25-29.
❹ 听说纸尿裤里有个什么高分子树脂技术,不知道对宝宝的健康有没有什么影响
合格的产品宝宝的健康是没有影响的。
高吸水性树脂(简称高分子SAP)是制造婴儿尿不湿的绝好材料,它是由淀粉和丙烯酸盐做主要原料制成的。最大的特点是具有能吸收自身重量几百倍甚至几千倍水的能力,吸水速度快、保水性好、膨胀力大。而且这种材料是大分子的交联结构,具有弹性,很难将水分离出来。
(4)高吸水性树脂7是什么扩展阅读:
纸尿裤一般由三个主要部分组成:表面包覆层、吸收芯层和底布。表面包覆层紧贴婴儿的身体,能够促使尿液快速渗透并有效阻止回渗,保持尿裤表层干爽。
国内市场上的纸尿裤基本上是无纺布面层,透气无纺布能提升尿裤内部的透气含段毁程度,水蒸气可以流通至纸尿裤以外,及时排出湿气及热气,有效减少湿疹发生的几率,柔软舒燃基适不刺激皮肤。
吸收芯层:这一层主要是能够俘获并快速吸收尿液、分散尿液或能通过毛细作用把它扩散到整个芯层中、最终吸收并储存尿液。
国内市场上纸尿裤的吸收芯层主要是由纯木浆(绒毛浆)和高吸水树脂(SAP)构成的层状结构。底布:国外很多纸尿裤的底布已经使用感觉更为舒谈备适的无纺布,但由于价格偏高,国内市场的纸尿裤底布仍主要由PE膜构成。
❺ 高吸水树脂的简介
高吸水树脂一般为含有亲水基团和交联结构的高分子电解质。吸水前,高分子链相互靠拢缠在一起,彼此交联成网状结构,从而达到整体上的紧固。与水接触时,水分子通过毛细作用及扩散作用渗透到树脂中,链上的电离基团在水中电离。由于链上同离子之间的静电斥力而使高分子链伸展溶胀。由于电中性要求,反离子不能迁移到树脂外部,树脂内外部溶液间的离子浓度差形成反渗透压。水在反渗透压的作用下进一步进入树脂中,形成水凝胶。
同时,树脂本身的交联网状结构及氢键作用,又限制了凝胶的无限膨胀。
当水中含有少量盐类时,反渗透压降低,同时由于反离子的屏蔽作用,使高分子链收缩,导致树脂的吸水能力大大下降。通常,高吸水树脂在0.9% NaCl溶液中的吸水能力只有在去离子水中的1/10左右。
吸水和保水是一个问题的两个方面,林润雄等对此进行了热力学探讨。在一定温度和压力下,高吸水树脂能自发地吸水,水进入树脂中,使整个体系的自由焓降低,直到平衡。若水从树脂中逸出,使自由焓升高,则不利于体系的稳定。差热分析表明,高吸水树脂吸收的水在150°C以上仍有50%封闭在凝胶网络中。因此,常温下即使施加压力,水也不会从高吸水树脂中逸出,这是由高吸水树脂的热力学性质决定的。 高吸水聚合物用途广泛,应用前景非常广阔。目前其主要用途仍然是卫生用品,约占市场总量的70%左右。由于聚丙烯酸钠高吸水树脂吸水能力很大,并具有优异的保水性能,所以作为土壤保水剂在农业、林业方面应用范围很广。如果在土壤中加入少量的高吸水性聚丙烯酸钠,就能提高某些豆类的发芽率和豆苗的抗旱能力,使土壤的透气性能增强。另外,由于高吸水树脂的亲水性及优良的防雾性和抗结露性能,所以又可作为新的包装材料。利用高吸水聚合物独特性能制成的包装薄膜可有效地保持食品鲜度。在化妆品中加入少量的高吸水聚合物,还可使其乳液粘度增大,是一种理想的增稠剂。利用高吸水聚合物只吸水不吸油或有机溶剂的特点,在工业上又可作为脱水剂。
由于高吸水聚合物具有无毒、对人体无刺激性、无副反应、不引起血液凝固等特点,近年来,已被广泛应用于医药领域。例如,用于含水量大、使用舒适的外用软膏;生产能吸收手术及外伤出血和分泌液,并可防止化脓的医用绷带及棉球;制造能使水分和药剂通过而微生物不能透过的抗感染性人造皮肤等。 随着科学技术的发展,环境保护已越来越受到人们的关注。如果将高吸水聚合物装入到一个可溶于污水的袋中,并将此袋浸入污水中,当袋子被溶解后,高吸水聚合物就可迅速地吸收液体而使污水固体化。
在电子工业中,高吸水聚合物还可用作湿度传感器、水分测量传感器及漏水检测器等。高吸水聚合物可作为重金属离子吸附剂及吸油材料等。
总之,高吸水聚合物是一种用途非常广泛的高分子材料,大力开发高吸水聚合物树脂具有巨大的市场潜力。今年在我国北方大部分地区干旱少雨的情况下,如何进一步推广和使用高吸水聚合物,是摆在农业和林业科技工作者面前的一项迫切任务。在西部大开发战略实施过程中,在改良土壤的工作中,大力开发和应用高吸水聚合物的多种实用功能,具有现实的社会效益和潜在的经济效益。
❻ 什么是高吸水性树脂
世界上吸水本领最大的要数海绵。但现在人们已合成出一种吸水性胜过海绵的高分子材料,称为高吸水性树脂,其吸水量可达自身重量的500—3000倍。
这是一种神奇的白色粉末,每颗高分子树脂微粒,就像一个小小的蓄水池。把它们撒到干旱少雨的沙漠地,能在夜间汲取从地下渗上来的水分。如果预先拌好肥料和水,就能在沙漠地区栽培农作物。用它做尿布,吸水好,又卫生。用来做卫生棉、清洁餐巾,更受人们欢迎。这种高吸水性树脂没有毒性,它和药物、化妆品混在一起,药物会缓慢地释放出来,延长药效。用它做成水果的包装袋,新鲜水果就能长久保鲜。
高吸水性树脂的吸水本领,在于聚合物中有许多能吸引住水的“基团”,它像一双双能拉住水分子的“手”一样。当整个大分子上的“手”拉住了许许多多的水分子后,一颗白色的粉末,变成了一个“吃饱”水的小水球。
这种神奇的粉末,有的是用淀粉、纤维素天然高分子为骨架,通过接枝共聚的方法制造的;有的是用化学合成方法制造的;还有的是用腈纶废丝综合利用得到的。
❼ 吸水树脂是什么东西
吸水树脂复是一种功能型制高分子材料。它具有吸收比自身重几百到几千倍水的高吸水功能,并且保水性能优良,一旦吸水膨胀成为水凝胶时,即使加压也很难把水分离出来。
吸水树脂带有大量的亲水基团,以其高吸液能力、高吸液速度和高保液能力,广泛应用于生理卫生用品,如妇女卫生巾、纸尿裤、成人多功能护理垫、吸水纸、宠物垫等。
在电子工业中,高吸水聚合物还可用作湿度传感器、水分测量传感器及漏水检测器等。高吸水聚合物可作为重金属离子吸附剂及吸油材料等。