高吸水树脂

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。
条码检测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 180s 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。
高吸水树脂
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高吸水树脂(Super Absorbent PolymerSAP)是一种新型功能高分子材料。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。因此,它在个人卫生用品、工农业生产、土木建筑等各个领域都有广泛用途。
1.转移印花性状
  外 ---白颗粒状
PH中性
  吸蒸馏水倍数--550
  吸人工尿倍数--80
  吸0.9%生理盐水--100
2.功能
  高分子吸水树脂,为网状高分子无毒聚合物,有极强的吸水性能。本产品采用国外最先进的技术。
3.用途
  1)医疗卫生:卫生巾,尿垫,尿裤,医用床垫,吸水纸,缓释物,膏,水袋等。
2)农业和园林:土壤保水,种子包衣,拌种育苗。
  3)工业:止水膨胀橡胶,吸水防污涂料,防结露涂料,防静电涂料,油田堵水及油水分离,光缆
  用阻胶带及缆膏,混凝土的养护等。自制室内单杠
  4)食品工业用吸水剂,水果和蔬菜的保鲜剂。
4.包装
  本产品易吸潮,应于塑料袋中密封保存。包装:25KG/纸塑袋。
5.简介
按原料分类
 
高吸水树脂
高吸水树脂是一类含有亲水基团和交联结构的大分子,最早由Fanta 等采用淀粉接枝聚丙烯腈再经皂化制得。按原料划分,有淀粉系(接枝物、羧甲基化等)、纤维素系(电视机模具羧甲基化、接枝物等)、合成聚合物系(聚丙烯酸系、聚乙烯醇系、聚氧乙烯系等)几大类。其中聚丙烯酸系高吸水树脂较淀粉系及纤维素系相比,具有生产成本低、工艺简单、生产效率高、吸水能力强、产品保质期长等一系列优点,成为当前该领域的研究热点。目前世界高吸水树脂生产中,聚丙烯酸系占到80%
吸水性能
  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。
蓄电池模拟器
  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。[1]
高吸水聚合物的发展
  高吸水聚合物是上世纪60年代末发展起来的。1961年美国农业部北方研究所首次将淀粉接枝于丙烯腈,制成一种超过传统吸水材料的 HSPAN淀粉丙烯腈接枝共聚物。1978年日本三洋化成株式会社率先将高吸水聚合物用于一次性尿布,从此引起了世界各国科学工作者的高度重视。上世纪70年代末,美国UCC公司提出用放射线处理交联各种氧化烯烃聚合物,合成了非离子型高吸水聚合物,其吸水能力达到2000倍,从而打开了合成非离子型高吸水聚合物的大门。1983年,日本三洋化成又采用丙烯酸钾在甲基二丙烯酰胺等二烯化合物
存在下,进行聚合制取高吸水聚合物。之后,该公司又连续制成了各种改性聚丙烯酸和聚丙烯酰胺组合的高吸水聚合物体系。上世纪末,各国科学家又相继进行开发,使高吸水聚合物在世界各国迅速发展。目前,已形成日本触媒、三洋化成和德国Stockhausen公司三大生产集团三足鼎立态势,它们控制着当今世界70%的市场,彼此之间又以技术合作方式进行国际性联合经营,垄断世界所有国家的高吸水聚合物销售权。
高吸水聚合物的用途
  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。
过线槽
 
高吸水树脂
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。

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