什麼是高吸水性聚合物(SAP)?

高吸水性聚合物(SAP)又稱為高分子量吸水材料,是一種具有優異吸水能力的新型功能聚合物。它們具有吸收和保留大量液體的能力,通常能夠吸收自身重量許多倍的水,主要由乙烯醇和丙烯酸共聚產生的獨特聚合物組成。

Before absorbing water
Japan Super Absorbent Polymer
After absorbing water

超吸收性聚合物如何發揮作用?它如何吸收和保留大量液體?

水分子的吸附:高吸水性聚合物的表面有許多親水(吸水)官能基,可以吸引水分子。這些親水性官能基通常含有極性原子,例如氧、氫,例如羥基(-OH)和羰基(-CO-)。

水分子的擴散:一旦水分子被吸附到聚合物表面上,它們就開始在聚合物內擴散。這是因為高吸水性聚合物內部具有孔隙和通道網絡,允許水分子滲透。

水分子的捕獲:在聚合物內部,水分子被聚合物的分子結構捕獲。這些分子結構允許水分子佔據其中的空間並進行化學相互作用,例如氫鍵。

水分子的數量:超吸水性聚合物可以承載比其自身質量多的水分子。這是因為水分子穿透物理吸附和化學吸附被捕獲在聚合物內部而不是僅限於表面吸附。

液體保留:水分子一旦被吸收,就會穩定地保留在聚合物內。這可以防止液體回流或洩漏,使聚合物能夠長時間保持其吸收能力。

形狀和穩定性:即使在吸收大量液體後,超吸收性聚合物通常仍能保持其形狀和穩定性,使其能夠抵抗變形或結構損失。

高吸水性聚合物通常由哪些材料製成?

高吸水性聚合物(SAP)通常由化學結構中具有吸水性的各種聚合物材料組成。

①丙烯酸聚合物
以丙烯酸或其衍生物為基礎的聚合物是高吸水性聚合物最常見的基礎成分。這些聚合物包括聚丙烯酸及其鈉鹽,稱為聚丙烯酸鈉。它們含有大量的酸性官能基,使它們能夠吸引和捕獲水分子。

②甲基丙烯酸聚合物
與丙烯酸聚合物類似,甲基丙烯酸或其鹽類也可用於生產高吸水性聚合物。它們表現出與丙烯酸聚合物類似的吸水特性。

③其他功能單體
除了丙烯酸和甲基丙烯酸外,高吸水性聚合物的製備還可能涉及其他功能性單體,如丙烯醯胺及其衍生物,以調節吸水率和性能。

④交聯劑
常添加交聯劑來固定聚合物結構並增強其持水能力。這些化合物在聚合物鏈之間產生交聯,形成多孔結構以容納水分子。

⑤改質劑和添加劑
可以添加其他化合物,如穩定劑、發泡劑和界面活性劑來調節高吸水性聚合物的性能。

⑥鈉離子
丙烯酸類聚合物常以鈉鹽的形式存在,如聚丙烯酸鈉,以增強其水溶性和流動性。

高吸水性聚合物在個人衛生和醫療產品中的作用是什麼?

高吸水性聚合物 (SAP)在個人衛生和醫療產品中發揮重要作用,主要是為了增強產品的吸收能力並保持乾燥。

嬰兒尿布
高吸水性聚合物是尿布的核心成分,用於吸收和鎖住尿液,並保持嬰兒皮膚乾爽。

成人紙尿褲
高吸水性聚合物在成人紙尿褲中發揮作用,有助於吸收和鎖住尿液,為成人紙尿褲提供保護性能。

衛生棉 衛生棉
的吸收層採用高吸水性聚合物,可控製女性的月經排出,同時保持乾燥舒適。

薄紙
在一些薄紙產品中,高吸水性聚合物可用於增強吸水性能,提高濕強度,例如濕紙巾。

寵物尿布
高吸水性聚合物也為寵物尿布提供了優異的吸收能力,是寵物尿布吸收芯的關鍵原料。

醫用墊
醫用墊通常用於吸收手術過程中產生的體液,包括血液、尿液和排泄物,以保持手術區域的乾燥和清潔。

手術單
超吸水性聚合物用於手術單,可吸收手術過程中產生的體液,保持手術區域的乾燥和清潔。

傷口敷料
在一些傷口敷料中,超吸收性聚合物用於吸收和鎖定傷口滲出物,有助於傷口癒合。

牙科海綿
超吸收性聚合物可用於吸收口腔手術期間產生的唾液和血液。

土壤改良劑
超吸水性聚合物可以添加到土壤中,以提高其保水能力,促進植物生長,特別是在乾旱地區。

植物保水器
在農業和園藝中,高吸水性聚合物用於製造植物保水器,減少灌溉頻率並節省水資源。

SAP 的吸收速度有多快?

通常,它可以在2 至 3 分鐘內達到飽和。然而,確切的吸收率可能會根據上述因素而有所不同。因此,在具體應用中,常常需要對SAP進行測試以確定其吸收率。

The Speed Of Water Absorption Of SAP

SAP 對嬰兒和成人紙尿褲吸收尿液的效果如何?

高吸水性聚合物可以有效吸收和鎖住水分,通常可以吸收和保留其重量數十至數百倍的水分。當用於嬰兒和成人尿布的吸收芯時,其吸收能力會受到類型、品質、數量和分佈等因素的影響。

嬰兒尿布含有一定量的超吸收能力來處理嬰兒的尿液。標準嬰兒尿布可吸收並保留約500毫升至1公升的液體。這意味著嬰兒紙尿褲一般可以滿足嬰兒幾個小時的排尿需求。

嬰兒尿布相比,成人尿布通常需要更大的吸收能力,因為成人產生更多的尿液。成人尿布通常含有更多的高吸水性物品,可以吸收並保留更多的尿液。特定的吸收能力可能因尿布的品牌和型號而異。

SAP 的價格。

截至目前,高吸水性聚合物的價格一般在每公斤1.85美元3.60美元之間。當然,高吸水性聚合物的價格受到多種影響因素的影響,包括產品類型、品牌、品質、批發數量和市場需求。

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SAP 對環境有什麼影響?它們是否可生物降解?

不易生物降解!
SAP 通常是合成高分子材料,其結構不易生物降解。這意味著它們在自然環境中分解緩慢,並可能在垃圾掩埋場中長期存在。

  1. 土壤和水污染:土壤或水中超吸水性聚合物處理不當可能會導致環境問題。過量的高吸水性聚合物會吸收大量的水,導致土壤乾燥,這可能會影響植物生長。此外,如果它們進入水體,也會造成水污染。
  2. 垃圾掩埋場:超吸收性聚合物通常作為垃圾掩埋場進行處理。在垃圾掩埋場中,它們會佔據大量空間並且不會降解,從而增加了垃圾掩埋場的體積。
  3. 可生物降解產品:一些製造商開發了可生物降解的高吸水性聚合物產品,這些產品在自然環境中更容易分解。這些可生物降解的 SAP 通常使用可生物降解的聚合物或摻入生物降解添加劑,以減少其對環境的負面影響。
  4. 環保意識:環保意識的增強促使一些製造商和消費者採取更負責任的處置方法,例如適當回收或處理廢棄的高吸水性聚合物產品。

如何正確回收或處置廢棄SAP?

正確回收或處置廢棄的高吸水性聚合物 (SAP) 有助於減少其對環境的不利影響。以下是處理廢SAP的一些方法:

  1. 垃圾掩埋場:如果沒有其他可行的處置方法,廢棄的 SAP 可以在垃圾掩埋場進行處置。然而,這可能會增加垃圾掩埋場的體積,因此應盡量減少SAP的使用,以減輕垃圾掩埋場的負擔。
  2. 回收:某些地區可能會提供 SAP 回收服務。回收的SAP可用於製造SAP產品,如衛生棉、尿布等。製造商和消費者應積極尋找這些回收管道,並妥善存放廢棄的SAP。
  3. 可生物降解產品:考慮購買可生物分解的高吸水性聚合物產品。這些產品在自然環境中更容易分解,減少了垃圾掩埋場的壓力。
  4. 焚燒:某些地區可能會將廢棄的 SAP 送到廢棄物焚化設施,在那裡 SAP 可以在受控環境中燃燒。然而,焚燒也可能產生排放物和灰渣,因此應將其視為處置的最後手段。
  5. 教育與意識:提高人們對環境議題的認識,鼓勵人們正確處理和回收廢棄的 SAP。消費者和製造商可以積極參與環保倡導活動,以促進永續發展和環保意識。

應根據當地廢棄物管理法規和設施確定最合適的 SAP 處置方法。不同地區和國家可能有不同的規定和處置方法。考慮到環境影響和永續性原則,選擇最合適的處置方法至關重要。

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