*Auf dieser Seite geht es um superabsorbierendes Polymer, Slush-Pulver, Kaliumpolyacrylat, Natriumpolyacrylat, SAP.
Die Ursprünge der superabsorbierenden Polymerchemie reichen bis in die frühen 1960er Jahre zurück, als das US-Landwirtschaftsministerium die ersten superabsorbierenden Polymermaterialien entwickelte.
Superabsorbierendes Polymer (SAP) hat als Funktionspolymermaterial eine starke wasserabsorbierende Fähigkeit.
Je nach Verwendungszweck gibt es viele Arten von superabsorbierenden Polymeren.
Es gibt zwei Haupttypen von SAPs:
SAP (Superabsorbierendes Polymer) ist ein funktionelles Polymer mit höherer Wasseraufnahme und hervorragendem Wasserrückhaltevermögen.
Es :
Der vorteilhafte Aspekt der Verwendung von SAP ist, dass es: ist
Tipps: Seine vorteilhafteste Eigenschaft liegt darin, dass es Flüssigkeiten aufnimmt, die dem Hundertfachen seines Körpergewichts entsprechen, und diese in ein Gel umwandelt. Deshalb ist es in der Lage, das Wasser zurückzuhalten oder zu stoppen.
Es besteht aus einer Reihe parallel zueinander angeordneter Polymerketten, die durch Vernetzungsmittel regelmäßig miteinander verbunden sind und so ein Netzwerk bilden.
Wenn Wasser mit einer dieser Ketten in Kontakt kommt, wird es durch Osmose in das Molekül hineingezogen. Wasser wandert schnell in das Innere des Polymernetzwerks, wo es gespeichert wird.
Da die meisten Monomere von SAP wasserlöslich sind, kann SAP durch Lösungspolymerisation unter Verwendung von Wasser als Lösungsmittel hergestellt werden. Mehr als 90 % der weltweiten Produktionskapazität nutzen diese Methode.
Der Grund dafür, dass Gammastrahlen und Mikrowellen nicht häufig verwendet werden, liegt darin, dass sie einen speziellen Behälter erfordern und das Strahlungserzeugungsgerät viele Unannehmlichkeiten im Betrieb mit sich bringt. Obwohl Gammastrahlen Berichten zufolge eine hohe Initiationsrate aufweisen, haben sie aufgrund der teuren Ausrüstung und der gefährlichen Strahlungsleckage nicht den Vorteil, dass sie im Bereich der zivilen Produktion beliebt sind. Thermisch induzierte Produkte vergilben im Allgemeinen, haben einen hohen Restmonomeranteil und sind nicht gleichmäßig polymerisiert, sodass sie nicht für die Herstellung von Hochleistungsprodukten geeignet sind.
Vorteil
Das Polymerisationsverfahren in wässriger Lösung bietet die Vorteile niedriger Kosten, geringer Ausrüstungsanforderungen, geringer Investitionen, einfacher Verfahren, hoher Produktionseffizienz, sicherer Bedienung, reinem System, gleichmäßiger Vernetzungsstruktur usw.
Nachteil
Erhöhen Sie Trocknungs-, Pulverisierungs- und Siebprozesse, lange Produktproduktionslinien, ungleichmäßige Partikelgrößenverteilung nach der Produktzerkleinerung usw.
Fertigungsprozess
Die Initiatorinitiierung kann die Initiierungsrate leicht steuern und die Wasserabsorptionsleistung anpassen und ist daher weit verbreitet. Unter Verwendung von Wasser als Lösungsmittel werden Acrylsäure und gemischte Monomere aus Acrylsäure und teilweise durch Alkali neutralisiertem Natriumacrylat durch Vernetzungspolymerisation, Trocknen und Zerkleinern in Gegenwart eines Vernetzungsmittels und eines Initiators hergestellt.
Durch die Produktionsmethode entstehen keine giftigen und schädlichen Substanzen und der gesamte Prozess kann in einer umweltfreundlichen Atmosphäre durchgeführt werden.
Die Synthese von SAP durch Umkehrphasen-Suspensionspolymerisation unterscheidet sich von der Synthese von SAP aus wässriger Lösung.
Vorteil
Inverse Suspensionspolymerisation SAP-Produkte zeichnen sich durch eine schnelle Wasserabsorptionsrate, ein hohes Wasserabsorptionsvermögen und eine gleichmäßige Partikelgrößenverteilung aus.
Die Verarbeitung ist einfach, das Produkt kann nur durch Trocknen erhalten werden und das Perlenprodukt kann direkt ohne Zerkleinern und Sieben erhalten werden, wodurch die Probleme der Wärmeübertragung und Schwierigkeiten beim Rühren bei der Polymerisationsmethode in wässriger Lösung gelöst werden.
Nachteil
Der Nachteil dieser Methode besteht darin, dass der Materialbedarf der Hauptausrüstung hoch ist, die Ausrüstungsinvestition groß ist und da das organische Lösungsmittel im Produktionsprozess verwendet wird, eine Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung erforderlich ist, die anfällig für Verschmutzung ist.
Darüber hinaus kann das Umkehrphasen-Suspensionspolymerisationsverfahren nur eine intermittierende Produktion durchführen, die Geräteauslastung ist gering und die Produktionseffizienz ist gering.
Fertigungsprozess
Der Syntheseprozess besteht darin, dass organisches Lösungsmittel als Dispersionsmedium als Ölphase verwendet wird und die gemischte wässrige Lösung aus Natriumacrylat und Acrylsäure, teilweise durch Alkali neutralisiert, als Wasserphase verwendet wird, die in Form von Tröpfchen im Ölphasenmedium dispergiert wird. und unter der Wirkung des Suspendierens des Dispergiermittels und des Rührens gebildet. Eine stabile Dispersion von Wasser-in-Öl-Tröpfchen, d. h. eine Wasser-in-Öl-Suspension, bei der der Initiator und das Vernetzungsmittel in den Tröpfchen der Wasserphase gelöst sind, um den Polymerisationsprozess durchzuführen.
Nach der Polymerisationsreaktion muss das organische Lösungsmittel in der Ölphase durch Destillation unter vermindertem Druck entfernt werden und anschließend wird das Gel getrocknet, um das SAP-Produkt zu erhalten.
Der weltweite Verbrauch an superabsorbierendem Polymer setzt sich zu 92 % aus Hygieneprodukten zusammen (darunter 78 % Babywindeln, 10 % Inkontinenzeinlagen für Erwachsene, 4 % Damenbinden) und 4 % Landwirtschaft. 1 % entfallen auf die Bauwirtschaft und 3 % auf sonstige Bereiche.
Unternehmen | Hauptprodukt |
---|---|
SAPGEL | Kaliumbasisches SAP und Natriumbasisches SAP) |
M2 Polymer | SAP zur Abwasserbehandlung |
Evonik | Natriumbasisches SAP |
Santos | Natriumbasisches SAP |
Sanyo-Chemikalie | Natriumbasisches SAP |
Sumitomo | Natriumbasisches SAP |
BASF SE | Natriumbasisches SAP |
Shokubai | Natriumbasisches SAP |
LG Chem | Natriumbasisches SAP |
Formosa Plastics Group | Natriumbasisches SAP |
Die Hauptzusammensetzungen von SAP sind Natriumpolyacrylat oder Kaliumpolyacrylat.
Die Noten von SAP sind wie folgt:
Superabsorbierendes Polymer, auch bekannt als SAP, Hydrogel, absorbierende Polymere, absorbierende Gele, Wasserrückhaltemittel, Superschlürfer, Wassergel, ist eine neue Art von makromolekularem synthetischem wasserabsorbierendem Polymermaterial. Es hat ein Wasseraufnahmepotenzial von bis zu 100.000 % seines Gewichts in kurzer Zeit durch Osmose und bildet im Boden Granulat, um die Bodeneigenschaften zu verbessern. SAPs sind im Allgemeinen weiße, zuckerähnliche, hygroskopische Materialien, die in Wasser aufquellen und ein klares Gel aus einzelnen Einzelpartikeln bilden. Sie können auch unter Druck Feuchtigkeit speichern, ohne dass die Gefahr eines Brandes oder eines Bruchs/einer Explosion besteht.
In der Landwirtschaft verwendete superabsorbierende Polymere werden meist aus Acrylsäuren und einem Vernetzungsmittel wie Kalium durch Lösungs- oder Suspensionspolymerisation hergestellt. Das so gebildete Polymer wird Polyacrylat genannt, dessen Quellvermögen und Gelmodul stark von der Menge und Art des verwendeten Vernetzers abhängt. Polyacrylate sind ungiftig, nicht reizend und nicht korrosiv und wurden mit einer Abbaurate von 10–15 % pro Jahr auf biologische Abbaubarkeit getestet. Sie weisen ein hohes Wasseraufnahmevermögen auf und können 95 % davon unter dem Saugdruck der Pflanzenwurzeln frei abgeben.
Wichtige Indikatoren
Die drei häufigsten Bodenbedingungen, die das Pflanzenwachstum und den Ernteertrag behindern, sind geringe Wasserspeicherfähigkeit, hohe Evapotranspirationsrate und Bodenfeuchtigkeitsauswaschung. Darüber hinaus beeinträchtigen Faktoren wie unvorhergesehene Dürrebedingungen, Verschlechterung und Versalzung, übermäßiger Einsatz von synthetischen Düngemitteln und Pestiziden sowie unsachgemäße Bewässerungspraktiken den Boden und die Pflanzen erheblich und führen häufig auch zu dauerhaften Schäden an der Bodenbiota.
Die drei häufigsten Bodenbedingungen, die das Pflanzenwachstum und den Ernteertrag behindern, sind geringe Wasserspeicherfähigkeit, hohe Evapotranspirationsrate und Bodenfeuchtigkeitsauswaschung. Darüber hinaus beeinträchtigen Faktoren wie unvorhergesehene Dürrebedingungen, Verschlechterung und Versalzung, übermäßiger Einsatz von synthetischen Düngemitteln und Pestiziden sowie unsachgemäße Bewässerungspraktiken den Boden und die Pflanzen erheblich und führen häufig auch zu dauerhaften Schäden an der Bodenbiota.
Wünschenswerte Eigenschaften
Mit seinen fantastischen Eigenschaften der Flüssigkeitsaufnahme und -bindung hat es eine sehr nützliche Anwendung in Produkten gefunden, die anfällig für Feuchtigkeit sind, wie zum Beispiel:
Wichtiger Indikator wie folgt:
Indikatoren | Notiz |
---|---|
Absorptionsrate | Es beeinflusst die Urinabsorptionsrate von Windeln. |
Flüssigkeitsdurchlässigkeit | Es hilft Windeln, Urin schnell und einfach aufzunehmen. gleichmäßig. |
Absorption in 0,9 % NaCl | Es beeinflusst die Urinaufnahmefähigkeit von Windeln. |
Absorption unter Druck | Es beeinträchtigt die Urinaufnahmefähigkeit von Windeln (unter Druck). |
Retentionsvermögen nach Zentrifugation | Es beeinflusst die Urinaufnahmefähigkeit von Windeln (während sie gewechselt wurden). |
Babywindeln bestehen aus drei Grundkonstruktionen: einer porösen Oberschicht, einer saugfähigen Kernschicht und einer auslaufsicheren Unterschicht. Die wasserabsorbierende Kernschicht enthält superabsorbierendes Harz.
Für Babywindeln gelten folgende Anforderungen an SAP:
Die meisten Benutzer von Inkontinenzmaterialien für Erwachsene sind Erwachsene oder ältere Menschen, die aufgrund verschiedener Verletzungen und Krankheiten gelähmt, inkontinent oder handlungsunfähig sind, und eine kleine Anzahl sind Verbraucher, die es hauptsächlich aufgrund von Unannehmlichkeiten beim Arbeiten über einen längeren Zeitraum verwenden müssen in Form von Windeln.
Die Struktur von Windeln für Erwachsene ist hauptsächlich in 4 Schichten unterteilt: Von der oberen bis zur unteren Schicht befinden sich zusätzlich zum Bein das Deckschichtmaterial der Oberflächenschicht, die Diffusionsübertragungsschicht zum Sammeln von Flüssigkeiten, der flüssigkeitsabsorbierende Kern und das Material der hinteren Schicht Schutz, elastisches Material und Schmelzklebstoff usw. Mitglied.
Unter diesen ist der absorbierende Kern die wichtigste Funktionsschicht des Inkontinenzmaterials für Erwachsene, das hauptsächlich aus flauschigem Zellstoff und körnigem superabsorbierendem Harz besteht.
Die Flüssigkeit, die Damenbinden aufnehmen müssen, ist komplexer, eine zähflüssigere Mischung aus Wasser, Salz und Zellen.
Da die Zellen sehr groß sind, ist es für das superabsorbierende Polymer schwierig, sie in die Netzwerkstruktur aufzunehmen. Daher werden häufig Tenside auf die Oberfläche der superabsorbierenden Polymerpartikel aufgetragen, um die Dispergierbarkeit im Blut zu verbessern.
Derzeit konzentriert sich die Forschung zu SAP hauptsächlich auf die Reduzierung der Kosten, die Verbesserung der Gelfestigkeit nach der Wasseraufnahme und die Verbesserung der Polymersalzbeständigkeit.
Verbesserung der Gelfestigkeit nach der Wasseraufnahme
Um die Festigkeit des Hydrogels nach der Wasseraufnahme zu verbessern, wird hauptsächlich eine Oberflächenvernetzung nach der Behandlung durchgeführt, um den Gehalt an wasserlöslichen Teilen zu reduzieren. Die Wissenschaftler Lind und Smith behandelten Acrylharze mit einer Mischung aus Tensiden und Olefinadditiven, um den Restmonomergehalt auf 50 mg/kg zu reduzieren.
Verbesserung der Polymersalzbeständigkeit
Im Hinblick auf die Verbesserung der Salzbeständigkeit des Polymers wird die Mischmethode von SAP und Ionenaustauscherharz übernommen und die Ionenaustauscheigenschaften des Ionenaustauscherharzes genutzt, um die Ionenkonzentration der wässrigen Lösung zu reduzieren und dadurch die Wasserabsorption zu verbessern von SAP zur Kochsalzlösung. Der Komplex aus SAP und dem anorganischen Hydrogel basiert auf der guten Salztoleranz des anorganischen Hydrogels, und die Kombination von anionischem SAP und anorganischem Hydrogel zur Bildung eines Gelkomplexes trägt zur Verbesserung der Salztoleranz von SAP bei.
Aufgrund seiner zunehmenden Beliebtheit und Effizienz bei der Wasserabwehr wird SAP von Tag zu Tag in immer mehr Branchen und Anwendungen eingesetzt.
Einige Anwendungen wie folgt:
SAP ist ein begehrtes Produkt, wenn es um die Herstellung wasserfester Klebebänder und Salben für Kabel aller Art geht; sogar Glasfaserkabel nutzen SAP. Das Ausmaß und die Geschwindigkeit der Absorption sind recht hoch, ebenso wie die Gesamtinflationsrate und ihr Inflationsvolumen bei Wasserkontakt.
Wichtiger Indikator wie folgt:
Süßwasser wird auf die einzelnen Eisschichten geleitet, um sie zu aktivieren. Superabsorbierendes Polymer beginnt sofort, das Wasser zu absorbieren und es in ein Gel umzuwandeln, indem es unter frisches Leitungswasser gelegt wird; In etwa 20 Minuten nimmt es genug Wasser auf, um kleine kissenförmige Eiswürfel zu bilden. Sie sind nun gebrauchsfertig, indem Sie sie in den Gefrierschrank stellen.
Wichtiger Indikator wie folgt:
SAP hat diese einzigartige Anwendung im Katastrophenmanagement, wo es zur Vorbereitung von Sandsäcken verwendet wird, die bei Kontakt mit Wasser dieses schnell absorbieren und sich ausdehnen, um eine Barriere gegen das vordringende Wasser zu bilden. Obwohl wir sie Sandsäcke nennen, enthalten sie eigentlich keinen Sand; Sie werden so genannt, weil sie traditionell so genannt werden.
Diese sandlosen Sandsäcke sind anfangs recht klein und leicht, saugen jedoch das Wasser auf und nehmen eine feste Form an. Sie sind viel einfacher zu lagern und zu transportieren und nehmen im unbenutzten Zustand weniger Platz ein.
Wichtiger Indikator wie folgt:
Aufgrund seiner erstaunlichen Eigenschaften findet es in zahlreichen Produktarten häufig Verwendung; Einige davon sind hier aufgeführt:
Aufgrund seiner enormen Fähigkeit, auf Feuchtigkeit einzuwirken, findet SAP (Superabsorbierendes Polymer) immer neue Verwendungszwecke.
Ja. Kaliumpolyacrylat wird nach der Aufnahme von Wasser gelförmig. Nachdem das Gel das Wasser an die Wurzeln der Pflanze abgegeben hat, kehrt es in den körnigen Zustand zurück. Dort kann Kaliumpolyacrylat-Granulat Regen- oder Gießwasser wieder aufnehmen.
Die Lebensdauer von Kaliumpolyacrylat im Boden hängt vom Grad des Salzgehalts des Bodens und der lokalen Temperatur ab. Sie kann in der Regel mehrere Jahre betragen.
Ja für Natriumpolyacrylat-Gel. Es wird langsam in Wasser, Kohlendioxid und einige Natriumionen zersetzt, was keine Umweltverschmutzung verursacht.
Tipp: Natriumpolyacrylat-Pulver hat eine stark wasserquellende Eigenschaft. Dadurch verstopft die Toilette.
Viele Leute fragen mich: „Ist Natriumpolyacrylat natürlich?“. Wir müssen zunächst den Herstellungsprozess des Natriumpolyacrylats kennen.
Es gibt vier Möglichkeiten, Natriumpolyacrylat herzustellen: Copolymerchemie, Gelpolymerisation, Lösungspolymerisation und Suspensionspolymerisation.
Hier ist das allgemeine Ablaufbild für Ihre Konferenz:
Wie Sie sehen, ist Natriumpolyacrylat kein Naturprodukt.
Tipp: Es gibt ein Natriumpolyacyrlat, das durch Stärkepfropfung hergestellt wird. Der Hersteller behauptet, es handele sich um ein „Naturprodukt“. als Gimmick.
Theoretisch kann Natriumpolyacrylat für alle Anwendungen eingesetzt werden, bei denen es darum geht, Wasser aufzunehmen oder Wasser zu binden. Aber wie bereits erwähnt, kann es nicht zur Wasserrückhaltung in der Landwirtschaft verwendet werden. Dies wird später im Detail erläutert.
Sie können zuerst das Kaliumpolyacrylat-Gel herstellen und es dann mit Erde mischen.
Ja. Im Gegensatz zu Natriumpolyacrylat kann Kaliumpolyacrylat in Wasser, Kohlendioxid und Kalium zersetzt werden, was den Boden verbessern und die Düngeeffizienz steigern kann.
Obwohl die Behauptung „Natriumpolyacrylat in Lebensmittelqualität“ nicht in Frage kommt. gibt es schon seit vielen Jahren, kein Hersteller hat behauptet, es herstellen zu können. Dies kann mit dem Produktionsprozess zusammenhängen.
Obwohl Natriumpolyacrylat nicht giftig ist, gelten äußerst strenge Anforderungen an die technischen Parameter, insbesondere für die Verwendung in Hygieneprodukten wie Windeln, Damenbinden und Stilleinlagen.
Als Hersteller von Hygieneprodukten ist es notwendig, sich das Sicherheitsdatenblatt (MSDS) von Natriumpolyacrylat anzusehen.
Versuchen Sie als Kunde von Hygieneprodukten, sich für Produkte bekannter Marken zu entscheiden.
Hinweis: Der Acrylsäuregehalt ist ein sehr wichtiger Indikator. Es kann zu Hautallergien und Hautausschlägen kommen, wenn der Inhalt den Standard überschreitet.
Obwohl der Preis von Natriumpolyacrylat viel niedriger ist als der von Kaliumpolyacrylat, ist es skurril, es als Wasserrückhaltemittel zu verwenden.
Nennen Sie einige Gründe, warum Sie Natriumpolyacrylat NICHT für Pflanzen verwenden sollten:
Hinweis: Anders als A löst B, das speziell für die Wasserrückhaltemittel entwickelt wurde, die oben genannten drei Probleme effektiv.
Streng genommen kann die Antwort nur dann „Ja“ lauten, wenn Natriumpolyacrylat den Lebensmittelstandards entspricht.
Kaliumpolyacrylat ist eine Art superabsorbierendes Polymer, das in der Landwirtschaft verwendet wird. Es kann den Boden verbessern
Durch das Einmischen in den Boden kann die Wasserhaltekapazität des Bodens deutlich erhöht werden.
Es sind 150℃.
Darüber hinaus wird Natriumpolyacrylat, nachdem es Wasser absorbiert und zu einem Hydrogel wird, bei einer niedrigeren Temperatur (z. B. 40 °C) leicht geschmolzen und photochemisch abgebaut. Dies ist einer der Gründe, warum Natriumpolyacrylat nicht als Wasserrückhaltemittel in der Land- und Forstwirtschaft eingesetzt werden kann.
Im Allgemeinen ist Natriumpolyacrylat schwach sauer, da es nur sehr wenige Acrylrückstände aufweist. (Natriumpolyacrylat entsteht durch die Polymerisationsreaktion von Acrylsäure und Natriumhydroxid.)
Als derzeit am stärksten wasserabsorbierendes Material kann Natriumpolyacrylat bis zum mehreren Tausendfachen seines Eigengewichts an reinem Wasser aufnehmen.
Darüber hinaus hat die Frage, ob das Wasser rein ist oder nicht, einen direkten Einfluss auf die Absorption von Natriumpolyacrylat. Wird dem Wasser Salz zugesetzt, verringert sich die Wasseraufnahme stark. Die Konzentration an Wasserionen im Boden ist extrem hoch und die Wasseraufnahme von Natriumpolyacrylat ist stark reduziert – ein Grund, warum es nicht als Wasserrückhaltemittel geeignet ist.
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Beim Großeinkauf beträgt die Mindestabnahmemenge des Lieferanten in der Regel 500 kg.
Eine einfache Google-Suche wird ergeben, dass die professionellen Anbieter dieses Produkts Www.Sapgel.com mögen.
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Für einige wissenschaftliche Experimente benötigen Sie möglicherweise nur 500 g oder 1 kg Natriumpolyacrylat.
Dann können Sie darüber nachdenken, es bei Amazon zu kaufen.
Wie gesagt, Natriumpolyacrylat findet man leicht in Damenbinden oder Papierwindeln.
Sie haben sich vielleicht gefragt, wie Natriumpolyacrylat funktioniert. Tatsächlich hat der gesamte Wasseraufnahmeprozess komplexe physikalische und chemische Reaktionen durchlaufen.
Einfach ausgedrückt gibt es in der Molekülstruktur von A vernetzte Molekülketten. Die Elektrolyse erfolgt unmittelbar nach dem Auftreffen auf Wasser und dissoziiert in positiv und negativ geladene Ionen. Die positiv und negativ geladenen Ionen haben eine starke Affinität zu Wasser. Daher verfügt es über eine starke Wasseraufnahme- und Wasserspeicherfähigkeit.