Il processo di produzione di polimero super assorbente

Sintesi attuale

Questo articolo mostrerà il processo di produzione di un polimero super assorbente. Gli attuali metodi di sintesi sono la chimica dei copolimeri, la polimerizzazione del gel, la polimerizzazione delle soluzioni e la polimerizzazione delle sospensioni.

Chimica del polimero

I polimeri superassorbenti sono ora comunemente fatti dalla polimerizzazione dell'acido acrilico miscelato con idrossido di sodio in presenza di un initiatore per formare un sale di sodio acido poli-acrilico (talvolta indicato come poliacrita di sodio). Questo polimero è il tipo più comune di SAP prodotto nel mondo di oggi.

Altri materiali sono utilizzati anche per realizzare un polimero superassorbente, come il polimero polipolicentro poliacrilemina, il copolimero dell'anidride maletrico etilene, il carboxythylcellulos, i copolimeri alcool polivinili, l'ossido di polietilene incrociato e l'amido innestato polimero di poliacriloniale per citarne alcuni. Quest'ultimo è uno dei moduli SAP più vecchi creati.

Oggi i polimeri superassorbenti sono realizzati utilizzando uno dei tre metodi primari: polimerizzazione del gel, polimerizzazione delle sospensioni o polimerizzazione della soluzione. Ognuno dei processi ha i suoi rispettivi vantaggi ma tutti producono una qualità costante del prodotto.

Polimerizzazione del gel

Una miscela di acido acrilico congelato, acqua, agenti di collegamento incrociato e sostanze chimiche dell'iniziatore UV viene miscelata e posizionata su una cintura mobile o in grandi vasche. La miscela liquida va poi in un "reattore" che è una lunga camera con una serie di forti luci UV. La radiazione UV guida la polimerizzazione e le reazioni di collegamento incrociato. I "log" risultanti sono gel appiccicosi contenenti 60-70% di acqua. I tronchi sono triturati o a terra e collocati in vari tipi di anelatori. L'agente di collegamento incrociato supplementare può essere spruzzato sulla superficie delle particelle; questo "cross-linking superficiale" aumenta la capacità del prodotto di gonfiarsi sotto pressione, una proprietà misurata come Assorbenza sotto carico (AUL) o Assorbenza contro pressione (AAP). Le particelle di polimeri essiccate vengono quindi sottoposte a screening per una corretta distribuzione e confezionamento delle dimensioni delle particelle. Il metodo di polimerizzazione gel (GP) è attualmente il metodo più popolare per rendere i polimeri superassti di poliacricolo di sodio ora utilizzati nei pannolini per bambini e in altri articoli igienici usa e getta.

Polimerizzazione della soluzione

I polimeri di soluzione offrono l'assorbimento di un polimero granulare fornito in forma di soluzione. Le soluzioni possono essere diluite con acqua prima dell'applicazione e possono rivestire la maggior parte dei substrati o utilizzate per saturarli. Dopo l'essiccazione a una temperatura specifica per un tempo specifico, il risultato è un substrato rivestito con super assorbenza. Ad esempio, questa chimica può essere applicata direttamente su fili e cavi, sebbene sia appositamente ottimizzata per l'uso su componenti come prodotti laminati o substrati lamierati.

La polimerizzazione basata su soluzioni è oggi comunemente utilizzata per la produzione SAP di co-polimeri, in particolare quelli con monomero acrilammide tossico. Questo processo è efficiente e generalmente ha una base di costi di capitale inferiore. Il processo di soluzione utilizza una soluzione monomero a base d'acqua per produrre una massa di gel polimerizzato reattore. L'energia di reazione esotermica della polimerizzazione viene utilizzata per guidare gran parte del processo, contribuendo a ridurre i costi di produzione. Il gel polimerico reagente viene quindi tritato, asciugato e macinato alle sue dimensioni finali del granulo. Tutti i trattamenti per migliorare le caratteristiche delle prestazioni del SAP vengono in genere eseguiti dopo la creazione delle dimensioni finali del granulo.

Polimerizzazione delle sospensioni

Il processo di sospensione è praticato solo da poche aziende perché richiede un maggiore grado di controllo della produzione e di ingegneria del prodotto durante la fase di polimerizzazione. Questo processo sospende il reattore a base d'acqua in un solvente a base di idrocarburi. Il risultato finale è che la polimerizzazione delle sospensioni crea la particella polimerica primaria nel reattore piuttosto che meccanicamente nelle fasi di post-reazione. Miglioramenti delle prestazioni possono anche essere fatti durante, o subito dopo, la fase di reazione.


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