Superabsorberende polymeren werden eind jaren zestig ontwikkeld. In 1961 entte het Northern Research Institute van het Amerikaanse ministerie van landbouw voor het eerst zetmeel aan acrylonitril om een HSPAN-zetmeel-acrylonitril-entcopolymeer te maken dat traditionele waterabsorberende materialen overtrof. In 1978 nam het Japanse Sanyo Chemical Co., Ltd. het voortouw in het gebruik van superabsorberende polymeren voor wegwerpluiers, wat de aandacht trok van wetenschappers over de hele wereld. Eind jaren zeventig stelde UCC Corporation uit de Verenigde Staten voor om verschillende olefineoxidepolymeren te crosslinken door middel van bestraling en synthetiseerde niet-ionische superabsorberende polymeren met een waterabsorptiecapaciteit van 2000 keer, waarmee de weg werd geopend voor de synthese van niet-ionische superabsorberende polymeren. In 1983 gebruikte Sanyo Chemicals uit Japan kaliumacrylaat in aanwezigheid van diëenverbindingen zoals methacrylamide om superabsorberende polymeren te polymeriseren. Daarna heeft het bedrijf continu diverse superabsorberende polymeersystemen geproduceerd, samengesteld uit gemodificeerd polyacrylzuur en polyacrylamide. Aan het einde van de vorige eeuw hebben wetenschappers uit verschillende landen superabsorberende polymeren ontwikkeld, waardoor deze zich wereldwijd snel hebben verspreid. Momenteel vormen de drie grote producenten – Shokubai uit Japan, Sanyo Chemical en Stockhausen uit Duitsland – een driepoot. Zij beheersen 70% van de wereldmarkt en voeren internationale gezamenlijke activiteiten uit door middel van technische samenwerking om het monopolie op de hoogwaardige markt voor waterabsorberende polymeren in alle landen ter wereld te verwerven. Superabsorberende polymeren hebben een breed scala aan toepassingen en zeer veelbelovende toekomstperspectieven. Momenteel worden ze voornamelijk gebruikt in sanitaire producten, die goed zijn voor ongeveer 70% van de totale markt.
Omdat natriumpolyacrylaat-superabsorberende hars een groot waterabsorptievermogen en uitstekende waterretentie-eigenschappen heeft, kent het een breed scala aan toepassingen als bodemwaterretentiemiddel in de landbouw en bosbouw. Door een kleine hoeveelheid superabsorberend natriumpolyacrylaat aan de grond toe te voegen, kan de kiemkracht van bepaalde bonensoorten en de droogtebestendigheid van taugé worden verbeterd, en kan de luchtdoorlaatbaarheid van de grond worden verhoogd. Bovendien kan superabsorberende hars, dankzij zijn hydrofiliteit en uitstekende anti-condensatie- en anti-nevelvormingseigenschappen, worden gebruikt als nieuw verpakkingsmateriaal. Verpakkingsfolie gemaakt van dit unieke superabsorberende polymeer kan de versheid van voedsel effectief behouden. Door een kleine hoeveelheid superabsorberend polymeer aan cosmetica toe te voegen, kan de viscositeit van de emulsie worden verhoogd, waardoor het een ideaal verdikkingsmiddel is. Dankzij de eigenschap van superabsorberend polymeer, dat alleen water absorbeert en geen olie of organische oplosmiddelen, kan het in de industrie worden gebruikt als droogmiddel.
Omdat superabsorberende polymeren niet giftig en niet irriterend voor het menselijk lichaam zijn, geen bijwerkingen veroorzaken en geen bloedstolling bevorderen, worden ze de laatste jaren veelvuldig in de geneeskunde gebruikt. Zo worden ze bijvoorbeeld toegepast in zalven met een hoog watergehalte die prettig in gebruik zijn; in medische verbanden en wattenbolletjes die bloed en wondvocht na operaties en trauma's absorberen en pusvorming voorkomen; en in antibacteriële middelen die water en medicijnen doorlaten, maar geen micro-organismen. Ook worden ze gebruikt in infectiebeschermende kunsthuiden, enzovoort.
Met de ontwikkeling van wetenschap en technologie krijgt milieubescherming steeds meer aandacht. Als een superabsorberend polymeer in een zak wordt gedaan die oplosbaar is in rioolwater, en de zak in het rioolwater wordt ondergedompeld, kan het superabsorberende polymeer, zodra de zak oplost, de vloeistof snel absorberen en het rioolwater laten stollen.
In de elektronica-industrie kunnen superabsorberende polymeren ook worden gebruikt als vochtigheidssensoren, vochtmeetsensoren en lekdetectoren. Superabsorberende polymeren kunnen tevens dienen als adsorptiemiddelen voor zware metaalionen en als olieabsorberende materialen.
Kortom, superabsorberend polymeer is een polymeermateriaal met een zeer breed scala aan toepassingen. De sterke ontwikkeling van superabsorberende polymeerharsen heeft een enorm marktpotentieel. Dit jaar, onder de omstandigheden van droogte en lage neerslag in grote delen van Noord-China, is het voor landbouw- en bosbouwwetenschappers en -technici een dringende taak om superabsorberende polymeren verder te promoten en te gebruiken. In het kader van de Westelijke Ontwikkelingsstrategie is het, in het kader van de bodemverbetering, van groot belang om de vele praktische toepassingen van superabsorberende polymeren krachtig te ontwikkelen en te benutten, aangezien dit reële maatschappelijke en potentiële economische voordelen oplevert. Zhuhai Demi Chemicals beslaat een oppervlakte van meer dan 30.000 vierkante meter. Het bedrijf is gespecialiseerd in onderzoek, ontwikkeling en productie van aan superabsorberende materialen (SAP) gerelateerde producten. Het is het eerste Chinese hightechbedrijf dat zich bezighoudt met superabsorberende harsen en wetenschappelijk onderzoek, productie, verkoop en technische dienstverlening integreert. Het bedrijf beschikt over onafhankelijke intellectuele eigendomsrechten, sterke onderzoeks- en ontwikkelingscapaciteiten en brengt voortdurend nieuwe producten op de markt. Het project is opgenomen in het nationale "fakkelplan" en is al meermaals geprezen door de nationale, provinciale en gemeentelijke overheden.
Toepassingsgebied
1. Toepassingen in de landbouw en tuinbouw
De superabsorberende hars die in de landbouw en tuinbouw wordt gebruikt, wordt ook wel waterbindend middel of bodemverbeteraar genoemd. Mijn land kampt met een ernstig watertekort. Daarom wordt de toepassing van waterbindende middelen steeds belangrijker. Momenteel hebben meer dan een dozijn binnenlandse onderzoeksinstellingen superabsorberende harsproducten ontwikkeld voor graan, katoen, olie, suiker, tabak, fruit, groenten, bossen en meer dan 60 andere plantensoorten. Het toepassingsgebied beslaat meer dan 70.000 hectare en het gebruik van superabsorberende hars in Noordwest-Mongolië, Binnen-Mongolië en andere gebieden wordt ingezet voor grootschalige zandbeheersing en vergroening van bossen. De superabsorberende harsen die hiervoor worden gebruikt, zijn voornamelijk zetmeel-geënte acrylaatpolymeer-vernetproducten en acrylamide-acrylaatcopolymeer-vernetproducten, waarbij het zout is vervangen van natrium naar kalium. De belangrijkste methoden zijn zaadbehandeling, besproeiing, toepassing in plantgaten of het weken van plantwortels na menging met water tot een pasta. Tegelijkertijd kan de superabsorberende hars worden gebruikt om de meststof te coaten en vervolgens te bemesten, waardoor de benuttingsgraad van de meststof optimaal wordt benut en verspilling en vervuiling worden voorkomen. In het buitenland wordt superabsorberende hars ook gebruikt als verpakkingsmateriaal om fruit, groenten en andere levensmiddelen vers te houden.
2. Toepassingen in de medische en sanitaire sector zijn voornamelijk het gebruik in maandverband, babyluiers, inlegkruisjes en medische ijspakken; gelachtige geurstoffen voor dagelijks gebruik om de atmosfeer te reguleren. Het wordt gebruikt als basismateriaal voor zalven, crèmes, smeersels, kompressen, enz., en heeft hydraterende, verdikkende, huiddoorlatende en gelerende eigenschappen. Het kan ook worden verwerkt tot een slimme drager die de hoeveelheid vrijgekomen medicijn, de afgiftetijd en de afgifteruimte reguleert.
3. Toepassing in de industrie
Door gebruik te maken van de eigenschap van superabsorberende hars om water bij hoge temperaturen te absorberen en bij lage temperaturen weer af te geven, kan een industrieel vochtwerend middel worden geproduceerd. Bij oliewinning, met name in oude olievelden, is het gebruik van waterige oplossingen van polyacrylamide met een ultrahoge moleculaire massa voor olieverdringing zeer effectief. Het kan ook worden gebruikt voor de dehydratatie van organische oplosmiddelen, vooral organische oplosmiddelen met een lage polariteit. Daarnaast zijn er industriële toepassingen in verdikkingsmiddelen, wateroplosbare verven, enzovoort.
4. Toepassing in de bouw
Het snel uitzettende materiaal dat in waterbeheerprojecten wordt gebruikt, is een zuivere superabsorberende hars. Deze hars wordt voornamelijk gebruikt voor het afdichten van damtunnels tijdens hoogwater, en voor het afdichten van geprefabriceerde voegen in kelders, tunnels en metro's. Het wordt ook gebruikt bij stedelijke rioolwaterzuiverings- en baggerprojecten om de uitgegraven en getransporteerde modder te verstevigen.
Geplaatst op: 8 december 2021