LỊCH SỬ CỦA BỘT SÁP (Polyme) 0938134390

Lịch sử phát triển của hệ thống S.A.P

Cho đến những năm 1920, nước được sử dụng để hòa tan sợi hoặc sợi xenlulo. Các lựa chọn là khăn giấy, bông gòn, bọt biển và khăn tắm. Độ hút nước của những vật liệu này lớn hơn 11 lần trọng lượng của chúng, và hầu hết chúng bị mất đi dưới áp suất.

Vào đầu những năm 1960, Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA) đã tiến hành nghiên cứu các vật liệu để cải thiện việc bảo tồn đất. Họ đã phát triển một loại nhựa dựa trên việc ghép polyme acrylonitril trên xương sống của các phân tử tinh bột (chẳng hạn như hồ tinh bột). Hàm lượng ướt của quá trình thủy phân chất đồng trùng hợp acrylonitril của tinh bột này gấp 400 lần khối lượng của nó trong nước. Ngoài ra, gel không hút nước như các chất hấp thụ sợi.

Tiến trình phát triển bột SAP

Tiến trình phát triển bột SAP

Polyme được gọi là Super Super Slurper. USDA đã cung cấp kiến ​​thức chuyên môn cho một số công ty ở Hoa Kỳ để phát triển công nghệ hơn nữa. Một số vật liệu tổng hợp đã được thử nghiệm bao gồm hoạt tính chống lại axit axetic, acrylamide và rượu polyvinyl (PVA). Ngày nay, các nghiên cứu đã được thực hiện để chỉ ra khả năng của các chất tự nhiên, chẳng hạn như polysaccharid và protein, xác định các đặc tính của nước tốt nhất trong nước tinh khiết và nước tinh khiết (0,9% trọng lượng). . . làm việc cùng nhau ở vị trí của. Các polyme protein / poly (axit acrylic) được nghiên cứu nhiều nhất có ảnh hưởng đến cơ thể bạn và khiến bạn rơi vào trạng thái tồi tệ. Bộ phận hoạt động đầu tiên là polyacrylamide / polyacrylamide hoạt tính có tính năng chuyển động đồng hồ Đồng Đồng Đồng cùng được tích hợp với dây chuyền môi trường khô / ướt. Sử dụng các khung để làm nôi và một bộ sách. Với sự cải tiến của acrylamide monomer, nó được sử dụng để kiểm soát dòng chảy của nước, ngăn chặn nước từ dây và cáp.

Polyme hóa học

Các polyme hiện nay thường được tạo ra từ sự trùng hợp của axit acrylic trộn với natri hydroxit với sự có mặt của chất khơi mào để tạo thành muối natri của axit poly-acrylic (đôi khi được gọi là natri polyacrylat). Polyme này là loại SAP phổ biến nhất được sản xuất trên thế giới hiện nay.

Các vật liệu khác được sử dụng để sản xuất siêu trùng hợp, chẳng hạn như đồng trùng hợp polyacrylamit, đồng trùng hợp etylen maleic anhydrit, cacboxymethylcellulose liên kết chéo, đồng trùng hợp rượu polyvinyl, polyetylen liên kết chéo polyetylen. Sau này là một trong những dạng SAP lâu đời nhất từng được tạo ra.

Ngày nay, bạn có được các polyme tốt nhất theo ba cách: ở dạng huyền phù gel, trong các nhóm nhỏ hoặc kết hợp. Mỗi quy trình đều có những ưu điểm riêng nhưng chúng đều tốt như nhau.

Trùng hợp gel

Một hỗn hợp gồm axit acrylic, nước và hóa chất kích hoạt tia cực tím được trộn và đặt trong một cái lọ lớn. Trộn nước để nó đi đến "buồng phản ứng" trong một căn phòng dài với hàng loạt tia UV mạnh. Bức xạ tia cực tím chiếu vào hộp các tông và cây trồng. "Nặng" là một loại gel bao gồm 60-70% nước. Số lượng bản ghi là những con số và chữ cái tồn tại trong đám mây của con người. Tác dụng trên băng có mức độ làm mát cao nhất cho khách sạn trong tình huống; “Về ăn trầu”, bẻ khối gỗ làm kinh để dùng. Mô tả chung: Tổ hợp gel (GP) là sự kết hợp đa hình nhất của các polyme siêu hấp thụ natri polyacrylate tạo thành bốn hạt nhân trong một mặt phẳng cố định và một nhũ tương đặc biệt.

Giải pháp Polymer cung cấp số thay đổi của từ điển trong lỗi polyme để lấy Tài liệu giải quyết. Dung dịch có thể được pha với nước trước khi sử dụng, và có thể phủ lên nhiều bề mặt hoặc dùng để chống bão. Khi được làm khô ở nhiệt độ nhất định, nó sẽ trở nên rất hấp thụ. Ví dụ, hóa học này có thể được sử dụng trực tiếp trên dây và cáp, mặc dù nó chuyên dùng cho các bộ phận như cuộn dây hoặc đế.

Hôm nay, Việc lắp ráp phải được hoàn thành với monome được đổ đầy nước cho đến khi gel polyme nổ trong hộp lửa. Các khách sạn tương thích với các hộp thư mạnh mẽ được xây dựng, làm giảm lưu lượng truy cập, ảnh hưởng đến chi phí kinh doanh. Gel polyme.

Nó không bền vững như nhau.

Hệ thống điện tử của công ty hợp lý hóa việc lập bản đồ trang web và đơn giản hóa việc lập lịch trình hợp đồng. Nước rất hữu ích trong việc phân loại nhiều hydrocacbon. Hãy mua những con số trong căn phòng hồi hộp lớn chứa đầy polyme trong một chiếc hộp vì sau này cơ thể vẫn còn trong hộp. Hiệu suất thời gian phản hồi cũng có thể được cải thiện.

Thông tin IUPAC

Polymer siêu hấp thụ: Một loại polymer có thể hấp thụ và giữ nhiều nước hơn so với trọng lượng của chính nó.

Nước làm mát có thể là nước hoặc nước hữu cơ.

Tỷ lệ trương nở của polyme siêu hấp thụ có thể theo thứ tự 1000: 1.

Polyme siêu hấp thụ đối với nước thường là polyelectrolytes.

Polyme siêu hấp thụ (SAP) (còn được gọi là bột trượt) là một loại polyme hấp thụ nước có thể hấp thụ và giữ lại một lượng cực lớn chất lỏng so với khối lượng của chính nó. [1]

Polyme hấp thụ nước, được phân loại là hydrogel khi trộn, [2] hấp thụ dung dịch nước thông qua liên kết hydro với các phân tử nước. Khả năng hấp thụ nước của SAP phụ thuộc vào nồng độ ion của dung dịch nước. Trong nước cất và khử ion, SAP có thể hấp thụ gấp 300 lần trọng lượng của nó [3] (từ 30 đến 60 lần thể tích của chính nó) và có thể trở thành chất lỏng lên đến 99,9%, và khi cho vào dung dịch muối 0,9%, độ hấp thụ giảm xuống khoảng 50 lần trọng lượng của nó. [Cần dẫn nguồn] Sự có mặt của các cation hóa trị trong dung dịch cản trở khả năng liên kết của polyme với phân tử nước.

Tổng khả năng thấm hút và trương nở của SAP được kiểm soát bởi loại và mức độ của các chất liên kết chéo được sử dụng để tạo gel. Các SAP liên kết ngang mật độ thấp thường có khả năng hấp thụ cao hơn và trương nở ở mức độ lớn hơn. Các loại SAP này cũng có dạng gel mềm hơn và dính hơn. Các polyme có mật độ liên kết ngang cao thể hiện khả năng hấp thụ và độ phồng thấp hơn, đồng thời độ bền của gel cứng hơn và có thể duy trì hình dạng hạt ngay cả dưới áp suất nhỏ.

Việc sử dụng SAP nhiều nhất được tìm thấy trong các sản phẩm vệ sinh cá nhân dùng một lần, chẳng hạn như tã trẻ em, tã người lớn và băng vệ sinh. [4] SAP đã bị ngừng sử dụng trong băng vệ sinh do những lo ngại vào những năm 1980 về mối liên quan của nó với hội chứng sốc nhiễm độc. [cần dẫn nguồn] SAP cũng được sử dụng để ngăn nước xâm nhập vào cáp ngầm hoặc cáp thông tin, trong bê tông tự phục hồi, [5] [6] vật liệu giữ nước cho nghề làm vườn, quản lý chất thải và tràn chất lỏng, và tuyết nhân tạo để sản xuất phim và truyền hình . Việc sử dụng thương mại đầu tiên là vào năm 1978 để sử dụng trong khăn ăn dành cho phụ nữ ở Nhật Bản và khăn trải giường dùng một lần cho bệnh nhân viện dưỡng lão ở Hoa Kỳ. Các ứng dụng đầu tiên tại thị trường Hoa Kỳ là với các nhà sản xuất tã giấy nhỏ trong khu vực cũng như Kimberly Clark. 

IUPAC định nghĩa

Polymer siêu hấp thụ: Một loại polymer có thể hấp thụ và giữ một lượng chất lỏng cực kỳ lớn so với khối lượng của chính nó. [8] Ghi chú:

Chất lỏng được hấp thụ có thể là nước hoặc chất lỏng hữu cơ.

Tỷ lệ trương nở của polyme siêu hấp thụ có thể đạt đến bậc 1000: 1.

Polyme siêu hấp thụ cho nước thường là polyelectrolytes.

Lịch sử

Cho đến những năm 1920, vật liệu hấp thụ là các sản phẩm sợi. Các lựa chọn bao gồm giấy lụa, bông, bọt biển và xơ vải. Khả năng hút nước của những vật liệu này chỉ bằng 11 lần trọng lượng của chúng, và phần lớn trong số đó bị mất ở áp suất vừa phải.

Vào đầu những năm 1960, Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA) đã tiến hành nghiên cứu về hóa chất để cải thiện việc bảo tồn đất. Họ đã phát triển một loại nhựa dựa trên việc ghép các polyme acrylonitril lên xương sống của các phân tử tinh bột (tức là ghép tinh bột). Sản phẩm thủy phân của quá trình thủy phân đồng trùng hợp acrylonitril của tinh bột này cho khối lượng thủy phân gấp 400 lần khối lượng của nó. Ngoài ra, gel không bị chảy nước như chất liệu dạng sợi.

Polyme được gọi là "Super Slurper". USDA đã cung cấp chuyên môn kỹ thuật cho một số công ty Hoa Kỳ để phát triển hơn nữa công nghệ cơ bản. Một loạt các công thức cấy ghép đã được thử nghiệm, bao gồm hoạt động với axit acrylic, acrylamide và rượu polyvinyl (PVA).

Nghiên cứu ngày nay đã chứng minh khả năng của các vật liệu tự nhiên, v.d. polysaccharid và protein, để thực hiện các đặc tính siêu hấp thụ trong nước tinh khiết và dung dịch muối (0,9% w / w) trong phạm vi micro tương tự như polyacrylat tổng hợp đang được sử dụng hiện nay. [9] Các polyme siêu hấp thụ protein / poly (axit acrylic) đậu nành có độ bền cơ học tốt đã được điều chế. [10] Chất đồng trùng hợp polyacrylate / polyacrylamide ban đầu được thiết kế để sử dụng trong môi trường chất điện ly / khoáng chất cao, nơi cần độ ổn định lâu dài, bao gồm nhiều chu kỳ ướt / khô. Sử dụng bao gồm nông nghiệp và làm vườn. Với nồng độ acrylamide monomer tăng lên, được sử dụng làm chất bảo vệ chống rò rỉ y tế, dây và cáp chống thấm nước.

Hóa chất đồng trùng hợp

Polyme siêu hấp thụ hiện nay thường được tạo ra bằng cách trùng hợp axit acrylic trộn với natri hydroxit với sự có mặt của chất khơi mào để tạo thành muối natri axit polyacrylic (đôi khi được gọi là natri polyacrylat). Polyme này là loại SAP phổ biến nhất được sản xuất trên thế giới hiện nay. Theo Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ, natri polyacrylate được liệt kê trong Danh sách Tình trạng Phụ gia Thực phẩm và có những hạn chế nghiêm ngặt. [11]

Các vật liệu khác cũng được sử dụng để tạo ra polyme siêu hấp thụ, chẳng hạn như đồng trùng hợp polyacrylamit, đồng trùng hợp etylen maleic anhydrit, xenluloza cacboxymetyl liên kết ngang, đồng trùng hợp rượu polyvinyl, polyetylen oxit liên kết ngang và đồng trùng hợp ghép tinh bột của polyacrylonitril. Sau này là một trong những biểu mẫu SAP lâu đời nhất được tạo ra.

Ngày nay, polyme siêu hấp thụ được chế tạo bằng một trong ba phương pháp chính: trùng hợp gel, trùng hợp huyền phù hoặc trùng hợp dung dịch. Mỗi quy trình đều có những ưu điểm riêng nhưng đều cho chất lượng sản phẩm như nhau.

Trùng hợp gel

Hydrogel

Một hỗn hợp axit acrylic, nước, chất liên kết và hóa chất khơi mào tia cực tím được trộn và đặt trên dây đai chuyển động hoặc trong các thùng lớn. Sau đó, hỗn hợp chất lỏng đi vào "lò phản ứng" là một buồng dài với một loạt đèn UV mạnh. Bức xạ UV thúc đẩy các phản ứng trùng hợp và liên kết chéo. Các "khúc gỗ" thu được là các gel dính chứa 60-70% nước. Các bản ghi được đẽo hoặc mài và được đặt trong các loại trình điều khiển khác nhau. Một chất liên kết bổ sung có thể được phun trên bề mặt của các hạt; "liên kết ngang bề mặt" làm tăng khả năng trương nở của sản phẩm khi chịu áp lực - một đặc tính được đo là Khả năng hấp thụ khi chịu tải (AUL) hoặc Khả năng hấp thụ chống lại áp suất (AAP). Các hạt polyme khô sau đó được sàng lọc để phân phối và đóng gói kích thước hạt thích hợp. Phương pháp trùng hợp gel (GP) hiện là phương pháp phổ biến nhất để tạo ra các polyme siêu hấp thụ natri polyacrylate hiện được sử dụng trong tã lót trẻ em và các sản phẩm vệ sinh dùng một lần khác.

Sự trùng hợp dung dịch

Polyme dung dịch cung cấp khả năng hấp thụ của các polyme dạng hạt được phân phối ở dạng dung dịch. Dung dịch có thể được pha loãng với nước trước khi thi công, và có thể phủ hoặc bão hòa hầu hết các chất nền. Sau khi làm khô ở nhiệt độ cụ thể trong một thời gian cụ thể, kết quả là một lớp nền được phủ với các đặc tính siêu hấp thụ. Ví dụ, hóa học này có thể được áp dụng trực tiếp cho dây và cáp, mặc dù nó được tối ưu hóa đặc biệt để sử dụng trên các thành phần như hàng hóa cuộn hoặc nền giấy bạc.

Phản ứng trùng hợp dựa trên dung dịch hiện nay thường được sử dụng để sản xuất các chất đồng trùng hợp SAP, đặc biệt là những chất có monome acrylamide độc ​​hại. Quy trình này hiệu quả và thường có cơ sở chi phí vốn thấp hơn. Quy trình giải pháp sử dụng dung dịch monome gốc nước để tạo ra khối gel polyme phản ứng hóa học. Năng lượng phản ứng tỏa nhiệt cụ thể của phản ứng trùng hợp được sử dụng để thúc đẩy phần lớn quá trình, giúp giảm chi phí sản xuất. Gel polyme phản ứng sau đó được cắt nhỏ, làm khô và nghiền thành cỡ hạt cuối cùng. Bất kỳ xử lý nào để nâng cao hiệu quả SAP thường được thực hiện sau khi kích thước hạt cuối cùng đã được tạo ra.

Cùng nhau gìn giữ

Quá trình đóng rắn chỉ được thực hiện bởi một số công ty vì nó đòi hỏi mức độ kiểm soát sản xuất và kỹ thuật sản phẩm cao trong bước trùng hợp. Quá trình này buộc dầu gốc nước thành chất lỏng gốc nước. Kết quả là sự tích tụ polyme tạo thành lô polyme đầu tiên trong lò phản ứng chứ không phải là polyme ở cuối phản ứng. Cải tiến hiệu suất cũng có thể được thực hiện trong hoặc sau quá trình xử lý dây chuyền.