Storia della Chimica dei Polimeri Super Assorbenti

Fino agli anni '80, i materiali che assorbivano l'acqua erano prodotti cellulosici o a base di fibre. Le scelte erano carta velina, cotone, spugna e polpa di lanugine. La capacità di ritenzione idrica di questi tipi di materiali è solo 20 volte il loro peso , al massimo.

Nei primi anni '60, il Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti (USDA) stava conducendo lavori sui materiali per migliorare la conservazione dell'acqua nei suoli. Hanno sviluppato una resina basata sull'innesto di polimero acrilonitrile sulla spina dorsale delle molecole di amido (cioè l'innesto di amido). Il prodotto idrolizzato dell'idrolisi di questo copolimero amido-acrilonitrile ha dato assorbimento d'acqua superiore a 400 volte il suo peso. Inoltre, il gel non ha rilasciato acqua liquida come fanno gli assorbenti a base di fibre. Il polimero divenne noto come "Super Slurper". L'USDA ha fornito il know-how tecnico a diverse aziende statunitensi per l'ulteriore sviluppo della tecnologia di base. È stata tentata una vasta gamma di combinazioni di griglia, tra cui il lavoro con acido acrilico, acrilammide e alcol polivinilico (PVA).

Poiché le società giapponesi sono state escluse dall'USDA, hanno avviato ricerche indipendenti utilizzando amido, carbossimetilcellulosa (CMC), acido acrilico, alcol polivinilico (PVA) e anidride maleica isobutilene (IMA).

I primi partecipanti globali allo sviluppo della chimica super assorbente includevano Dow Chemical, Hercules, General Mills Chemical, DuPont, National Starch & Chemical, Enka (Akzo), Sanyo Chemical, Sumitomo Chemical, Kao, Nihon Starch e Japan Explain.

Nei primi anni '70, il polimero super assorbente è stato utilizzato commercialmente per la prima volta – non per applicazioni di modifica del suolo come originariamente previsto – ma per prodotti igienici usa e getta. I primi mercati dei prodotti sono stati i tovaglioli sanitari femminili e i prodotti per l'incontinenza degli adulti.

Nel 1978, Park Davis (m.b.a. Professional Medical Products) ha utilizzato polimeri super assorbenti nei tovaglioli sanitari.

Il polimero super assorbente è stato utilizzato per la prima volta in Europa in un pannolino per bambini nel 1982 quando Schickendanz e Beghin-Say hanno aggiunto il materiale al nucleo assorbente. Poco dopo, UniCharm ha introdotto pannolini super assorbenti in Giappone mentre Proctor & Gamble e Kimberly-Clark negli Stati Uniti hanno iniziato a utilizzare il materiale.

Lo sviluppo della tecnologia e delle prestazioni super assorbenti è stato in gran parte guidato dalle esigenze nel segmento dell'igiene usa e getta. I passi avanti nelle prestazioni di assorbimento hanno permesso lo sviluppo del pannolino ultrasottile che utilizza una frazione dei materiali , in particolare la polpa di lanugine, che i primi pannolini monouso consumavano.

Nel corso degli anni, la tecnologia è progredita in modo che ci sia poco o nessun polimero super assorbente amido innestato utilizzato in prodotti igienici usa e getta. Questi super assorbenti sono tipicamente omopolimeri acrilici incrociati (di solito neutralizzati dal sodio).

I superabsorbenti utilizzati nelle applicazioni di modifica del suolo tendono ad essere copolimeri acrilico-acrilammide collegati (di solito neutralizzati con potassio). Oltre ai polimeri super assorbenti granulari, ARCO Chemical ha sviluppato una tecnologia di fibre super assorbenti nei primi anni '90. Questa tecnologia fu infine venduta a Camelot Absorbents. Ci sono fibre super assorbenti disponibili in commercio oggi. Sebbene significativamente più costose dei polimeri granulari, le fibre superassorbenti offrono vantaggi tecnici in alcuni mercati di nicchia tra cui involucro per cavi, dispositivi medici e imballaggi alimentari.

Si mescola con il terreno per aumentare la capacità del suolo di trattenere l'acqua (con forma di gel d'acqua che rimane nel terreno per mesi) e renderla disponibile alle piante. Questo terreno migliorato prontamente rilascia l'umidità, insieme con sostanze nutrienti idrosolubili, per piantare radici su richiesta.


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