Một chiếc tã dùng một lần chứa khoảng 12 đến 15 gam polyme siêu thấm, khoảng một thìa canh hạt màu trắng có thể thấm nước muối gấp 300 lần trọng lượng của chúng. Chất liệu đó, thường được gọi tắt là SAP, giữ cho da khô trong nhiều giờ, giữ chất lỏng bên trong miếng đệm không tự chủ của người lớn và băng vết thương, và hiện xuất hiện trong miếng đệm vận chuyển thực phẩm, phụ gia đất nông nghiệp và băng chặn nước công nghiệp. Biết polyme SAP là gì, cách chúng hoạt động trong chất lỏng thực và cách xác định chúng là những gì phân biệt giữa sản phẩm hấp thụ hoạt động và sản phẩm rò rỉ.
Hướng dẫn này bao gồm hóa học, quy trình sản xuất và kiểm tra mua hàng quan trọng khi SAP nằm trong sản phẩm bạn bán.
Polyme SAP là gì
Polyme siêu hấp thụ là mạng lưới polyme ưa nước có liên kết ngang nhẹ, hấp thụ và giữ lại trọng lượng gấp hàng trăm lần trọng lượng của chúng trong dung dịch nước mà vẫn không hòa tan.
SAP là một mạng lưới ba chiều gồm các chuỗi polymer dài, thường được tạo thành từ axit acrylic trung hòa một phần, được nối với nhau bằng các liên kết cộng hóa trị. Nước được hút vào bằng quá trình thẩm thấu và được giữ bằng liên kết hydro, nhưng các liên kết chéo ngăn các chuỗi tách ra, do đó hạt phồng lên thành gel thay vì hòa tan thành chất lỏng. Trên các đơn đặt hàng và bảng dữ liệu kỹ thuật, vật liệu tương tự cũng xuất hiện dưới dạng bột sền sệt, SAM hoặc natri polyacrylate.
Hai con số quyết định mức độ hoạt động của một loại trong thành phẩm: khả năng trương nở tự do, tức là lượng chất lỏng mà hạt hấp thụ khi không có gì đè lên nó, và độ thấm hút dưới tải, là mức độ nó giữ được khi em bé, bệnh nhân hoặc một pallet thùng carton ấn xuống. Cả hai đều có hướng ngược nhau và chỉ mua theo số đầu tiên là lỗi tìm nguồn cung ứng phổ biến nhất trong danh mục này.
Mật độ liên kết chéo là mặt số thiết lập sự cân bằng. Loại liên kết ngang nhẹ phồng lên với thể tích lớn nhưng lại co lại thành dạng gel mềm, trơn khi chịu áp lực, đây chính là nguyên nhân gây tắc và rò rỉ gel trong lõi tã. Một mạng lưới dày đặc hơn chứa ít chất lỏng hơn trong thử nghiệm trương nở tự do nhưng vẫn giữ được cấu trúc của nó. Do đó, hai lớp có tiêu đề bảng dữ liệu gần giống nhau có thể hoạt động rất khác nhau trên cùng một dòng chuyển đổi.
Làm thế nào các polyme siêu hấp thụ giữ nước
Ba lực phối hợp với nhau trong mọi hiện tượng trương nở: áp suất thẩm thấu, liên kết hydro và lực co đàn hồi của mạng lưới liên kết ngang.
- Áp suất thẩm thấu. Axit acrylic trung hòa để lại các anion cacboxylat cố định bên trong mạng lưới. Các ion natri di động tạo ra sự chênh lệch nồng độ so với chất lỏng xung quanh và nước di chuyển vào để cân bằng nó.
- Liên kết hydro. Các phân tử nước gắn vào các nhóm carboxylate dọc theo chuỗi, đó là lý do tại sao sự sưng tấy bắt đầu trong vòng vài giây sau khi tiếp xúc.
- Lực rút đàn hồi. Các liên kết ngang chống lại sự kéo giãn, do đó sự trương nở sẽ dừng lại khi lực đàn hồi cân bằng áp suất thẩm thấu và gel vẫn ở trạng thái rắn.
Bất cứ thứ gì bổ sung ion vào chất lỏng đều làm yếu lực thứ nhất, đó là lý do tại sao độ hấp thụ trường thấp hơn nhiều so với số liệu dựa trên nước trên bảng dữ liệu.
| Chất lỏng thử nghiệm | Độ hấp thụ trên gam | Yếu tố hạn chế chính |
| Nước khử ion | 300-500 g | Hầu như không có ion nên mạng mở rộng tự do |
| nước muối 0,9% | 40-60g | Các ion natri sàng lọc các điện tích cố định trên chuỗi |
| Nước tiểu tổng hợp | 30-50g | Muối cộng với urê làm giảm gradient thẩm thấu |
| Máu và huyết thanh | 10-20g | Protein và cation hóa trị hai chặn và liên kết chéo mạng |
Nhiệt độ cũng quan trọng. Sự trương nở nhanh hơn trong chất lỏng ấm, nhưng khả năng giữ lại sau khi ly tâm có xu hướng giảm khi nhiệt độ tăng, đó là lý do tại sao các thử nghiệm vận chuyển vào mùa hè đối với các sản phẩm không tự chủ thường gây ra nhiều phàn nàn về rò rỉ hơn so với các thử nghiệm vào mùa đông.
Polyme SAP được sản xuất như thế nào
SAP thương mại trải qua năm giai đoạn: trung hòa, trùng hợp, sấy khô và định cỡ, liên kết ngang bề mặt và kiểm soát chất lượng.
- Trung hòa. Axit acrylic được trung hòa một phần bằng natri hydroxit, thường đến 65-75%. Mức trung hòa đặt ra mức áp suất thẩm thấu mà mạng hoàn thiện có thể tạo ra.
- Polyme hóa. Trùng hợp gel là phương pháp phù hợp cho các cấp độ vệ sinh vì phản ứng tỏa nhiệt làm đặc mẻ thành gel rắn dễ khô. Phản ứng trùng hợp dung dịch phù hợp với các công thức có độ nhớt thấp hơn, trong khi phản ứng trùng hợp huyền phù nghịch tạo ra các hạt hình cầu có phân bố kích thước hạt hẹp.
- Sấy, nghiền và sàng. Gel được sấy khô, nghiền nát và phân loại thành hạt, thường có kích thước từ 150 đến 850 micromet. Các phần quá khổ và mịn được xay và trộn lại.
- Liên kết ngang bề mặt. Quá trình xử lý sau tạo ra một lớp vỏ dày đặc hơn xung quanh mỗi hạt, giúp tăng khả năng hấp thụ khi chịu tải và giảm sự tắc nghẽn gel với cái giá phải trả là khả năng trương nở tự do giảm đi một chút.
- Kiểm soát chất lượng. Các nhà cung cấp kiểm tra khả năng lưu giữ của máy ly tâm, độ hấp thụ khi chịu tải ở mức 0,3 hoặc 0,7 psi, khả năng trương nở tự do, độ ẩm, phân bổ kích thước hạt và axit acrylic dư.
Yêu cầu phương pháp kiểm tra cùng với giá trị. Các con số đo được trên vết cắt 150 micromet sẽ không khớp với vết cắt 300 micromet và nhà cung cấp không thể nêu tên phương pháp đằng sau một con số sẽ đưa ra cho bạn một tuyên bố tiếp thị chứ không phải một thông số kỹ thuật.
Nơi sử dụng polyme SAP
SAP giành được vị trí của mình ở bất cứ nơi nào chất lỏng phải được khóa lại thay vì lau sạch, điều này khiến vệ sinh dùng một lần trở thành thị trường lớn nhất và chăm sóc y tế có yêu cầu khắt khe nhất.
Tã trẻ em, sản phẩm không tự chủ dành cho người lớn và chăm sóc phụ nữ chiếm phần lớn khối lượng SAP toàn cầu. Các mục đích sử dụng trong y tế và công nghiệp chiếm phần còn lại, nhưng họ phải trả nhiều tiền hơn cho mỗi kg vì các thông số kỹ thuật chặt chẽ hơn.
Vệ sinh và y tế
- Tã giấy và quần tập cho bé
- Tóm tắt và miếng đệm không kiểm soát dành cho người lớn
- Miếng đệm chăm sóc nữ tính
- Băng vết thương và miếng đệm phẫu thuật
- Tấm lót thấm nước dành cho bệnh nhân nằm liệt giường
Công nghiệp và môi trường
- Miếng đệm nhỏ giọt thực phẩm cho thịt, gia cầm và cá
- Băng chặn nước cáp
- Bộ lọc khử nước dầu và nhiên liệu
- Hạt giữ nước nông nghiệp
- Kiểm soát tràn và hấp thụ nguy cơ sinh học
Khăn ướt bảo vệ hông cho bé để thay tã Để làm sạch khi thay tã, khăn lau spunlace mềm này sử dụng nước tinh khiết và chiết xuất thực vật, không chứa cồn, hương thơm và chất huỳnh quang. Xem sản phẩm → Người mua thành phẩm hiếm khi chỉ định tên SAP thô, tuy nhiên cấp độ này nằm sau mọi tuyên bố về độ thấm hút được in trên bao bì. Trong sản xuất vệ sinh, tải trọng SAP, vị trí của nó trong lõi và lớp thu nhận bên trên nó quyết định liệu chất lỏng có được rút ra khỏi da đủ nhanh hay không, đó là lý do tại sao các vật phẩm thấm hút được thiết kế dưới dạng một khối chứ không phải một vật liệu duy nhất.
SAP dựa trên sinh học và phân hủy sinh học
Các polyme siêu hấp thụ dựa trên sinh học thay thế một phần khung acrylic bằng tinh bột, cellulose, chitosan hoặc alginate, đổi lấy độ hấp thụ tối đa để giảm thiểu tác động đến môi trường.
Các loại dựa trên tinh bột và xenlulo là những lựa chọn có sẵn trên thị trường nhất. Chúng hấp thụ nhanh trong nước ngọt nhưng mất khả năng nhanh hơn polyacrylate trong nước muối và gel của chúng yếu hơn khi chịu tải. Điều đó làm cho chúng trở nên thực tế trong việc giữ nước trong nông nghiệp và một số miếng lót sử dụng một lần, đồng thời khó sử dụng cho lõi tã chịu tải cao, nơi độ thấm hút ở mức 0,7 psi quyết định tốc độ rò rỉ.
Khăn ướt sợi tre có đặc tính kháng khuẩn tự nhiên Khăn lau sợi tre có thể phân hủy sinh học dành cho da và bề mặt nhạy cảm, không chứa hương liệu, cồn và chất huỳnh quang. Xem sản phẩm → Sự lựa chọn chất nền cũng quan trọng như polyme. Chất nền sợi tre và bông kết hợp tốt với các chất kết dính dựa trên sinh học nhẹ hơn và cho phép nhà sản xuất chuyển dòng sản phẩm sang khả năng phân hủy mà không cần viết lại thông số kỹ thuật về độ thấm hút.
Chỉ định sản phẩm SAP: Danh sách kiểm tra của người mua
Đánh giá bất kỳ sản phẩm nào được SAP hỗ trợ dựa trên bốn con số: độ hấp thụ khi chịu tải, khả năng giữ lại sau khi ly tâm, lượng monome dư và phân bổ kích thước hạt.
- Độ hấp thụ dưới tải. Yêu cầu giá trị ở cả 0,3 psi và 0,7 psi. Cấp độ đạt 0,3 psi vẫn có thể bị lỗi trong thiết kế lõi mỏng.
- Giữ lại so với sưng. Độ phồng tự do cao và khả năng giữ nước kém có nghĩa là chất lỏng nằm trong gel và giải phóng dưới áp lực, điều này xuất hiện dưới dạng ướt ở lớp bề mặt.
- Axit acrylic dư. Yêu cầu số liệu và phương pháp đã được kiểm tra chứ không phải tuyên bố an toàn chung.
- Phân bố kích thước hạt. Các hạt mịn dưới 150 micromet làm tăng khả năng chặn bụi và gel; phần thô làm chậm tốc độ hấp thụ.
- Chất lỏng của hồ sơ. Xác nhận xem hiệu suất được đo bằng nước khử ion, nước muối hay nước tiểu tổng hợp trước khi so sánh hai báo giá.
Khăn lau không tự chủ tùy chỉnh để chăm sóc và làm sạch hàng ngày Khăn lau không dệt mềm với dung dịch axit yếu, lô hội và hoa cúc, được đóng gói riêng để chăm sóc tình trạng không tự chủ trong môi trường lâm sàng và hàng ngày. Xem sản phẩm → Trong môi trường chăm sóc và lâm sàng, lõi hấp thụ chỉ đáp ứng được một nửa thông số kỹ thuật. của chúng tôi dòng sản phẩm chăm sóc sức khỏe và khăn lau y tế cho thấy chất nền, chất lỏng và bao bì phù hợp như thế nào với việc sử dụng tại nhà và bệnh viện.
Câu hỏi thường gặp
Polyme siêu hấp thụ có hòa tan trong nước không?
Không. Các liên kết cộng hóa trị giữ các chuỗi polyme lại với nhau, do đó SAP trương nở thành dạng gel và giữ ở dạng rắn. Nó có thể giải phóng nước từ từ khi khô hoặc khi thêm muối, nhưng nó không tan.
Polyme siêu hấp thụ có khả năng phân hủy sinh học không?
Polyacrylate SAP thông thường không dễ phân hủy sinh học. Các loại dựa trên sinh học được tạo ra từ tinh bột, cellulose hoặc chitosan dễ bị phân hủy hơn nhiều, nhưng khả năng hấp thụ nước muối của chúng thường chỉ bằng một nửa so với polyacrylate, vì vậy chúng được chọn khi yêu cầu hiệu suất cho phép.
Điều gì ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ nhiều nhất?
Cường độ ion của chất lỏng được ưu tiên hàng đầu, tiếp theo là áp suất lên gel, mật độ liên kết ngang của cấp độ và nhiệt độ. Nước khử ion có thể hiển thị 300 đến 500 gam mỗi gam, trong khi cùng một hạt trong nước muối mang lại 40 đến 60 gam.
Polyme siêu thấm có an toàn trong các sản phẩm vệ sinh không?
SAP cấp vệ sinh được cung cấp các giới hạn về axit acrylic dư, kim loại nặng và độ ẩm, đồng thời nó đã được thử nghiệm khi sử dụng khi tiếp xúc với da. Người mua nên xác nhận loại được chứng nhận cho thị trường dự định và yêu cầu số lượng monome còn lại thay vì dựa vào tuyên bố an toàn chung.
Khăn lau em bé
Khăn lau công nghiệp & ô tô
Khăn lau phân hủy sinh học
Bông và miếng bông