Thuis / Bloggen / Industrie nieuws / Superabsorberend polymeer (SAP): chemie, absorptievermogen en herkomst van natte doekjes

Industrie nieuws

Industrie nieuws

Superabsorberend polymeer (SAP): chemie, absorptievermogen en herkomst van natte doekjes

Twee gram van het juiste superabsorberende polymeer kan het grootste deel van een liter zoutoplossing vasthouden terwijl u er met uw duim op drukt. Die ene eigenschap verklaart waarom SAP in luierkernen, wondverbanden, morskits, kabelwaterdichtingstape en tuinbouwsubstraten zit, en waarom kopers over testmethoden discussiëren lang voordat ze over de prijs discussiëren.

Deze gids behandelt wat superabsorberende polymeren zijn, hoe de drie belangrijkste productieroutes hun gedrag veranderen, welke gegevensbladnummers de prestaties in het veld voorspellen en waar de absorberende kant van een hygiëneproduct samenkomt met het vochtige doekje dat ernaast wordt gebruikt.

300 tot 500 keer de massa zuiver water die één gram superabsorberend polymeer in vrije zwellen vasthoudt, afhankelijk van de kwaliteit en neutralisatie

Wat is een superabsorberend polymeer?

Een superabsorberend polymeer is een licht verknoopt, in water onoplosbaar polymeernetwerk dat ongeveer 100 tot 500 maal zijn eigen massa aan water of zoutoplossing absorbeert en vasthoudt, en opzwelt tot een gel in plaats van op te lossen.

Werkdefinitie SAP, ook wel slush-poeder genoemd, is een hydrofiel polymeer gebouwd op een driedimensionaal netwerk. Water komt binnen door osmotische druk, bindt zich aan geladen carboxylaatgroepen langs de keten en blijft daar omdat verknopingen voorkomen dat het netwerk oplost.

Het meeste SAP dat tegenwoordig wordt verkocht, is natriumpolyacrylaat. Acrylzuur wordt gedeeltelijk geneutraliseerd met natriumhydroxide, gewoonlijk tot 65 tot 75%, en vervolgens gepolymeriseerd met een kleine dosis vernettingsmiddel. Deze verknopingen veranderen een in water oplosbaar verdikkingsmiddel in een onoplosbaar netwerk.

300 tot 500 g/g Vrije zwelling in gedeïoniseerd water, commerciële hygiënenormen
30 tot 60 g/g Retentie in 0,9% zoutoplossing zonder belasting
0,3 tot 0,7 psi Belastingen die gewoonlijk worden gebruikt bij absorptie onder belastingstests
Indicatieve bereiken voor commerciële kwaliteiten. Bevestig ieder cijfer aan de hand van een partijrapport van uw eigen leverancier.

Twee limieten zijn het waard om te onthouden. SAP absorbeert waterige vloeistoffen, geen oliën, dus een korreltje dat in de motorolie valt, blijft daar gewoon zitten. En in tegenstelling tot cellulosepulp houdt SAP vloeistof tegen de druk vast in plaats van deze los te laten. Daarom is een kern meestal SAP met een beetje pulp voor vochtafvoer.

Hoe SAP werkt: kruisverbindingsdichtheid en productieroutes

De SAP-prestaties worden bepaald in de reactor. De neutralisatiegraad, de dosis crosslinker en de polymerisatieroute bepalen de balans tussen hoeveel vloeistof een deeltje opneemt en hoeveel het vasthoudt als het wordt samengedrukt.

  • Neutralisatiegraad: een meer geneutraliseerd zuur verhoogt de osmotische druk en vrije zwelling, maar kan de gel verzachten.
  • Dosis crosslinker: meer crosslinking verlaagt het absorptievermogen en verhoogt de gelsterkte en het behoud van de lading.
  • Oppervlaktevernetting: een nabehandeling die de buitenste schil verdicht, zodat deeltjes onder belasting doorlaatbaar blijven.
  • Deeltjesgrootteverdeling: fijne deeltjes onder ongeveer 150 micrometer veroorzaken stof- en gelblokkering.
Tabel 1. De drie belangrijkste industriële routes voor het maken van superabsorberend polymeer en wat elk voor een koper betekent.
Route Deeltjesvorming Typische vorm Gemeenschappelijk eindgebruik
Gelpolymerisatie Bulkwaterige batch, vervolgens gedroogd, geplet en gezeefd Onregelmatig, hoekig, breed uitgespreid Industriële, agrarische en morsbeheersingskwaliteiten
Oplossingspolymerisatie Continue waterige gel, gedroogd en gemalen, meestal aan het oppervlak vernet Onregelmatig met een dichtere schaal Luier-, maandverband- en andere hygiënekernen
Suspensiepolymerisatie Monomeerdruppeltjes gedispergeerd in een koolwaterstoffase, gepolymeriseerd als kralen Bijna bolvormige, strakke maatverdeling Kabel-, medische en producten met gecontroleerde afgifte
Twee SAP-monsters kunnen beide het label 400 g/g vrije zwelling krijgen en gedragen zich toch heel anders in een luier: de een houdt de vloeistof onder lichaamsgewicht vast, de ander geeft het terug.

Ons team houdt een langere uitleg van dit onderwerp bij in de gids voor hoe SAP werkt, belangrijke applicaties en aankoopoverwegingen .

Belangrijke prestatiestatistieken die kopers moeten specificeren

Vier cijfers bepalen of een kwaliteit bij uw product past: vrije zwelcapaciteit, centrifugeretentiecapaciteit, absorptie onder belasting en deeltjesgrootteverdeling.

  • Vrije zwelcapaciteit (FSC): vloeistof die wordt vastgehouden per gram droog polymeer zonder belasting, nuttig in marketing, maar zwak als voorspeller van lekkages.
  • Centrifuge-retentiecapaciteit (CRC): zoutoplossing die achterblijft na het spinnen in 0,9% natriumchloride, wat dichter bij het werkelijke gebruik ligt.
  • Absorptie onder belasting (ASL): retentie gemeten terwijl een gedefinieerde druk, gewoonlijk 0,3 of 0,7 psi, wordt uitgeoefend. Dit is het cijfer dat lekkage bijhoudt.
  • Deeltjesgrootteverdeling (PSD): het bepaalt het voedingsgedrag, stof- en gelblokkering, en fijne deeltjes onder de 150 micrometer worden normaal gesproken afgedekt.
Indicatieve zoutretentie naarmate de toegepaste belasting stijgt
0 psi 42 g/g
0,3 psi 33 g/g
0,7 psi 24 g/g
1,0 psi 17 g/g
Indicatieve waarden uitsluitend ter illustratie. Testomstandigheden verschillen tussen leveranciers en tussen standaard- en interne methoden.
Een absorptie onder belastingscijfer zonder de testdruk en de zoutconcentratie is geen specificatie. Zet beide op de bestelbon, samen met het zeefgamma.
Hoge vrije deining, lage AUL
  • Lagere kosten per kilogram
  • Absorbeert een grote hoeveelheid zuiver water
  • Geeft vloeistof terug onder druk
  • Past op spillkits, tuinbouw en ontwatering
Matige vrije deining, hoge AUL
  • Oppervlak verknoopte schaal
  • Houdt vocht onder lichaamsgewicht
  • Lagere vrije deining op het gegevensblad
  • Geschikt voor luiers, verzorging voor volwassenen en wondabsorberende middelen

Waar SAP in verschillende sectoren wordt gebruikt

SAP wordt overal gebruikt waar een vloeistof moet worden opgevangen en vastgehouden in plaats van afgevoerd, waardoor deze in wegwerphygiëne, medische absorptiemiddelen, voedselverpakkingen, transportveiligheid, landbouw en industrieel waterbeheer terechtkomt.

Tabel 2. Veel voorkomende superabsorberende polymeertoepassingen en de rol die het polymeer daarin speelt.
Toepassing Wat SAP doet Typisch formaat
Babyluiers en incontinentie voor volwassenen Sluit urine op in een gel in de kern Korrels gemengd met pluispulp, vaak 30 tot 50% van de kernmassa
Vrouwelijke verzorging Houdt vloeistof vast in een dun kussentje zonder extra volume Fijne korrels in een gelaagde kern
Wondverbanden en chirurgische pads Houdt exsudaat en vocht weg van de huid en instrumenten Met vezels of korrels gevulde pads
Verpakking van voedsel Absorbeert druppelverlies van vlees, vis en andere producten Absorberende pads en matten
Kits voor lekkagebestrijding en biologische gevaren Maakt gemorste vloeistoffen vast voor veilige verwijdering Losse korrels en absorberende kussens
Land- en tuinbouw Slaat water op in de wortelzone en geeft het langzaam weer af Kaliumhoudende korrels gemengd in substraat
Kabel en constructie Blokkeert het binnendringen van water in verbindingen en tapes Poeder-, tape- en zwelgaren
30 tot 50% het aandeel van de massa van een moderne luierkern dat superabsorberend polymeer kan innemen in dunne ontwerpen

Incontinentiezorg voor volwassenen laat zien hoe twee productfamilies in dezelfde inkooporder terechtkomen. De kern doet het absorberen, het doekje doet het schoonmaken, en de meeste kopers willen beide van een partner die ze onder één kwaliteitssysteem beheert.

Custom Incontinence Wipes for Adult Care and Daily Hygiene Op maat gemaakte incontinentiedoekjes voor de verzorging van volwassenen en dagelijkse hygiëne Voor incontinentieverzorgingsroutines voor volwassenen waarbij doekjes de absorberende kernen vergezellen, maakt deze aangepaste optie gebruik van zachte niet-geweven stof en een zwak zure reinigingsoplossing. Bekijk Product →

De landbouw is het enige segment waarin de zoutkeuze ertoe doet. Op kalium gebaseerd SAP heeft de voorkeur in de bodem omdat de ophoping van natrium de structuur schaadt, ook al kost natriumpolyacrylaat minder.

SAP en vochtige doekjes: waar de twee categorieën elkaar ontmoeten

Superabsorberend polymeer gaat bijna nooit zelf in een nat doekje. Een verknoopt netwerk in de verpakking zou de lotion absorberen en het doekje binnen enkele weken droog en stijf achterlaten, dus het polymeer behoort tot de absorberende kern of het kussentje dat naast het doekje wordt gebruikt.

Wipe-formuleringen volgen de tegenovergestelde route. De polymeren die in lotions worden gebruikt, zijn in water oplosbaar en niet-verknoopt, gekozen om in oplossing te blijven, en het recept is gebaseerd op beslissingen over conserveringsmiddelen, pH en oppervlakteactieve stoffen in plaats van op zwelgedrag.

De categorieën komen nog steeds samen in de supply chain. Doekjes en absorberende hygiëneproducten delen kopers, cleanroomvereisten en auditpapierwerk, en een fabrikant die al doekjes in een gecontroleerde omgeving gebruikt, kan het omliggende assortiment ondersteunen. Zhejiang StarryApex Biotechnology produceert bijvoorbeeld doekjes in zuiveringsworkshops van 100.000 klassen onder ISO 9001, ISO 22716, GMPC, ISO 13485 en BSCI-certificering, die veel omvat van wat een koper van absorberende producten wil zien.

Test de compatibiliteit voordat u bundelt. Een doekje en een absorberende kern verpakt in dezelfde retailkit kunnen tijdens het transport met elkaar in wisselwerking staan, omdat geur-, vocht- en weekmakers migreren. Voer een houdbaarheidstest van acht weken uit bij 40 graden Celsius op het voltooide pakket voordat u het artwork goedkeurt.

Een luierdoekje en de bijbehorende luier worden meestal samen gespecificeerd, dus het formaat van het doekje volgt vaak het kernontwerp.

Baby Hip Protection Wet Wipes for Diaper Change Care Natte doekjes voor babyheupbescherming voor het verschonen van luiers Een luierdoekje dat vaak naast luiers wordt gebruikt, gemaakt van zacht spunlace non-woven en gezuiverd RO-water met goudsbloem- en aloë-extracten. Bekijk Product →

Inkoop- en kwaliteitschecklist

Vraag eerst naar de testmethode voordat u naar de prijs vraagt, want twee SAP-offertes zijn pas vergelijkbaar als de belasting, de zoutconcentratie en de zeefmethode overeenkomen.

  1. Bevestig het traject en de nabehandeling en vraag of de kwaliteit oppervlaktevernet is.
  2. Vraag om de volledige deeltjesgroottecurve in plaats van één mesh-bereik, plus het fijnstofpercentage onder de 150 micrometer.
  3. Vraag voor elke partij naar resterend acrylzuur, vocht en pH op het analysecertificaat, niet alleen de eerste.
  4. Controleer de verpakking en het transport, want SAP neemt snel vocht op en zakken hebben een intacte polyethyleen voering nodig.
  5. Test binnenkomende monsters op uw eigen doeldruk en in uw eigen formulering voordat u een container goedkeurt.
Bewaar het volgende: analysecertificaat per partij, veiligheidsinformatieblad, deeltjesgroottecurve, een AUL-rapport waarin de testdruk wordt vermeld, en houdbaarheidsgegevens in de originele verpakking.

Dezelfde discipline geldt voor de doekjes die naast een absorberend product worden gebruikt. Waar de huid al aangetast is, is een formaat met weinig residu het veiligere uitgangspunt. Daarom worden doekjes met 99% zuiver water vaak gespecificeerd voor de schoonmaakstap in verzorgingsroutines.

99% Pure Water Baby Wipes for Sensitive Skin Care Babydoekjes van 99% zuiver water voor gevoelige huidverzorging Een waterdoekje met weinig residu dat vaak wordt gebruikt voor reiniging naast absorberende producten, gemaakt met 99% gezuiverd water en zacht katoen of modal non-woven. Bekijk Product →

Veelgestelde vragen

Hoeveel vloeistof kan een superabsorberend polymeer absorberen?

Een commerciële hygiënegraad houdt 300 tot 500 keer zijn eigen massa vast in gedeïoniseerd water, 30 tot 60 gram per gram in 0,9% zoutoplossing, en ongeveer de helft daarvan onder een belasting van 0,7 psi.

Zijn superabsorberende polymeren biologisch afbreekbaar?

Standaard natriumpolyacrylaat is niet gemakkelijk biologisch afbreekbaar en mag nooit worden doorgespoeld. Alternatieven op basis van zetmeel en cellulose breken sneller af, maar houden gewoonlijk minder vloeistof vast onder belasting.

Waarom wordt SAP niet gebruikt in vochtige doekjes?

Omdat een nat doekje al verzadigd is. Een superabsorberend netwerk in de verpakking zou de lotion opnemen en een droog, stijf doekje achterlaten. Daarom gebruiken doekjesformuleringen niet-verknoopte polymeren.

Wat is het grootste sourcingrisico bij SAP?

Inconsistente deeltjesgrootteverdeling. Een zending die in de richting van fijne deeltjes afdrijft, doet stof opwaaien, verandert het voedingsgedrag en veroorzaakt gelblokkering, zelfs als het totale absorptiecijfer onveranderd lijkt.

Vuistregel: specificeer de belasting, de zoutconcentratie en het zeefbereik en verifieer ze vervolgens alle drie op elke partij.

Neem contact met ons op

Uw e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd.

Nieuws en blogs