超吸水性聚合物yd20603

I. Tyagi ¹， A. Goel ² 1. 2iSolutions(加拿大) 2. G. B. Pant农业技术大学 服装和纺织学院(印度)

刘俊华 译 王依民 校

原载：国际纺织导报2016

【摘要】许多品牌的婴儿尿布、成人尿不湿和卫生巾正席卷世界各地市场。这些产品的广泛使用引起人们对产品生产过程和工作机理的关注。使这些产品产生神奇作用的材料为超吸水性聚合物，或称SAP。详细介绍了SAP的一些性能、用途及其合成，并概述了它对环境的影响。

【关键词】超吸水性聚合物； 性能； 化学成分

超吸水性聚合物(SAP)是一种通用材料，可以添加到非织造材料中以大大提高材料的吸水性能,其纤维比常规颗粒状超吸水性聚合物锁水能力更强，并能为气流成网产品和纱线提供许多非常有趣的新产品设计机会。SAP由小的凝胶状珠子组成，所有的水都已被除去，当水被再引入时，晶体吸收水并生长成凝胶。 SAP是婴儿尿布、女性卫生用品和失禁产品中的必要组分。

交联时被归类为水凝胶的吸水性聚合物，通过与水分子的氢键作用而吸收水溶液。水溶液的离子浓度影响SAP的吸水性。在去离子水和蒸馏水中，树脂可以吸收其自身质量500倍(其自身体积的30～60倍)的水，但当放入0.9%(质量分数)盐水溶液中时，其吸收性下降至其质量的50倍，溶液中若存在阳离子时，将阻碍聚合物与水分子结合的能力。

总吸收和溶胀能力由用于制备凝胶的交联剂的类型和交联程度控制。低交联密度的SAP通常具有较高的吸收能力，且膨胀度较大，这类SAP还能形成更软、更黏的凝胶。高交联密度聚合物表现出较低的吸收能力和膨胀性，但凝胶强度更大，即使在适度的压力下也能保持颗粒形状。

1 制备

将超吸水性纤维的原料与水混合，使用引发剂进行反应，由此可实现单体原料至聚合物的非常高的转化率。将聚合物水溶液挤出，在热空气流中干燥，加热长丝以干燥和固化聚合物，由此产生不溶于水的纤维长丝。可将水加入纤维中以协助加工。

图1所示为超吸水性聚合物的生产流程。

图1 超吸水性聚合物的生产流程

2 另一种加工过程

用黏合剂涂覆不连续纤维, 将纤维黏附到超吸收颗粒上。除超吸收性颗粒外，产品中的纤维基本上是不黏结的。

黏合剂的用量需基本满足连续涂覆纤维的需要。各种涂层可使用多种黏合剂材料。黏合剂材料可以是热熔的或可热固化的，经处理的纤维与其他纤维混合后可用于生产各种产品。

3 性能

纤维不熔化，在高于200 ℃的温度下才开始非常缓慢地分解。纤维密度约为1.4 g/mL，线密度为10 dtex。

4 材料化学

纤维由丙烯酸、丙烯酸甲酯和少量特殊丙烯酸酯/丙烯酸甲酯单体的交联三元共聚物组成，其中部分丙烯酸被中和成丙烯酸的钠盐。聚合物链之间通过丙烯酸中的酸基和甲基丙烯酸羟丙酯中的羟基间的反应形成酯基而交联。

5 结语

先进的超吸收聚合物的持续发展有几个原因。

一方面，尿布制造商希望降低其生产成本。超吸收剂可在吸收芯中发挥其他作用而替换芯材料中的其他组分，从而降低原材料成本，并简化结构。例如，提供快速流体吸收、足够芯吸和流体输送的超吸收纤维可以替换吸收芯中的纤维素绒毛，从而可生产更简单或更便宜的尿布。

另一方面，优质尿布的制造商们正不断寻求区分其产品的途径，以便制定更高的价格。先进的超吸收聚合物呈现出可市场化的性能优势，如生物降解性，超吸收产品对于尿布制造商而言可能具有特别的价值。