1.Introduction

Le polymère super absorbant (SAP) est un matériau polymère fonctionnel ayant une capacité d'absorption et de rétention d'eau extrêmement forte. Il peut absorber des centaines, voire des milliers de fois son propre poids en eau et n'est pas facilement libéré sous pression. Depuis son développement par le Département de l'Agriculture des États-Unis dans les années 1960, le SAP a été largement appliqué dans des domaines tels que les produits d'hygiène, l'agriculture, les soins de santé et l'industrie. Cet article explorera en profondeur les caractéristiques, le processus de production, les principales applications et les tendances de développement futur du SAP.

2.Caractéristiques de SAP

Les fonctionnalités principales de SAP incluent :

Absorption d'eau ultra-élevée : Il peut absorber de l'eau pure jusqu'à 500 à 1000 fois son propre poids et du sérum physiologique (0,9 % NaCl) environ 50 fois.

Forte rétention d'eau : Elle forme un gel après avoir absorbé de l'eau et peut retenir l'humidité même sous des conditions de pression (comme les couches).

Biocompatibilité : Certains SAP de qualité médicale peuvent entrer en contact en toute sécurité avec les tissus humains.

Sensibilité au pH : Certains SAP modifiés peuvent réagir aux changements des valeurs de pH environnementales et sont utilisés pour la libération prolongée de médicaments.

Composition chimique

Les principales matières premières de SAP comprennent :

Polyacrylate de sodium : Le type le plus courant, représentant plus de 90 % de la production mondiale de SAP.

Amidon greffé acrylate : Biodégradable, adapté aux domaines de protection de l'environnement.

SAP à base de polyvinyl alcohol (PVA) : Pour des scénarios industriels spéciaux.

3.Le processus de production de SAP

La production industrielle de SAP adopte principalement la méthode de polymérisation en solution ou la méthode de polymérisation en suspension inversée. Les étapes clés sont les suivantes :

Mélange de monomères : L'acide acrylique (AA) est neutralisé avec de l'hydroxyde de sodium pour former de l'acrylate de sodium.

Réaction de polymérisation : Ajouter un agent de réticulation (tel que le N,N' -méthylène diacrylamide) et un initiateur (tel que le persulfate de potassium), et polymériser à 50 à 80 degrés Celsius.

Séchage et broyage : Le produit est séché puis broyé en particules, avec des tailles de particules variant généralement de 100 à 800 microns.

Surface crosslinking: Améliorer la résistance du gel grâce à un réticulation secondaire (pour des produits d'hygiène haut de gamme).

4. Principales applications de SAP

4-1. Produits d'hygiène (le plus grand marché d'application)

Couches pour bébés : le SAP remplace la pulpe de fluff traditionnelle, rendant le produit plus mince et plus léger tout en ayant une capacité d'absorption des liquides plus forte.

Produits d'incontinence pour adultes : En réponse aux demandes d'une société vieillissante, le marché connaît une croissance rapide.

Serviettes hygiéniques féminines : Améliorez le confort et la performance anti-fuites.

4-2. Agriculture

Agent de rétention d'eau du sol : Dans les zones arides, il réduit la fréquence d'irrigation lors de la plantation et augmente le taux de survie des cultures.

Enrobage des semences : Fournit une humidité continue pour la germination des semences.

4-3. Domaine médical

Bandages médicaux : Absorber l'exsudat des blessures et favoriser la guérison.

Supports de libération prolongée des médicaments : Contrôler le taux de libération des médicaments dans le corps.

4-4. Utilisations industrielles

Étanchéité des câbles : Un tuyau anti-eau utilisé pour les câbles optiques et les câbles.

Traitement des eaux usées : Adsorber les ions métalliques lourds ou les polluants organiques.

5. Situation actuelle du marché et tendances de développement

Taille du marché

La taille du marché mondial SAP était d'environ 12 milliards de dollars américains en 2023 et devrait dépasser 18 milliards de dollars américains d'ici 2030 (CAGR 5,8 %).

Producteurs principaux : BASF, Nippon Shokubai, Evonik, Satellite Chemical (Chine).

Tendance technologique

SAP d'origine biologique : En utilisant de l'amidon et de la cellulose comme matières premières, il réduit la dépendance à l'acide acrylique d'origine pétrolière.

Rapport qualité-prix élevé SAP : Les marchés émergents (comme l'Inde et l'Afrique) stimulent la demande de produits à bas prix.

Modification fonctionnelle : Développement de produits haut de gamme tels que SAP antibactérien et SAP réactif au pH.

Défi

Problème environnemental : L'acide polyacrylique traditionnel (SAP) est difficile à dégrader, et il est nécessaire de développer des alternatives recyclables ou biodégradables.

Fluctuations in raw materials: Le prix de l'acide acrylique est fortement influencé par le marché du pétrole brut.

6. Conclusion

SAP, en tant que matériau fonctionnel révolutionnaire, joue un rôle irremplaçable dans les domaines des moyens de subsistance et de l'industrie. À l'avenir, avec des réglementations environnementales plus strictes et l'innovation technologique, le SAP dégradable et le SAP spécial haute performance deviendront les forces motrices clés de la croissance industrielle. Les entreprises doivent prêter attention aux exigences du développement durable et optimiser les processus de production afin de saisir les opportunités sur les marchés émergents.