高吸水性樹脂のガイド(2023)

June 12, 2023

    高吸水性樹脂(SAP、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸カリウム)に関するすべて。


    SAP とは

    高吸水性樹脂

    SAP(高吸水性樹脂)は機能性高分子材料です。 それは、自重の数百倍までの水を吸収することができます。

    高吸水性樹脂は、通常、水酸化ナトリウムとアクリル酸とを重合して製造されるポリアクリル酸ナトリウムである。

    高吸水性樹脂は、吸水速度、吸水能力、遠心分離機の保水率など、製造工程を変えることで実現するさまざまな指標に大きな違いがあります。

    例えば、農業のニーズを満たすために、原料を水酸化ナトリウムから水酸化カリウムに変更し、生成物がポリアクリル酸カリウムタイプの吸水性樹脂を形成するようにする。 これは、その分解生成物ナトリウムイオンによって引き起こされる土壌塩類化の危険性を防ぐだけでなく、土壌中のカリウム含有量も増加させる。


    歴史
    高吸水性ポリマー化学の起源は、米国農務省が好ましくは高吸水性ポリマー材料を開発した1960年代初頭にさかのぼります。

    SAP の用途

    機能性高分子材料として、高吸水性樹脂(SAP)は強い吸水能力を有する。

    • それはその重量の何百倍もの吸収し、しっかりと水をロックすることができます。
    • 吸収した後、樹液粉末 (または顆粒) は、水のゲルに変わります。

    さまざまな使用法に応じて、ポリアクリル酸ナトリウムポリアクリル酸カリウムなど、多くの種類の高吸水性樹脂があります。

    重要な吸収材料として、SAPは私たちの生活のあらゆる側面に適用されています。 私たちはそれらの用途を分類しようとします。


    植物用

    ポリアクリル酸カリウム - 植物用

    植物に対する高吸水性樹脂の種類としては、植物に対する水分の増加をもたらすユニークな高吸水顆粒である。

    超吸収性ポリマーは植物に対して正確に何ができますか?

    高吸水性樹脂は植物に何ができるか

    農業グレードのSAP(ポリアクリル酸カリウム)は、土壌保水剤、種子コーティング、無土壌栽培、人工芝など、農業、林業、園芸で広く使用できます。

    • 種子の発芽と発芽を改善して、植物に早期の健康的なスタートを与えます。
    • 灌漑を節約し、作物と果物の収量を増やします。
    • カリウム、リン窒素を含み、肥料効率をゆっくりと放出します。
    ポリアクリル酸カリウムはどのように機能しますか?

    重要な指標は次のとおりです。

    • 土壌の吸収能力。 土壌中の吸水能力は比較的高く、高圧・高イオン濃度下での吸水率を伴います。 同時に、土壌の温度もその吸水能力に影響を与えます。
    • 粒状のサイズ。 粒子サイズは、土壌中のポリアクリル酸カリウムの保水能力も決定します。 例えば、粒子が大きいほどビスコースは強くなり、土壌中の圧力に耐えることができるが、その最大吸水性は減少する。
    • 光分解抵抗。 アクリル酸カリウムは通常、土壌中で長期間にわたって光分解を受けます。 光分解抵抗は、土壌中のポリアクリル酸カリウムの寿命を決定します。
    • 有効期間。 ポリアクリル酸カリウムは通常、使用前の有効期間が非常に長いです。 したがって、この製品を大量に購入する場合は、海上輸送することをお勧めします。

    1. 農業の利用

    ポリアクリル酸カリウム-農業への使用

    アプリケーションの方法

    • ドライアプリケーション
      • 肥料と土壌を均等に混ぜ、肥料アプリケーターを使用して地面に混合物を適用します。
      • 限られた領域(20平方メートル未満)の場合は、手動で適用することをお勧めします。
      • 完全に耕作機を使用して地面を裏返します(20cmの深さでそれを必要とします)。
      • 地面を踏みにじる。
      • 地面に水をやる。
    • ウェットアプリケーション
      • SAPを200倍の水を吸収させ、ゲル状にします。
      • 種まきの毛皮に入れます。
      • 限られた領域(20平方メートル未満)の場合は、手動で適用することをお勧めします。
      • 植える前に表面の土を整えてください。

    例えば、雨餌サトウキねの養殖では、約25%の収率の著しい増加が観察される。

    • フィールドを植え替える場合は、サトウマのシュートが置かれている溝に SAP を置きます。
    • SAP は肥料と同時に適用できます。
    • 芽を土で覆います。

    2. 樹耕栽培の利用

    SAP-樹木栽培の用途
    • ルートシステムの体積の約3倍の穴を掘ります。
    • 1m³あたりのSAPの1~2kgを地球の充填に混ぜます。
    • 穴の底に植物の根のボールを置き、処理された土壌で穴を埋めます。 製品が根元に均等に分散されていることを確認します。 その後、紫外線によるポリマーの劣化や表面上の水の停滞を防ぐために、未処理の土壌の5センチメートルで表面をカバーします。
    • 特に、混合されていない乾燥物を穴の底に入れないように注意してください。 水和後、製品は植物を不安定にします。

    3. ベアルートディッピングの使用

    SAP-usage-for-bare-root-dipping
    • 150-200リットルの水にSAPの1キロを混ぜます。 (水の分音分によって量が異なります)
    • 水をかき混ぜながらゆっくりと製品を注ぎ、粒子を投棄することなくドレッシングを得る。
    • ドレッシングを15分間放置し、SAPが最大吸収に達するまでの時間を考えます。 根に完全に付着するドレッシングを得ることが重要です。 成熟時間が長いほど、ドレッシングは厚くなり、根に付着します。
    • 水溶性線虫化および/または殺菌剤は、線虫や真菌の攻撃から植物を保護するための準備に追加されることもあります。

    4. 花の輸送のための使用

    輸送-切り花-樹液

    ヒドロゲルの形態のSAPは、密封されたプラスチックパウチに入れてもよい。 一度冷凍すると、パウチは切り花などの熱に敏感な植物製品の輸送にしばしば使用されます。 ヒドロゲルは熱衝撃に対する耐性に優れ、解凍後に漏れません。


    5. 水種の使用

    ハイドロシードのための樹液 - 農業用樹液

    SAP のもう 1 つの利点は、乾いた呪文の間にセルロースマルチがハードパンになるのを防ぐことです。 マルチは通気のままで、種子が迅速に芽を出すことを可能にします。 また、マルチの量を減らすことも可能です。

    • SAP は、種子、肥料、マルチなど、他のコンポーネントの後に、ハイドロシーダータンクに最後に追加する必要があります。
    • 広げる前に少なくとも15分間かき混ぜます。

    衛生用品用

    ポリアクリル酸ナトリウム 衛生製品用

    実際、植物への高吸水性樹脂の適用は、その使用のほんの一部にすぎません。 高吸水性樹脂の90%以上が、吸収材としておむつや生理用ナプキンなどの生理用品に使用されています。

    液体の吸収とロックの素晴らしい特性により、次のような湿気が発生しやすい製品で非常に有用な用途が見つかりました。

    • おむつ
    • 生理用ナプキン,
    • 介護用パッドと
    • ペットパッド。

    衛生製品の使用において、SAPの製品パラメータはプラント使用の製品パラメータとは異なります。

    重要な指標は次のとおりです。

    • 吸収率;
    • 遠心分離後の圧力および保持容量の下での吸収;
    • 液体透過性;
    • 残留モノマー。

    その他工業製品用

    日々、SAP は、水の抑止力の高まりと効率性により、ますます多くの産業やアプリケーションに採用されています。

    いくつかのアプリケーションは次のとおりです。

    1. 防水ケーブル

    防水テープケーブル用 SAP

    SAPは水をすばやく吸収できるだけでなく、水を吸収した後に形成されたゲルは効果的に水をブロックできます。 そのため、多くの遮水材の場所も占めています。

    SAP は、あらゆる種類のケーブル用の防水テープや軟膏の製造に関する限り、非常に切望された製品です。でも、光ファイバケーブルは SAP を使用します。 吸収の程度と速度は非常に高く、水に遭遇したときのインフレの全体的なインフレ率とその量子です。

    重要な指標は次のとおりです。

    • 膨張高さ;
    • 粒状のサイズ。

    ケーブルで使用

    ケーブル用ポリアクリル酸ナトリウム
    • プロフェッショナルクラスの粉末,
    • 速い吸収、
    • 光、熱、酸、アルカリに対する安定性が良好です。

    遮水テープに使用

    水中樹液ブロッキングテープ
    • 微粉 末
    • 速い吸収、
    • 井戸の膨張は圧力
      を受けています≥15mm / 1分≥18mm / 3分
    • 光、熱、酸、アルカリに対する安定性が良好です。

    遮水テープに使用

    遮水軟膏
    • 均一なサイズのファインパウダー、
    • 寒さや高温に強く、
    • 光、熱、酸、アルカリに対する安定性が良好です。

    2. アイスバッグ

    アイスバッグ用 SAP

    通常のアイスパックと比較して、SAPが製造するアイスパックには、柔らかな質感、迅速な氷の結晶形成、水のオーバーフローの防止など、多くの利点があります。

    淡水は、それらを活性化するために氷パックの個々のシートに向けられています。高吸水性樹脂はすぐに水を吸収し、それを新しい水道水の下に置くことによってゲルに変換し始める。約20分の時間で、それは小さなクッション形の氷を形成するのに十分な水を吸収することが見られます。 彼らは冷凍庫に置くことによって使用する準備が整いました。

    重要な指標は次のとおりです。

    • 水和時間;
    • 価格
    • 粒状のサイズ。

    3.インフレータブル防水サンドバッグ

    土嚢用樹液

    SAP は災害管理において、水と接触したときにすぐに吸収し、前進する水への障壁を形成するために拡張する土嚢の準備に使用される、このユニークなアプリケーションを持っています。 私たちはそれらを 土嚢 と呼んでいますが、実際には砂は含まれていません。それが伝統的に知られている方法であるため、それらはいわゆるです。

    これらのサンド レスサンドバッグ は、最初はサイズが非常に小さく、軽量ですが、水を吸収して固体の形になります。 彼らは保存し、輸送し、未使用時に少ないスペースを取るためにはるかに簡単です。

    重要な指標は次のとおりです。

    • 吸収率;
    • 光分解抵抗。
    SAP-アンチフラッドバッグ-用途

    4. コンクリート保護

    コンクリートは、硬化プロセス中に継続的に水を吸収する必要があり、そうしないと乾燥して外観と硬さが損なわれます。 コンクリートを混合するときに特別に配合されたSAPを適切に添加した後、SAPヒドロゲルはコンクリート凝固プロセス中の膨張差を緩衝し、コンクリートのひび割れを効果的に防ぐことができます。

    コンクリート保護のための SAP
    • その透過性は非常に低いことが起こる;それは完全に水の内容をシャットアウト,
    • その繊維状の質感のために、垂直障壁を形成するために保存することができ、
    • 効果的なシーラントであるため、セメント系のアイテムに応用を見つけます。

    5. 下水処理

    下水処理樹液産業

    SAP は、ポートランドセメント、窯粉、コーンコブ、おがくず、その他の商品吸収剤を含む、他のバルク固化器に代わるコスト削減の代替手段です。

    SAPの特徴は、水や有機流体を吸収し、オイルを拒否し、圧力下で液体を保持しながらバイオ分解に抵抗する能力です。 これは、埋立地での廃棄物処理のための理想的な安定化媒体になります。

    産業廃棄物の流れは塩分、温度、化学組成によって異なるため、各産業凝固プロジェクトの経済的および性能要件に一致するように、複数のグレードのポリマーを提供する必要があります。

    利点

    • 水と化学的に結合し、液体を放出しません。
    • 一般的な拡張率が1%未満であるため、廃棄物の量を最小限に抑えます。
    • 迅速に混合し、生産効率を向上させ、
    • 他の増量業者と比較して廃棄物輸送および廃棄コストを削減します。

    6. 掘削

    ドリル加工用 SAP

    石油またはガス井の掘削では、一般に「泥」として知られる掘削流体が、輪に戻るのではなく、1つ以上の地層に流れ込むと、循環が失われます。 循環の損失は、油田やガス井戸の掘削中に深刻な問題になる可能性があります。

    吸水性と膨らみ性に優れた新しい環境保護製品であるSAP掘削泥添加剤は、循環の損失に対して効果的に対抗することができます。

    失われた循環は何ですか?

    石油またはガス井の掘削では、一般に「泥」として知られる掘削流体が、輪に戻るのではなく、1つ以上の地層に流れ込むと、循環が失われます。 循環の損失は、油田やガス井戸の掘削中に深刻な問題になる可能性があります。

    結果

    1.ブローアウト

    ウェルボア内の流体の量が循環の喪失(またはその他の理由)によって低下した場合、静水圧が低下し、減らされた静水圧よりも高い圧力下にあるガスまたは流体がウェルボアに流れ込むことを可能にする。 「キック」と呼ばれる坑井へのガスまたは流体の流入は、爆発につながる可能性があります。

    2.乾式掘削

    ドライドリルは、実際の掘削が停止することなく、ウェルボアから流体が完全に失われたときに発生します。 ドライドリルの効果は、掘削する新しい井戸を必要とするウェルボアへの大きな損傷と同じくらい深刻な少しを破壊するのと同じくらい軽微な範囲です。 ドライドリルは、パイプのスナップやドリルリグ自体など、ドリルストリングに深刻な損傷を与える可能性もあります。

    失われた循環の解決

    循環喪失に対する従来の解決策 

    重大度に応じて、循環喪失が発生した場合に利用できるいくつかのオプションがあります:ベントナイトで、または通常有機植物粒子を含む他の添加剤を添加して、流体の粘度を高めます。

    SAP掘削泥添加剤 – 循環喪失に対するより良いソリューション

    これは、優れた吸水性、増粘性、膨潤性を備えた新しい環境保護材料であり、循環の損失を効果的に防ぐことができます。

    ポリアクリル酸ナトリウム - 工業用石油掘削用樹液
    ポリアクリル酸ナトリウム - オイルドリルフリウド

    他のアプリケーション

    それは、その驚くべき特性のために製品の種の数で広範な使用を見つける;それらのいくつかはここにリストされているかもしれません:

    • 多くの特定の適用の機能性のコーティングのための添加物として、
    • 空気芳香の添加剤として、
    • ゴムの要件を拡大するために、
    • 産業からの廃水の吸収、
    • 災害管理と通常の seepages のための鉱業では、
    • 特定の化粧品で。

    湿気に作用するその素晴らしい能力のために、 SAP(高吸水性樹脂)はそれが採用されている新しい目的を見つけています。


    SAPの選び方は?

    SAP の品質グレード

    SAPの主な組成は、ポリアクリル酸ナトリウムまたはポリアクリル酸カリウムです。

    SAPのグレードは次のとおりです。

    • 改善されたSAP–次のようないくつかの側面で改善されました。
      • デンプンベースのSAP – 生分解性タイプのSAP;
      • 鉱物ベースのSAP(植物用)–土壌で何年も利用可能。
      • 改良された触媒を備えたSAP – 高い拡張能力(ケーブルの水遮断のため);
      • 陽イオンタイプSAP –コンクリート添加剤。
    • 一般的な SAP
    • 不良 SAP
      • リサイクルされた SAP: SAP が使用され、リサイクルされました。
      • 焦げたSAP:SAPは過熱で生産されました。

    より良いメーカーを見つける方法

    必要な用途次第です:
    SAPは主に2つのクラスに分けられます。

    主な用途に関する重要なポイントは次のとおりです。

    ポリアクリル酸カリウム タイプSAP

    • 土壌中の吸収能力;
    • 粒状のサイズ;
    • 光分解抵抗;
    • 有効期間。

    ポリアクリル酸ナトリウムタイプ SAP

    • 衛生用品(おむつ、生理用タオルなど)
      1. 吸収率;
      2. 遠心分離後の圧力および保持容量の下での吸収;
      3. 液体透過性;
      4. 残留モノマー。
    • ケーブルの防水テープ
      1. 膨張高さ;
      2. 粒状のサイズ。
    • アイスバッグ
      1. 価格
      2. 粒状のサイズ。
    • 反洪水袋
      1. 吸収率;
      2. 光分解抵抗。
    • 掘削における漏れの停止
      1. 粘度
      2. 凝固時間。

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