Так как эта статья длинная и будет постоянно обновляться, если вас интересует SAP (Супер абсорбирующий полимер), рекомендуется сделать закладки. (нажмите "Ctrl"+"D", чтобы добавить закладку)
Темы, которые мы рассматриваем в этой статье:
Прежде всего, должно быть понятно, что не все полиакрилаты натрия обладают функцией водопоглощения.
Полиакрилат натрия можно разделить на две категории в зависимости от молекулярной массы, а именно водорастворимый и водорастворимый.
Полиакрилат натрия является разновидностью суперабсорбирующего полимера (также называемого SAP).
Это функциональный полимер, используемый в различных распространенных продуктах, таких как бумажные подгузники, прокладки для домашних животных, водоудерживающий материал (чтобы помочь почве удерживать воду), мгновенный снег и так далее. Он известен своей превосходной абсорбцией:
Полиакрилат натрия может поглощать в воде в сотни раз больше собственного веса. Он начинается как порошок и, как он вступает в контакт с влагой, он набухает в его форме геля.
В отличие от других абсорбирующих материалов, выдавить влагу из этого геля непросто. Это то, что делает его идеальным для использования в бумажных подгузниках — ваш ребенок может сидеть на нем, кататься и спать часами во влажном подгузнике без утечек.
Таким образом, мы можем просто отделить полиакрилат натрия как основную функцию водопоглощающего полимера.
Это 150°C. Кроме того, после того, как полиакрилат натрия поглощает воду и становится гидрогелем, он будет легко плавиться и фоторазлагаться при более низкой температуре (например, 40 ° C). Это одна из причин, почему полиакрилат натрия не может быть использован в качестве водоудерживающего агента для сельского и лесного хозяйства.
Вообще говоря, полиакрилат натрия слабо кислый, потому что он имеет очень мало акрилового остатка. (Полиакрилат натрия образуется в результате реакции полимеризации акриловой кислоты и гидроксида натрия. )
Как самый прочный водопоглощающий материал в настоящее время, полиакрилат натрия может поглощать до нескольких тысяч раз больше собственного веса чистой воды.
Кроме того, является ли вода чистой или нет, напрямую влияет на поглощение полиакрилата натрия. Если в воду добавить соль, водопоглощение будет значительно снижено. Концентрация ионов воды в почве чрезвычайно высока, а водопоглощение полиакрилата натрия значительно снижено — это одна из причин, почему он не пригоден для использования в качестве водоудерживающего агента.
Почему водопоглощение полиакрилата натрия связано с концентрацией рассола в жидкости?
После тщательного изучения всего процесса всасывания соли полиакрилата натрия мы обнаружим:
Сам полиакрилатный полимер натрия представляет собой полупроницаемую мембрану. Полупроницаемая мембрана пропускает только молекулы воды, а полупроницаемая мембрана оборачивает хлорид натрия с образованием небольших сфер. Вне мембраны наблюдается низкая концентрация. Когда полиакрилатный полимер натрия вступает в контакт с водой, поскольку концентрация раствора внутри и снаружи маленького шарика сильно отличается, большое количество воды проникает из раствора с низкой концентрацией снаружи маленького шарика в раствор высокой концентрации внутри маленького шарика, пока внутренний и внешний растворы не будут равны. Это называется изотоничностью.
Исходя из принципа осмоса, количество воды, поглощаемой водопоглощающим полимером, зависит от типа внешнего раствора. Если это дистиллированная вода, она может поглощать в 800 раз больше веса самого полимера. Если это водопроводная вода, потому что она содержит больше ионов, она может поглощать только в 300 раз больше собственного веса.
В сополимерной химии существует 3 способа получения полиакрилата натрия: полимеризация геля, полимеризация раствора и полимеризация суспензии.
Вот общая картина процесса для вашей конференции:
Как видите, полиакрилат натрия не является натуральным продуктом.
ps: существует один вид полиакрилата натрия, получаемого при прививке крахмала. Производитель утверждает, что это «натуральный продукт» в качестве трюка.
Возможно, вам было интересно, как работает полиакрилат натрия. Фактически весь процесс водопоглощения претерпел сложные физические и химические реакции. (Обычно считается, что физические реакции составляют большинство эффектов.)
Проще говоря, в молекулярной структуре полиакрилата натрия существуют сетевые молекулярные цепи. Его электролиз происходит сразу после столкновения с водой и диссоциирует на положительно и отрицательно заряженные ионы. Положительно и отрицательно заряженные ионы имеют сильное сродство с водой. Поэтому он обладает сильным водопоглощением и водоудерживающей способностью.
Полиакрилат натрия белого зернистого цвета, является водопоглощающим полимером, а основная цепь содержит -COONa. Когда вода вмешивается, она диссоциирует на -COO- и Na+. Из-за взаимного отталкивания между анионами -COO- первоначально изогнутая цепь расширяется в прямую цепь.
Поскольку атом водорода в молекуле H2O (H-O-H) слегка положительно заряжен, а атом кислорода слегка отрицательно заряжен, притяжение между слегка положительно заряженным атомом водорода и отрицательно заряженным COO- производит водородные связи, поэтому полимерный акрилат натрия может поглощать воду.
Но полиакрилат натрия не растворяется в воде, а образует коллоидное вещество. Причина в том, что при высокой степени сшивания вода не может попасть в полимер, а его водопоглощающая способность снижается. С другой стороны, в случае низкой степени сшивания молекулы воды легко проникают в полимер, и смола набухает, далее гидрофильно и желатинизируется, и переходит в состояние высокого водопоглощения.
Совет: Когда плотность сшивки слишком низкая, она может раствориться в воде.
Полиакрилат натрия, также известный как водяной замок или суперабсорбирующий полимер (SAP), является высоководопоглощающим полимером, который широко используется в различных отраслях промышленности. Это натриевая соль полиакриловой кислоты, которая представляет собой полимер, состоящий из мономеров акриловой кислоты. В этой статье мы обсудим использование полиакрилата натрия в различных отраслях промышленности и применениях.
Одноразовые подгузники
Более 90% мирового полиакрилата натрия используется в качестве водопоглощающего материала для производства подгузников. Поэтому безопасность полиакрилата натрия всегда привлекала внимание общества. На самом деле, полиакрилат натрия безопасен и безвреден, и его единственное содержание акриловой кислоты, которое может вызвать дискомфорт в коже, является почти показателем, строго проверенным каждой фабрикой по производству подгузников.
Отличная водопоглощающая способность, а также характеристики прочной блокировки мочи после впитывания воды делают подгузники, производимые полиакрилатом натрия, помогают сохранить кожу младенцев сухой и предотвратить высыпания.
Средства женской гигиены
По этой же причине полиакрилат натрия всегда был лучшим выбором для водопоглощающих материалов для женских санитарно-гигиенических изделий ввиду его сильной абсорбционной способности и водозапирающей способности физиологического раствора. По сравнению с обычными традиционными материалами, такими как хлопок или древесная масса, полиакрилат натрия может прочно блокировать менструальную жидкость и предотвращать утечку, значительно улучшая комфорт женских физиологических продуктов.
Применение в медицине
Полиакрилат натрия широко используется в медицинской промышленности. Он не только может использоваться в качестве раневой повязки для поглощения жидкости организма, источащей из раны, но также может быть использован для поглощения жидкости организма во время и после операции, что значительно упрощает сложность утилизации медицинских отходов.
Полиакрилат натрия, который поглотил жидкость, находится в твердом состоянии геля, который можно легко собирать и утилизировать, а также может разлагаться в естественной среде без загрязнения окружающей среды.
Упаковка и транспортировка
Полиакрилат натрия может не только поглощать влагу во влажном воздухе, но его гидрогель также может использоваться в качестве твердой воды при транспортировке растений и цветов, предотвращая или задерживая увядание и гибель растений при транспортировке.
Обработка воды
Полиакрилат натрия широко используется в водоподготовительной промышленности. После специальной обработки производится полиакрилат натрия, который уже можно использовать в качестве флокулянта, чтобы помочь частицам в сточных водах накапливаться и оседать, предотвращая образование загрязнений на сантехническом оборудовании.
Средства личной гигиены
В качестве широко используемого загустителя и эмульгатора полиакрилат натрия может использоваться в средствах личной гигиены.
горная промышленность
Полиакрилат натрия имеет два основных применения в горнодобывающей промышленности.
Одно из применений заключается в том, что при добыче нефти и газа вязкость бурового раствора может контролироваться, а поры породы могут быть заблокированы вовремя, чтобы предотвратить потерю бурового раствора в пористую породу.
Второе применение заключается в том, что во время процесса добычи полезных ископаемых будут относительно неглубокие отходы жидкого шлама. Эту отработанную жидкость трудно использовать, и ее трудно откачать и транспортировать из шахты другими способами. В настоящее время это очень экономичный и экономящий время метод, чтобы посыпать полиакрилат натрия, чтобы полностью поглотить его, а затем транспортировать его из шахты в виде твердого вещества.
В заключение, полиакрилат натрия является универсальным полимером, который используется в широком спектре отраслей промышленности и применений. Его превосходные водопоглощающие свойства делают его идеальным для использования в одноразовых подгузниках, средствах женской гигиены и других абсорбирующих продуктах.
Он также используется в медицинских приложениях, упаковке и транспортировке, очистке воды, средствах личной гигиены и нефтегазовой промышленности. По мере разработки новых приложений ожидается, что спрос на полиакрилат натрия будет продолжать расти.
Является ли полиакрилат натрия безопасным?
Да. Согласно различным данным о безопасности материалов (документы, созданные Управлением по охране труда и гигиене труда США, в которых подробно перечисляется потенциальная опасность химических веществ), полиакрилат натрия абсолютно безопасен.
Мы также можем узнать больше через MSDS (Материал безопасности данных листа) документы, как это:
Лист данных о безопасности полиакрилатных материалов натрия
Полиакрилат натрия сам по себе не раздражает кожу. Как полимер, он слипается в длинные цепи, которые слишком велики, чтобы быть поглощены через кожу.
Но какой-то полиакрилат натрия смешивается с небольшим количеством акриловой кислоты, остатки от производственного процесса.
Теоретически акриловая кислота в больших дозах может быть вредна для кожи ребенка. Но в соответствии с 2009 доклад в журнале токсикологии и охраны окружающей среды, нет почти достаточно акриловой кислоты в одноразовых подгузников, чтобы поднять озабоченность. (Исследование финансировалось Procter и Gamble, крупным производителем подгузников.) С другой стороны, поставщики полиакрилата натрия должны проверить значение акриловой кислоты и убедиться, что она составляет менее 300 промилле (часть на миллион).
Хотя утверждение о «пищевом полиакрилате натрия» существует уже много лет, ни один производитель не утверждал, что может его производить. Это может быть связано с производственным процессом.
*ps: этот контент обновлен в 2021 году.
Является ли полиакрилат натрия токсичным для собак / животных / насекомых?
В норме полиакрилат натрия имеет очень низкое содержание акриловой кислоты, вредного вещества, и не будет оказывать токсического воздействия на организм человека. Но для мелких животных и даже насекомых воздействие слишком большого количества полиакрилата натрия может быть вредным.
Полиакрилат натрия безопасен – нетоксичен и свободен от каких-либо серьезных рисков для безопасности.
Но он может представлять определенные опасности, если с ним не обращаться должным образом. Но, пожалуйста, не забудьте принять к сведению следующие опасности и принять меры предосторожности, чтобы избежать каких-либо травм или неудач при обработке полиакрилата натрия.
Согласно средним данным Alibaba.com в 2022 году, цена полиакрилата натрия, который в основном используется в качестве абсорбирующего материала для подгузников, составляет 1 500-2 200 долларов США за тонну. Цена полиакрилата натрия специального назначения будет значительно выше этой цены.
Да для полиакрилатного геля натрия. Он будет медленно разлагаться на воду, углекислый газ и некоторые ионы натрия, что не вызовет загрязнения окружающей среды.
PS: Порошок полиакрилата натрия обладает сильным свойством набухания воды. Это приведет к блокировке туалета.
На данный момент свойства полиакрилата натрия различны.
Обычный полиакрилат натрия не может быть использован повторно. Например, полиакрилат натрия, используемый в подгузниках, будет выброшен после впитывания мочи.
Для полиакрилата натрия, используемого в некоторых специальных целях, таких как водопоглощающие расширительные противопаводковые мешки, производитель будет проводить специальную постобработку. Полиакрилат натрия после этих специальных обработок может стать твердыми частицами через определенный промежуток времени после поглощения воды. Состояние, способно многократно впитывать влагу.
Обычно считается, что физические реакции составляют большинство эффектов.
Полиакрилат натрия является не природным веществом, а макромолекулярной структурой органического синтеза, поэтому его трудно биоразлагать в естественной почве.
Но стоит упомянуть, что полиакрилат натрия может разлагаться естественным путем в почве.
Мы можем подтвердить этот вывод с помощью очень простого эксперимента. Например, гель после впитывания воды с полиакрилатом натрия будет плавиться под солнечным светом в течение недели.
Кроме того, в некоторых странах производители подгузников начали исследовать и производить полиакрилатные типы натрия, которые могут быть естественным образом деградированы биотехнологией. Принцип заключается в том, что процесс производства полиакрилата натрия прививается крахмалом или другими веществами, чтобы он мог разлагаться живыми микроорганизмами.
Хотя цена полиакрилата натрия намного ниже, чем полиакрилата калия, его прихотливо использовать в качестве водоудерживающего агента.
Перечислите несколько причин, почему вы НЕ должны использовать полиакрилат натрия для растений:
Как водоудерживающий агент, полиакрилат натрия едва может поглощать воду под землей, вызывая высокую концентрацию ионов в почвенном фильтрате.
Водный гель из полиакрилата натрия легко плавится и фоторазлагается при более низкой температуре (например, 40°C).
Полиакрилат натрия разлагается на большое количество ионов натрия, которые не могут усваиваться растениями, что приводит к усилению засоления почвы.
Примечание: в отличие от А, В, который специально разработан для водоудерживающих агентов, эффективно решает вышеуказанные три проблемы.
Полиакрилат натрия не токсичен. В процессе синтеза полиакрилата натрия содержание акриловой кислоты можно строго контролировать и не наносит вреда организму человека.
Фактически, полиакрилат натрия широко используется в качестве важного водопоглощающего компонента детских подгузников.
Хотя полиакрилат натрия безвреден для кожи, вы должны обратиться к врачу как можно скорее после того, как ваш ребенок или ваша собака проглотят его. Это связано с тем, что он набухает так быстро, что может вызвать желудочно-кишечный дискомфорт после случайного приема внутрь.
Как я уже сказал, вы можете легко найти полиакрилат натрия в гигиенических салфетках или бумажных подгузниках.
