I polimeri superassorbenti sono stati sviluppati alla fine degli anni '60. Nel 1961, il Northern Research Institute del Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti ha innestato per la prima volta l'amido sull'acrilonitrile per creare un copolimero a innesto di amido e acrilonitrile HSPAN che superava i materiali assorbenti tradizionali. Nel 1978, la giapponese Sanyo Chemical Co., Ltd. è stata la prima a utilizzare polimeri superassorbenti per i pannolini usa e getta, attirando l'attenzione di scienziati di tutto il mondo. Alla fine degli anni '70, la UCC Corporation degli Stati Uniti ha proposto di reticolare vari polimeri di ossido di olefina mediante trattamento con radiazioni, sintetizzando polimeri superassorbenti non ionici con una capacità di assorbimento dell'acqua 2000 volte superiore, aprendo così la strada alla sintesi di polimeri superassorbenti non ionici. Nel 1983, la Sanyo Chemicals del Giappone ha utilizzato acrilato di potassio in presenza di composti dienici come la metacrilammide per polimerizzare polimeri superassorbenti. In seguito, l'azienda ha continuato a produrre vari sistemi di polimeri superassorbenti composti da acido poliacrilico modificato e poliacrilammide. Alla fine del secolo scorso, scienziati di diversi paesi hanno sviluppato e contribuito alla rapida diffusione dei polimeri superassorbenti in tutto il mondo. Attualmente, i tre principali gruppi produttori, la giapponese Shokubai, la Sanyo Chemical e la tedesca Stockhausen, si sono affermati come leader indiscussi del settore. Controllano il 70% del mercato mondiale e, attraverso la cooperazione tecnica internazionale, conducono operazioni congiunte per monopolizzare il mercato di fascia alta dei polimeri assorbenti. I polimeri superassorbenti hanno un'ampia gamma di applicazioni e prospettive molto promettenti. Attualmente, il loro utilizzo principale rimane quello dei prodotti sanitari, che rappresentano circa il 70% del mercato totale.
Grazie alla sua elevata capacità di assorbimento e all'eccellente capacità di ritenzione idrica, la resina superassorbente di poliacrilato di sodio trova ampia applicazione come agente di ritenzione idrica nel terreno in agricoltura e silvicoltura. L'aggiunta di una piccola quantità di poliacrilato di sodio al terreno può migliorare il tasso di germinazione di alcune varietà di fagioli e la resistenza alla siccità delle piantine, oltre ad aumentare la permeabilità all'aria del suolo. Inoltre, grazie all'idrofilia e alle eccellenti proprietà antiappannamento e anticondensa, la resina superassorbente può essere utilizzata come nuovo materiale da imballaggio. La pellicola per imballaggio realizzata con le proprietà uniche di questo polimero superassorbente può mantenere efficacemente la freschezza degli alimenti. L'aggiunta di una piccola quantità di polimero superassorbente ai cosmetici può anche aumentarne la viscosità, rendendolo un addensante ideale. Sfruttando la caratteristica del polimero superassorbente di assorbire solo acqua e non olio o solventi organici, può essere utilizzato come agente disidratante nell'industria.
Grazie alla loro atossicità, alla non irritazione per il corpo umano, all'assenza di effetti collaterali e alla non coagulazione del sangue, i polimeri superassorbenti sono ampiamente utilizzati in campo medico negli ultimi anni. Ad esempio, vengono impiegati per la produzione di unguenti topici ad alto contenuto d'acqua e di facile applicazione; per la produzione di bende e batuffoli di cotone medicali in grado di assorbire sangue e secrezioni da interventi chirurgici e traumi, prevenendo la suppurazione; per la produzione di agenti antibatterici che lasciano passare acqua e farmaci ma non i microrganismi; per la realizzazione di pelle artificiale infetta, ecc.
Con lo sviluppo della scienza e della tecnologia, la protezione ambientale ha attirato sempre più attenzione. Se un polimero superassorbente viene inserito in un sacchetto solubile nelle acque reflue e il sacchetto viene immerso nelle acque reflue, quando il sacchetto si dissolve, il polimero superassorbente può assorbire rapidamente il liquido e solidificare le acque reflue.
Nell'industria elettronica, i polimeri superassorbenti possono essere utilizzati anche come sensori di umidità, sensori di misurazione dell'umidità e rilevatori di perdite d'acqua. I polimeri superassorbenti possono essere impiegati come adsorbenti di ioni di metalli pesanti e materiali assorbenti per oli.
In breve, i polimeri superassorbenti sono una tipologia di materiale polimerico con una vastissima gamma di applicazioni. Il dinamico sviluppo delle resine polimeriche superassorbenti offre un enorme potenziale di mercato. Quest'anno, in condizioni di siccità e scarse precipitazioni nella maggior parte del nord del Paese, promuovere e utilizzare ulteriormente i polimeri superassorbenti rappresenta una sfida urgente per scienziati e tecnici del settore agricolo e forestale. Nell'ambito dell'attuazione della Strategia di Sviluppo Occidentale, è fondamentale sviluppare e applicare con vigore le molteplici funzioni pratiche dei polimeri superassorbenti, sfruttandone i vantaggi sociali e le potenziali implicazioni economiche. Zhuhai Demi Chemicals si estende su una superficie di oltre 30.000 metri quadrati ed è specializzata nella ricerca, sviluppo e produzione di prodotti correlati ai materiali superassorbenti (SAP). È la prima azienda cinese operante nel settore delle resine superassorbenti a integrare ricerca scientifica, produzione, vendita e servizi tecnici. L'azienda possiede diritti di proprietà intellettuale indipendenti, solide capacità di ricerca e sviluppo e lancia costantemente nuovi prodotti. Il progetto è incluso nel “piano delle torce” nazionale ed è stato più volte elogiato dai governi nazionale, provinciale e comunale.
Area di applicazione
1. Applicazioni in agricoltura e giardinaggio
La resina superassorbente utilizzata in agricoltura e orticoltura è anche chiamata agente di ritenzione idrica e ammendante del suolo. Il mio paese è uno dei più colpiti al mondo dalla scarsità d'acqua. Pertanto, l'applicazione di agenti di ritenzione idrica sta diventando sempre più importante. Attualmente, oltre una dozzina di istituti di ricerca nazionali hanno sviluppato prodotti a base di resina superassorbente per cereali, cotone, olio, zucchero, tabacco, frutta, verdura, foreste e altre oltre 60 specie vegetali, con un'area di applicazione che supera i 70.000 ettari. L'utilizzo della resina superassorbente è diffuso anche nel Nord-ovest, nella Mongolia Interna e in altre regioni per il controllo della sabbia e il rimboschimento su vasta scala. Le resine superassorbenti utilizzate in questo ambito sono principalmente prodotti reticolati con polimeri acrilici innestati con amido e prodotti reticolati con copolimeri acrilammide-acrilato, in cui il sale è stato sostituito da sodio a potassio. I principali metodi di applicazione sono la concia delle sementi, la nebulizzazione, l'applicazione in fori o l'immersione delle radici delle piante dopo la miscelazione con acqua per formare una pasta. Allo stesso tempo, la resina superassorbente può essere utilizzata per rivestire il fertilizzante e poi fertilizzarlo, in modo da sfruttare al massimo il tasso di utilizzo del fertilizzante e prevenire sprechi e inquinamento. Anche all'estero la resina superassorbente viene utilizzata come materiale di imballaggio per la conservazione di frutta, verdura e alimenti.
2. Le applicazioni in campo medico e sanitario lo utilizzano principalmente per assorbenti igienici, pannolini per bambini, salviette, impacchi di ghiaccio medicali; come materiale profumante in gel per uso quotidiano per regolare l'atmosfera. Utilizzato come materia prima medica per unguenti, creme, linimenti, cataplasmi, ecc., ha funzioni idratanti, addensanti, di infiltrazione cutanea e di gelificazione. Può anche essere trasformato in un vettore intelligente che controlla la quantità di farmaco rilasciato, il tempo di rilascio e lo spazio di rilascio.
3. Applicazione nell'industria
Sfruttando la capacità della resina superassorbente di assorbire acqua ad alta temperatura e rilasciarla a bassa temperatura, si ottiene un agente impermeabilizzante industriale. Nelle operazioni di recupero del petrolio, soprattutto nei giacimenti più datati, l'utilizzo di soluzioni acquose di poliacrilammide ad altissimo peso molecolare per lo spostamento del petrolio risulta molto efficace. Può essere utilizzata anche per la disidratazione di solventi organici, in particolare quelli a bassa polarità. Trova impiego anche come addensante industriale, per vernici idrosolubili, ecc.
4. Applicazione in edilizia
Il materiale a rapido rigonfiamento utilizzato nei progetti di ingegneria idraulica è una resina superassorbente pura, impiegata principalmente per sigillare le gallerie delle dighe durante le stagioni delle piene e per sigillare le infiltrazioni d'acqua nei giunti prefabbricati di scantinati, gallerie e metropolitane; viene inoltre utilizzato per il trattamento delle acque reflue urbane e per i progetti di dragaggio. Il fango si solidifica per facilitare lo scavo e il trasporto.
Data di pubblicazione: 08-12-2021