Historia de la Química de Polímeros Súper Absorbentes

Hasta la década de 1980, los materiales absorbentes de agua eran productos celulósicos o a base de fibra. Las opciones eran papel tisú, algodón, esponja y pulpa de pelusa. La capacidad de retención de agua de este tipo de materiales es sólo 20 veces su peso – como máximo.

A principios de la década de 1960, el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) estaba llevando a cabo trabajos sobre materiales para mejorar la conservación del agua en los suelos. Desarrollaron una resina basada en el injerto de polímero de acrilonitrilo en la columna vertebral de las moléculas de almidón (es decir, injerto de almidón). El producto hidrolizado de la hidrólisis de este co-polímero de almidón-acrilonitrilo dio absorción de agua superior a 400 veces su peso. Además, el gel no liberó agua líquida de la manera en que lo hacen los absorbentes a base de fibra. El polímero llegó a ser conocido como "Super Slurper". El USDA dio el know-how técnico a varias empresas estadounidenses para el desarrollo posterior de la tecnología básica. Se intentó una amplia gama de combinaciones de rejillas, incluyendo trabajo con ácido acrílico, acrilamida y alcohol polivinílico (PVA).

Desde que las empresas japonesas fueron excluidas por el USDA, iniciaron investigaciones independientes utilizando almidón, carboximetilcelulosa (CMC), ácido acrílico, alcohol polivinílico (PVA) e anhidruro masculino isobutileno (IMA).

Los primeros participantes mundiales en el desarrollo de la química súper absorbente incluyeron Dow Chemical, Hércules, General Mills Chemical, DuPont, National Starch & Chemical, Enka (Akzo), Sanyo Chemical, Sumitomo Chemical, Kao, Nihon Starch y Japan Explain.

A principios de la década de 1970, el polímero súper absorbente se utilizó comercialmente por primera vez , no para aplicaciones de modificación del suelo como se pretendía originalmente , sino para productos higiénicos desechables. Los primeros mercados de productos fueron servilletas sanitarias femeninas y productos de incontinencia para adultos.

En 1978, Park Davis (d.b.a. Productos Médicos Profesionales) utilizó polímeros súper absorbentes en servilletas sanitarias.

El polímero súper absorbente se utilizó por primera vez en Europa en un pañal para bebés en 1982 cuando Schickendanz y Beghin-Say agregaron el material al núcleo absorbente. Poco después, UniCharm introdujo pañales para bebés súper absorbentes en Japón, mientras que Proctor &Gamble y Kimberly-Clark en los Ee.UU. comenzaron a utilizar el material.

El desarrollo de tecnología y rendimiento súper absorbentes ha estado liderado en gran medida por las demandas en el segmento de higiene desechable. Las zancadas en el rendimiento de absorción han permitido el desarrollo del pañal para bebés ultrafino que utiliza una fracción de los materiales – particularmente pulpa de pelusa – que antes consumían pañales desechables.

A lo largo de los años, la tecnología ha progresado de modo que hay poco o ningún polímero super absorbente injertado de almidón utilizado en productos higiénicos desechables. Estos super absorbentes suelen ser homopolímeros acrílicos cruzados (generalmente neutralizados por sodio).

Superabsorbents utilizados en aplicaciones de enmiendas de suelo tienden a ser copolímeros acrílico-acrílamida cruzados (generalmente neutralizados por potasio). Además de polímeros super absorbentes granulares, ARCO Chemical desarrolló una tecnología de fibra súper absorbente a principios de la década de 1990. Esta tecnología fue finalmente vendida a Camelot Absorbents. Hay fibras súper absorbentes disponibles comercialmente hoy en día. Aunque son significativamente más caros que los polímeros granulares, las fibras superabsorbente ofrecen ventajas técnicas en ciertos nichos de mercado, incluyendo envoltura de cable, dispositivos médicos y envases de alimentos.

Se mezcla con el suelo para aumentar la capacidad del suelo para contener el agua (con forma de gel de agua que permanece en el suelo durante meses) y ponerla a disposición de las plantas. Este suelo mejorado libera fácilmente la humedad, junto con los nutrientes solubles en agua, para plantar raíces bajo demanda.


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