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超吸収性ポリマー製造プロセス

May 3, 2022

水溶液重合

SAPのモノマーのほとんどは水溶性であるため、SAPは水を溶媒とする溶液重合によって製造することができる。 世界の生産能力の90%以上がこの方法を使用しています。

ガンマ線やマイクロ波が一般的に使われないのは、特殊な容器が必要であり、放射線発生装置の動作に多くの不便さがあるためである。 ガンマ線は開始率が高いと報告されていますが、高価な機器や危険な放射線漏れのために、民間生産の分野で人気があるという利点はありません。 熱誘導性生成物は一般に黄色に変わり、高い残留モノマー率を有し、均一に重合されないため、高性能製品の製造には適していない。

利点

水溶液重合法は、低コスト、低設備要件、低投資、簡単なプロセス、高い生産効率、安全な操作、純粋なシステム、均一な架橋構造などの利点を有する。

欠点

乾燥、粉砕、スクリーニングプロセス、長い製品生産ライン、製品破砕後の不均一な粒度分布などを増やす

生産工程

開始剤の開始は、開始速度を容易に制御し、吸水性能を調整することができるので、広く使用されている。 溶媒として水を用い、アクリル酸とアクリル酸とアクリル酸ナトリウムとの混合モノマーをアルカリにより部分的に中和し、架橋剤及び開始剤の存在下で乾燥・解砕することにより製造する。

この製造方法は有毒で有害な物質を生成せず、プロセス全体を環境にやさしい雰囲気で行うことができます。

水溶液重合


逆懸濁重合

逆相懸濁重合によるSAPの合成は、水溶液からのSAPの合成とは異なる。

利点

逆懸濁重合SAP製品は、速い吸水速度、高い吸水能力、均一な粒度分布を有する。

処理が簡単で、乾燥するだけで製品を得ることができ、ビーズ状の製品を破砕やスクリーニングなしで直接得ることができるため、水溶液重合法における伝熱や攪拌の困難さの問題を解決します。

欠点

この方法の欠点は、主要設備の材料要求が高く、設備投資が多く、製造工程に有機溶媒が使用されるため、溶媒回収装置が必要となり、汚染を受けやすいことである。

また、逆相懸濁重合法は間欠的な生産しか行えず、設備稼働率が低く、生産効率が低い。

生産工程

合成工程は、有機溶媒を油相として分散媒とし、アルカリで一部中和したアクリル酸ナトリウムとアクリル酸の混合水溶液を水相とし、これを液滴の形で油相媒体中に分散させ、分散剤を懸濁させて攪拌する作用により形成する。 油中水滴の安定な分散液、すなわち、開始剤および架橋剤が水相液滴に溶解して重合プロセスを実行する油中水滴懸濁液。

重合反応後、油相中の有機溶媒を減圧蒸留により除去し、次いでゲルを乾燥させてSAP製品を得る必要がある。

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