Vì bài viết này dài và sẽ được cập nhật liên tục, nếu bạn quan tâm đến SAP (Polymer siêu thấm), nên đánh dấu nó. (nhấn “Ctrl”+”D” để thêm dấu trang)
Các chủ đề chúng tôi đề cập trong bài viết này:
Trước hết, cần phải rõ ràng rằng không phải tất cả các polyacrylates natri đều có chức năng hấp thụ nước.
Natri polyacrylate có thể được chia thành hai loại theo trọng lượng phân tử, cụ thể là hòa tan trong nước và phồng lên trong nước.
Natri polyacrylate là một loại polymer siêu thấm (còn được gọi là SAP).
Nó là một polymer chức năng được sử dụng trong nhiều loại sản phẩm phổ biến như tã giấy, miếng lót vật nuôi, vật liệu giữ nước (để giúp đất giữ nước), tuyết ăn liền, v.v. Nó được biết đến với sự hấp thụ cao cấp của nó:
Natri polyacrylate có thể hấp thụ hàng trăm lần trọng lượng của chính nó trong nước. Nó bắt đầu ra như là một loại bột và vì nó đi vào liên lạc với độ ẩm, nó nở vào dạng gel của nó.
Không giống như các vật liệu thấm hút khác, không dễ để vắt hơi ẩm ra khỏi gel này. Đây là điều làm cho nó trở nên hoàn hảo để sử dụng trong tã giấy – em bé của bạn có thể ngồi trên đó, lăn lộn và ngủ hàng giờ trong tã ướt mà không bị rò rỉ.
Vì vậy, chúng ta có thể chỉ cần phân loại natri polyacrylate là chức năng chính của polymer hấp thụ nước.
Đó là 150 °C. Ngoài ra, sau khi natri polyacrylate hấp thụ nước và trở thành hydrogel, nó sẽ dễ dàng tan chảy và phân hủy quang học ở nhiệt độ thấp hơn (chẳng hạn như 40 ° C). Đây là một trong những lý do tại sao natri polyacrylate không thể được sử dụng như một chất giữ nước cho nông nghiệp và lâm nghiệp.
Nói chung, natri polyacrylate có tính axit yếu vì nó có rất ít dư lượng acrylic. (Natri polyacrylate được hình thành bởi phản ứng trùng hợp của axit acrylic và natri hydroxit. )
Là vật liệu hấp thụ nước mạnh nhất hiện nay, natri polyacrylate có thể hấp thụ lên đến vài nghìn lần trọng lượng riêng của nước tinh khiết.
Ngoài ra, nước có tinh khiết hay không ảnh hưởng trực tiếp đến sự hấp thụ natri polyacrylate. Nếu muối được thêm vào nước, sự hấp thụ nước sẽ giảm đáng tòng đồng. Nồng độ của các ion nước trong đất là cực kỳ cao, và sự hấp thụ nước của natri polyacrylate giảm đáng kể – Đây là một lý do tại sao nó không thích hợp để sử dụng như một tác nhân giữ nước.
Tại sao sự hấp thụ nước của natri polyacrylate liên quan đến nồng độ nước muối của chất lỏng?
Sau khi nghiên cứu cẩn thận toàn bộ quá trình hấp thụ nước muối natri polyacrylate, chúng ta sẽ tìm thấy:
Natri polyacrylate polymer chính nó là một màng bán thấm. Màng bán thấm chỉ cho phép các phân tử nước đi qua, và màng bán thấm bọc natri clorua để tạo thành các quả cầu nhỏ. Bên ngoài màng là nồng độ thấp. Khi polyme natri polyacrylate tiếp xúc với nước, bởi vì nồng độ của dung dịch bên trong và bên ngoài quả bóng nhỏ rất khác nhau, một lượng lớn nước thâm nhập từ dung dịch nồng độ thấp bên ngoài quả bóng nhỏ vào dung dịch nồng độ cao bên trong quả bóng nhỏ, cho đến khi các dung dịch bên trong và bên ngoài là Nồng độ bằng nhau. Điều này được gọi là đẳng trương.
Dựa trên nguyên tắc thẩm thấu, lượng nước được hấp thụ bởi polymer hấp thụ nước phụ thuộc vào loại dung dịch bên ngoài. Nếu là nước cất, nó có thể hấp thụ gấp 800 lần trọng lượng của chính polymer. Nếu đó là nước máy, vì nó chứa nhiều ion hơn, nó chỉ có thể hấp thụ gấp 300 lần trọng lượng của chính nó.
Trong hóa học copolymer, có 3 cách để sản xuất natri polyacrylate: trùng hợp gel, trùng hợp dung dịch và trùng hợp huyền phù.
Dưới đây là hình ảnh quy trình chung cho hội nghị của bạn:
Như bạn thấy, natri polyacrylate không phải là một sản phẩm tự nhiên.
Tái bút: Có một loại natri polyacrylate được sản xuất bằng cách ghép tinh bột. Nhà sản xuất tuyên bố rằng nó là một “sản phẩm tự nhiên” như một mánh lới quảng cáo.
Bạn có thể đã tự hỏi làm thế nào natri polyacrylate làm việc. Trên thực tế, toàn bộ quá trình hấp thụ nước đã trải qua các phản ứng vật lý và hóa học phức tạp. (Người ta thường tin rằng các phản ứng vật lý chiếm hầu hết các hiệu ứng.)
Nói một cách đơn giản, có các chuỗi phân tử mạng trong cấu trúc phân tử của natri polyacrylate. Điện phân của nó xảy ra ngay sau khi gặp nước và phân ly thành các ion tích điện dương và âm. Các ion tích điện dương và âm có mối quan hệ mạnh mẽ với nước. Do đó, nó có khả năng hấp thụ nước và giữ nước mạnh mẽ.
Natri polyacrylate là hạt màu trắng, là một polymer hấp thụ nước, và chuỗi chính chứa -COONa. Khi nước can thiệp, nó phân ly thành -COO- và Na +. Do sự đẩy lùi lẫn nhau giữa các anion -COO-, chuỗi cong ban đầu mở rộng thành một chuỗi thẳng.
Do nguyên tử hydro trong phân tử H2O (H-O-H) tích điện dương một chút và nguyên tử oxy tích điện hơi âm, nên lực hút giữa nguyên tử hydro tích điện dương nhẹ và -COO- tích điện âm tạo ra liên kết hydro, do đó polymer Natri acrylate có thể hấp thụ nước.
Nhưng natri polyacrylate không hòa tan trong nước mà tạo thành một chất keo. Lý do là khi mức độ liên kết ngang cao, nước không thể xâm nhập vào polymer và khả năng hấp thụ nước của nó bị giảm. Mặt khác, trong trường hợp mức độ liên kết ngang thấp, các phân tử nước dễ dàng xâm nhập vào polymer, và nhựa phồng lên, tiếp tục ưa nước và hồ hóa, và trở thành trạng thái hấp thụ nước cao.
Mẹo: Khi mật độ liên kết ngang quá thấp, nó có thể hòa tan trong nước.
Natri polyacrylate, còn được gọi là khóa nước hoặc polymer siêu hấp thụ (SAP), là một polymer hấp thụ nước cao được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau. Nó là một muối natri của axit polyacrylic, là một polymer bao gồm các monome axit acrylic. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ thảo luận về việc sử dụng natri polyacrylate trong các ngành công nghiệp và ứng dụng khác nhau.
Tã dùng một lần
Hơn 90% natri polyacrylate của thế giới được sử dụng làm vật liệu thấm nước để sản xuất tã. Do đó, sự an toàn của natri polyacrylate luôn thu hút sự chú ý của xã hội. Trong thực tế, natri polyacrylate là an toàn và vô hại, và nội dung axit acrylic duy nhất của nó có thể gây khó chịu cho da gần như là một chỉ số được kiểm tra nghiêm ngặt bởi mọi nhà máy sản xuất tã.
Khả năng hấp thụ nước tuyệt vời, cũng như các đặc tính của nước tiểu khóa chặt sau khi hấp thụ nước, làm cho tã được sản xuất bởi natri polyacrylate giúp giữ cho da trẻ sơ sinh khô và ngăn ngừa phát ban.
Sản phẩm vệ sinh phụ nữ
Vì lý do tương tự, natri polyacrylate luôn luôn là sự lựa chọn tốt nhất cho vật liệu hấp thụ nước cho các sản phẩm vệ sinh của phụ nữ theo quan điểm của khả năng hấp thụ mạnh mẽ và khả năng khóa nước của nước muối sinh lý. So với các vật liệu truyền thống nói chung, chẳng hạn như bông hoặc bột gỗ, natri polyacrylate có thể khóa chặt chất lỏng kinh nguyệt và ngăn ngừa rò rỉ, cải thiện đáng kể sự thoải mái của các sản phẩm sinh lý của phụ nữ.
Ứng dụng y tế
Natri polyacrylate được sử dụng rộng rãi trong ngành y tế. Nó không chỉ có thể được sử dụng như một băng vết thương để hấp thụ chất lỏng cơ thể toát ra từ vết thương, mà còn có thể được sử dụng để hấp thụ chất lỏng cơ thể trong và sau phẫu thuật, giúp đơn giản hóa rất nhiều khó khăn trong việc xử lý chất thải y tế.
Natri polyacrylate đã hấp thụ chất lỏng ở trạng thái rắn của gel, có thể dễ dàng thu thập và xử lý, và có thể bị phân hủy trong môi trường tự nhiên mà không gây ô nhiễm môi trường.
Đóng gói và vận chuyển
Natri polyacrylate không chỉ có thể hấp thụ độ ẩm trong không khí ẩm, mà hydrogel của nó cũng có thể được sử dụng làm nước rắn trong quá trình vận chuyển cây và hoa, ngăn ngừa hoặc trì hoãn sự khô héo và cái chết của cây trong quá trình vận chuyển.
Xử lý nước
Natri polyacrylate đã được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp xử lý nước. Sau khi xử lý đặc biệt, natri polyacrylate được sản xuất, mà đã có thể được sử dụng như một chất keo tụ để giúp các hạt trong nước thải tổng hợp và lắng xuống, ngăn chặn sự tắc nghẽn hình thành trên thiết bị hệ thống ống nước.
Sản phẩm chăm sóc cá nhân
Là một chất làm đặc và chất nhũ hóa thường được sử dụng, natri polyacrylate có thể được sử dụng trong các sản phẩm chăm sóc cá nhân.
Công nghiệp khai thác mỏ
Natri polyacrylate có hai ứng dụng chính trong ngành công nghiệp khai thác mỏ.
Một ứng dụng là trong khai thác dầu khí, độ nhớt của chất lỏng khoan có thể được kiểm soát, và các lỗ chân lông của đá có thể bị chặn kịp thời để ngăn bùn chất lỏng khoan bị mất vào thành tạo đá xốp.
Công dụng thứ hai là sẽ có bùn lỏng thải tương đối nông trong quá trình khai thác mỏ. Chất lỏng thải này rất khó sử dụng, và rất khó để bơm nó ra và vận chuyển nó ra khỏi mỏ theo những cách khác. Tại thời điểm này, nó là một phương pháp rất kinh tế và tiết kiệm thời gian để rắc natri polyacrylate để hấp thụ hoàn toàn nó, và sau đó vận chuyển nó ra khỏi mỏ dưới dạng rắn.
Trong kết luận, natri polyacrylate là một polymer đa năng được sử dụng trong một loạt các ngành công nghiệp và ứng dụng. Đặc tính thấm nước tuyệt vời của nó làm cho nó trở nên lý tưởng để sử dụng trong tã dùng một lần, các sản phẩm vệ sinh phụ nữ và các sản phẩm thấm hút khác.
Nó cũng được sử dụng trong các ứng dụng y tế, đóng gói và vận chuyển, xử lý nước, các sản phẩm chăm sóc cá nhân và ngành công nghiệp dầu khí. Khi các ứng dụng mới được phát triển, nhu cầu về natri polyacrylate dự kiến sẽ tiếp tục tăng.
Là natri polyacrylate an toàn không?
Có. Theo các bảng dữ liệu an toàn vật liệu khác nhau (tài liệu được tạo ra bởi Cục quản lý an toàn và sức khỏe nghề nghiệp Hoa Kỳ liệt kê các nguy cơ tiềm ẩn của hóa chất một cách chi tiết), natri polyacrylat hoàn toàn an toàn.
Chúng tôi cũng có thể biết thêm thông qua các tài liệu MSDS (bảng dữ liệu an toàn vật liệu) như thế này:
Bảng dữ liệu an toàn vật liệu natri Polyacrylate
Natri polyacrylat không gây khó chịu cho da. Là một polymer, nó dính lại với nhau trong chuỗi dài được cách quá lớn để được hấp thụ qua da.
Nhưng một số loại polyacrylat natri được trộn lẫn với một lượng nhỏ axit Acrylic, còn sót lại từ quá trình sản xuất.
Trong lý thuyết, axit Acrylic với liều lượng lớn có thể gây hại cho da của em bé. Nhưng theo một báo cáo 2009 trong tạp chí chất độc và sức khỏe môi trường, không có axit Acrylic gần như đủ trong tã dùng một lần để nâng cao mối quan tâm. (Nghiên cứu được tài trợ bởi Procter &Gamble, một nhà sản xuất tã lớn.) Một mặt khác, các nhà cung cấp natri polyacrylate nên kiểm tra giá trị axit acrylic và đảm bảo nó nhỏ hơn 300 ppm (một phần triệu).
Mặc dù tuyên bố của “thực phẩm cấp natri polyacrylate” đã tồn tại trong nhiều năm, không có nhà sản xuất đã tuyên bố có thể sản xuất nó. Điều này có thể liên quan đến quá trình sản xuất.
* PS: Nội dung này được cập nhật vào năm 2021.
Là natri polyacrylate độc hại cho chó/động vật/côn trùng?
Thông thường, natri polyacrylate có hàm lượng axit acrylic rất thấp, một chất có hại, và sẽ không gây ra tác dụng độc hại trên cơ thể con người. Nhưng đối với động vật nhỏ và thậm chí côn trùng, tiếp xúc với quá nhiều natri polyacrylate có thể gây hại.
Sodium polyacrylat là an toàn-không độc hại và miễn phí từ bất kỳ rủi ro an toàn lớn.
Tuy nhiên, nó có thể gây ra những nguy hiểm nhất định nếu không được xử lý đúng cách. Nhưng hãy chắc chắn để ghi chép các mối nguy hiểm sau đây và thực hiện các biện pháp phòng ngừa để tránh bất kỳ chấn thương hoặc rủi ro khi xử lý natri polyacrylate.
Theo dữ liệu trung bình của Alibaba.com vào năm 2022, giá natri polyacrylate, chủ yếu được sử dụng làm vật liệu hấp thụ cho tã lót, là US $ 1,500-2,200 mỗi tấn. Giá của mục đích đặc biệt natri polyacrylate sẽ cao hơn nhiều so với giá này.
Có cho gel polyacrylate natri. Nó sẽ từ từ bị phân hủy vào nước, carbon dioxide và một số ion natri, sẽ không gây ô nhiễm môi trường.
PS: Natri polyacrylate bột có một tài sản sưng nước mạnh mẽ. Điều này sẽ khiến nhà vệ sinh bị tắc nghẽn.
Tại thời điểm này, các tính chất của natri polyacrylate là khác nhau.
Thông thường natri polyacrylate không thể được tái sử dụng. Ví dụ, natri polyacrylate được sử dụng trong tã sẽ bị loại bỏ sau khi hấp thụ nước tiểu.
Đối với natri polyacrylate được sử dụng trong một số mục đích đặc biệt như túi kiểm soát lũ lụt mở rộng hấp thụ nước, nhà sản xuất sẽ thực hiện xử lý hậu kỳ đặc biệt. Các polyacrylate natri sau khi các phương pháp điều trị đặc biệt có thể trở thành hạt rắn sau một thời gian nhất định sau khi hấp thụ nước. Nhà nước, có thể liên tục hấp thụ độ ẩm.
Người ta thường tin rằng các phản ứng vật lý chiếm hầu hết các hiệu ứng.
Natri polyacrylate không phải là một chất tự nhiên, mà là một cấu trúc đại phân tử của tổng hợp hữu cơ, vì vậy rất khó để được phân hủy sinh học trong đất tự nhiên.
Nhưng điều đáng nói là natri polyacrylate có thể bị phân hủy tự nhiên trong đất.
Chúng tôi có thể xác nhận kết luận này thông qua một thí nghiệm rất đơn giản. Ví dụ, gel sau khi hấp thụ nước với natri polyacrylate sẽ tan chảy dưới ánh sáng mặt trời trong một tuần.
Ngoài ra, ở một số quốc gia, các nhà sản xuất tã đã bắt đầu nghiên cứu và sản xuất các loại natri polyacrylate có thể bị suy thoái tự nhiên bởi công nghệ sinh học. Nguyên tắc là quá trình sản xuất natri polyacrylate được ghép với tinh bột hoặc các chất khác để nó có thể bị phân hủy bởi các vi sinh vật sống.
Mặc dù giá của natri polyacrylate là thấp hơn nhiều so với kali polyacrylate, nó là hay thay đổi để sử dụng nó như là một tác nhân giữ nước.
Liệt kê một vài lý do tại sao bạn KHÔNG nên sử dụng natri polyacrylate cho thực vật:
Là một tác nhân giữ nước, natri polyacrylate khó có thể hấp thụ nước ngầm gây ra nồng độ ion cao của nước rỉ đất.
Gel nước từ natri polyacrylate dễ dàng tan chảy và phân hủy quang ở nhiệt độ thấp hơn (chẳng hạn như 40 °C).
Natri polyacrylate bị phân hủy thành một số lượng lớn các ion natri mà thực vật không thể hấp thụ, dẫn đến tăng độ mặn của đất.
Lưu ý: khác với A, B, được thiết kế đặc biệt cho các chất giữ nước, giải quyết hiệu quả ba vấn đề trên.
Natri polyacrylate không độc hại. Trong quá trình tổng hợp natri polyacrylate, hàm lượng axit acrylic có thể được kiểm soát chặt chẽ và không gây hại cho cơ thể con người.
Trong thực tế, natri polyacrylate đã được sử dụng rộng rãi như là một thành phần hấp thụ nước quan trọng của tã trẻ em.
Mặc dù natri polyacrylate là vô hại cho da, bạn nên đi khám bác sĩ càng sớm càng tốt sau khi em bé của bạn hoặc của bạn ăn nó. Điều này là do nó sưng lên quá nhanh nên nó có thể gây khó chịu đường tiêu hóa sau khi vô tình nuốt phải.
Như tôi đã nói, bạn có thể dễ dàng tìm thấy natri polyacrylate trong khăn ăn vệ sinh hoặc tã giấy.
