物料概述

高吸水树脂(Super Absorbent Polymer，SAP)，也称为高吸水性聚合物，一种具有三维网状结构的高分子物质，是以不饱和的烯类单体（如丙烯酸、丙烯酰胺等）作为原材料，经过添加交联剂和引发剂经聚合反应合成的功能性高分子材料。

SAP有**的吸水性和保水性，一旦吸水膨胀成为水凝胶时，即使加压也很难把水份分离出来。高吸水性树脂以其高吸液能力、高吸液速度和高保液能力，广泛应用于生理卫生用品，如妇女卫生巾、纸尿裤、成人多功能护理垫、吸水纸、宠物垫等。

高吸水性树脂的种类

目前，使用较为广泛的分类方式是按原材料来源分类，可分为四大类：淀粉类、纤维素类、合成树脂类及有机–无机复合类。

1. 淀粉类高吸水性树脂

淀粉类高吸水性树脂主要是指以淀粉为骨架，通过与其它单体接枝共聚形成的一类高分子材料，其作为早早就被发现的高吸水性树脂种类，一般由天然淀粉改性处理得到。淀粉类高吸水性树脂常以小麦淀粉、玉米淀粉、马铃薯淀粉等作为基本原材料，这些原材料在生活中随处可见，不仅来源广泛，且生产成本低，再加上原材料为生物质，一般能被微生物降解，因此为环境友好材料。

2. 纤维素类高吸水性树脂

天然纤维素分子含有大量亲水基团，具有刚性平整结构，且内部分布众多毛细管，可增大其比表面积，这些特性使得该种材料非常适合做吸水材料。纤维素是天然可再生资源，可持续利用，具有无毒、可降解、与环境相容等优点，因此纤维类高吸水性树脂有着广阔的应用前景。

3. 合成树脂类高吸水性树脂

合成树脂类高吸水性树脂的分子链上存在大量亲水基团以及交联而成的网状结构，使得该种材料能迅速吸水且将水保存在网状结构中。石油化工产品给高吸水性树脂的生产带来了大量原材料，该类原材料丰富易得，制备简便，如聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺等。合成类高吸水性树脂吸水率较高，但易受 pH 值和盐度影响，吸水后凝胶强度较小，再加上其耐盐性、生物降解性差，废弃后易造成环境污染，极大地阻碍了该类吸水材料的使用范围。

4. 有机 – 无机复合类高吸水树脂

为了克服淀粉类与纤维素类高吸水性树脂生产工艺复杂、凝胶强度较低以及合成树脂类高吸水性树脂难回收利用等问题，在天然类、合成树脂类树脂中引入新的官能团或通过共混等手段来改善树脂的综合性能，得到可降解、高性能、多功能的复合类高吸水性树脂，已成为高吸水性树脂的一个发展方向。根据复合材料种类的不同，主要可分为有机／无机复合高吸水性树脂和有机／有机复合高吸水性树脂两大类。

高吸水性树脂应用领域

吸水树脂因为具有**的保液性，无毒无刺激性，和人体皮肤接触后不会产生反应，对环境也不会产生较大的影响，因此用途十分广泛，涵盖医疗卫生、工业、农业、建筑等行业，其中医疗卫生包括冰袋、卫生巾等产品，在工业中有水溶性涂料、增稠剂等工业用剂，另外在农业上也可以作为蔬菜保鲜材料，保水剂和土壤改良剂。另外大家熟悉的面膜和纸尿裤也都用到了吸水树脂中的一类——聚丙烯酰胺（PAM）。

高吸水性树脂（SAP）下游消费中，用于生产婴儿纸尿片/裤占总消费量的70.0%；用于生产成人失禁用品占总消费量的17.0%；用于生产女性卫生用品占总消费量的7.0%；用于工业、农业保水剂等其它领域占总消费量的6.0%。但随着世界人口逐步老龄化，未来成人失禁用品或将拉动SAP需求持续增长。

高吸水树脂的生产方法

高吸水树脂常用的生产方式包含溶液聚合和悬浮聚合。

1. 溶液聚合

溶液聚合物以溶液的形式提供粒状聚合物的吸水性，在用前可以将溶液和密封罐蒸馏。管子上可以涂上大多数底物，用来饱和。在特定温度下干燥一定时间，结果是底层附上具有高吸水性的物质。溶液聚合现在是高吸水性高分子生产很普通的过程。这一过程有效，通常耗费较低。溶液过程采用水基单体来生产一定量的反应聚合胶。聚合的反应能（放热）被用来驱动这一过程，来减少生产成本。反应物聚合物胶然后被粉碎，干燥并研磨到末了的粒径。任何提高高吸水性高分子性能的措施通常在粒径完成后进行。

2. 悬浮聚合

有些公司实践了悬浮液过程，因为在聚合过程中，它可以提供较高的生产控制和产品工程水平。这一过程，将水基反应物悬浮在烃基溶液。结果是悬浮聚合能够在反应器中生成初级高分子颗粒而不是在反应后机械粉碎。在反应阶段中或者后也可以进行性能增强。

吸水树脂：聚丙烯酰胺的生产工艺流程介绍

1. 前加碱水解工艺

工艺简述

精制丙烯酷胺、辅料和纯水按照工艺比例要求加入到配液罐中，混合均匀检测合格后向调制釜中加入-定量的碱(纯碱)搅拌均匀，当调制釜内料液达到要求温度后配料完成。

将配比合格的料液由配液罐打入聚合釜中，向聚合釜中通入氮气去除氧气，向聚合釜加入引发剂，丙烯疏胺在引发剂的作用下发生聚合反应生成非离子型聚丙烯酷胺胶体。向聚合釜釜壁通入蒸汽进行加热，非离子型聚丙烯酷胺分子中酷胺基在碱性条件下与碱发生水解反应生成羚钠基。

水解反应完成后将阴离子型聚丙烯酷胺胶体经过造粒机进行切粒，将胶粒送入流化床，在流化床内经过热干空气的作用下胶体内的水分流失，得到含水量一定的固体颗粒，固体颗粒经过研磨机、筛网的破碎和筛分作用下获得一定尺寸大小的颗粒，合格颗粒经过包装机装入包装袋成为成品。颗粒在干燥、破碎、筛分包装过程中产生的粉尘随系统空气流向进入旋分分离器/脉冲除尘器将粉尘与空气分离，回收粉尘

2.后加碱水解工艺

工艺简述

精制丙烯酷胺、辅料和纯水按照工艺比例要求加入到配液罐中，混合均匀检测合格后进行升降温，当调制釜内料液达到要求温度后配料完成。

将配比合格的料液由配液罐打入聚合釜中，向聚合釜中通入氮气去除氧气，向聚合釜加入引发剂，丙烯酷胺在引发剂的作用下发生聚合反应生成非离子型聚丙烯酷胺胶体

非离子型聚丙烯酷胺胶体经过预切割机进行预切割，预切割后胶体进入水解器中，按照一定比例向水解器中加入碱(纯碱/粒碱)加入后将胶体与碱混合均匀，向水解器夹套通入热水保持一定温度。水解内非离子型聚丙烯酷胺分子中酷胺基在碱性条件下与碱发生水解反应生成羚钠基

水解反应完成后将阴离子型聚丙烯酷胺胶体经过造粒机进行切粒，将胶粒送入流化床，在流化床内经过热干空气的作用下胶体内的水分流失，得到含水量一定的固体颗粒，固体颗粒经过研磨机、筛网的破碎和货分作用下获得一定尺寸大小的颗粒，合格颗粒经过包装机装入包装袋成为成品。颗粒在干燥、破碎、筛分包装过程中产生的颗粒粉尘随系统空气流向进入旋分分离器/脉冲除尘器将粉尘与空气分离，回收粉尘。

客户案例

吸水树脂的主要生产厂商有德国赢创、巴斯夫、日本触媒、三大雅、住友、韩国LG、NA工业、万华化学、台塑、诺尔集团、卫星石化等。伟良与三大雅，台朔，以及万*，博*，韩*等多家公司合作，在吸水树脂筛分过程中扮演重要角色，提供的圆形摇摆筛系列给客户带来不一样的SAP筛分效果。

干燥后的SAP之前通常使用的是振动筛进行筛分分级，但是一直存在产量低的问题。而摇摆筛：高精度大产量，很好的解决了SAP的筛分难题，成为客户的选择。

l筛分物料：吸水树脂SAP（也称为高吸水性聚合物）

l筛分机型：YBS圆形摇摆筛

l筛分挑战：物料比重轻、黏性大、易团聚、带静电