纸尿裤中超强吸水性树脂材料-PPT课件
尿不湿的原理
尿不湿的原理
尿不湿是一种帮助婴儿和成人保持干爽的产品。
它的原理主要基于以下几个方面：
1. 吸收层：尿不湿的内部有一层吸水性超强的材料，通常是高分子吸水树脂。
这些树脂可以迅速吸收尿液并将其转化为凝胶状，避免尿液滴下来。
2. 防漏边：尿不湿的外部有一圈防漏边，通常是具有弹性的材料。
这种边缘可以贴服肌肤，防止尿液漏出。
3. 透气材料：尿不湿的外层通常采用透气材料，如气孔布或膜。
这可以保持肌肤的呼吸，避免尿湿引起的不适感。
4. 接触层：尿不湿的内层是与肌肤接触的部分，通常使用柔软的无纺布或棉质表面。
这样可以保护婴儿或成人的皮肤，避免因长时间接触尿液而引起的红疹或刺激。
总体来说，尿不湿的原理是通过吸收层迅速吸收尿液并将其转化为凝胶状，同时通过防漏边、透气材料和柔软表面保持皮肤干爽和舒适。
这种设计可以减轻肌肤的湿润感，防止尿液外漏，并预防尿湿引起的皮肤问题。
研究尿不湿的吸水成分
研究问题的假设:
• 尿不湿的主要吸水成分是功能 高分子
一、准备三个杯子，在杯子上分别 标记1 2 3号 二、在一号杯放入从尿不湿内取出 的棉花 三、在二号杯内放入纯棉花 四、在三号杯内放入餐巾纸
实验步骤：
• 用天平分别称量五克尿不湿内取出的棉花， 纯棉花，餐巾纸
五、在三个杯子内分别加入100ML 的水充分搅拌
探究“尿不湿”吸水成分？
组长：何姗姗 组员：郭能胜 李然
研究分工
郭能胜0231做实验，做PPT 何姗姗0236做实验，写论文 李然0231做实验，找资料
研究方法和过程
实验法和资料查找法
实验成员
• 何姗姗 郭能胜 李然
实验目的：
• 了解尿不湿为什么会吸水 ?
实验用品:
• • • • • • • • 塑料杯三个； 尿不湿 餐巾纸 棉花 玻璃棒 天平 烧杯 量筒
• 高吸水性树脂简介 • 关键词:吸水性 树脂 简介 来源：互联网 • 功能高分子有时也称为精细高分子或特种高分子，至今还 没有一个准确的定义，一般是指具有传递、转换或贮存物 质、能量和信息作用的高分子及其复合材料，或具体地指 在原有力学性能的基础上，还具有化学反应活性、光敏性、 导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能 量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。 • 高吸水性树脂就是一种新型的功能高分子材料，它具 有优异的吸水、保水功能，可吸收自身重量几百倍、上千 倍，最高可以达到5300倍的水，即使挤压也很难脱水，被 冠予“超级吸附剂”的桂冠。 • 高吸水性树脂的种类很多，所用原料及工艺方法也各 不相同。主要类型有聚丙烯酸酯类、聚乙烯醇类、醋酸乙 烯共聚物类、聚氨酯类、聚环氧乙烷类、淀粉接校共聚物 类等，此外还有与橡胶共混的复合性吸水材料。
高吸水性树脂最新版PPT
高亲水性树脂
合成系---淀粉接枝聚合反应常为 个阶段 合成系 淀粉接枝聚合反应常为3个阶段 淀粉接枝聚合反应常为
第一阶段
链的引发
第一步先在淀粉链上形成自由基 第二步由自由基引发单体 以硝酸铈铵引发剂为例： 以硝酸铈铵引发剂为例：
高亲水性树脂
若用M表示人工高分子单体， 若用 表示人工高分子单体，在与具有自由基的淀粉相遇 表示人工高分子单体 时，产生接枝反应： 产生接枝反应：
高亲水性树脂
阶段1 阶段 阶段2 阶段
三、吸水原理
阶段3 阶段
较慢。通过毛细 较慢。通过毛细 管吸附和 管吸附和分散作 吸水。 用吸水。
水分子通过氢键与 水分子通过氢键与 氢键 树脂的亲水基团作 用, . 亲水基团离解, 离 亲水基团离解 子之间的静电排斥 力使 树脂的网络扩张。 树脂的网络扩张。
LOGO
高吸水性树脂材料
组员：
徐敏珊 30320082200068 薛 娜 30320082200071
许国云 30320082200070 姜 玲 30320082200023
钟凤容 30320082200094 庄静雯 30320082200097
高分子化学小组报告
目录
1
报告摘要 2 3 应用前景 吸水原理
区 别 与 联 系
纤维素系
抗霉解性优
合成系
工艺简单吸水、 保水能力强 吸水 速度较快耐水解， 吸水后凝胶强度大 ，保水性强.抗菌 性好.但可降解性
缺 点
合成工艺复杂，易腐败，耐热性不佳 ，吸水后凝胶强度低，长期保水性差，耐 水解性较差。
优 点
储量丰富，可不断再生，成本低;无毒 且能微生物分解，可减少对环境的污染。
例如： 例如：M 为丙烯酸或丙烯腈
纸尿裤吸水材料
纸尿裤吸水材料纸尿裤是宝宝成长过程中必不可少的用品，而它的吸水性能直接关系到宝宝的舒适度和健康。
那么，纸尿裤的吸水材料到底是什么呢？首先，我们来了解一下纸尿裤的吸水原理。
纸尿裤的吸水性能主要依赖于吸水材料，而吸水材料又分为两种，一种是超吸水树脂，另一种是无纺布。
超吸水树脂是纸尿裤中最主要的吸水材料，它具有极强的吸水能力，能够迅速吸收尿液并将其锁在内部，保持纸尿裤的干燥。
无纺布则是用来包裹超吸水树脂，防止其直接接触宝宝的皮肤，同时也有一定的吸水功能。
超吸水树脂是纸尿裤吸水材料中的核心部分。
它是一种高分子化合物，具有极强的吸水性能。
当尿液接触到超吸水树脂时，由于其内部具有大量的微孔结构，尿液会迅速被吸收并锁在微孔中，形成凝胶状物质。
这样一来，即使宝宝尿量较大，纸尿裤也能够迅速吸收并锁住尿液，保持宝宝的干爽舒适。
除了超吸水树脂，无纺布也是纸尿裤吸水材料中不可或缺的一部分。
无纺布具有良好的透气性和柔软性，能够有效地防止超吸水树脂直接接触宝宝的皮肤，减少摩擦和不适感。
同时，无纺布本身也具有一定的吸水功能，能够帮助尿液迅速渗透到超吸水树脂中，提高纸尿裤的吸水速度和效率。
总的来说，纸尿裤的吸水材料主要包括超吸水树脂和无纺布两部分。
超吸水树脂具有极强的吸水能力，能够迅速吸收尿液并将其锁在内部，保持纸尿裤的干爽；而无纺布则起到包裹和辅助吸水的作用，同时也具有良好的透气性和柔软性，能够保护宝宝的皮肤。
这些吸水材料的优秀性能，保证了纸尿裤在宝宝使用过程中的舒适度和健康。
综上所述，纸尿裤的吸水材料是保证其吸水性能的关键。
超吸水树脂和无纺布的优秀性能，使得纸尿裤能够快速吸收尿液并保持干燥，为宝宝提供舒适的穿着体验。
因此，在选择纸尿裤时，消费者可以根据其吸水材料的性能和品质来进行选择，以确保宝宝得到最好的呵护和关爱。
纸尿裤系列之一：纸尿裤基础介绍PPT课件
柔软度
纸尿裤与宝宝身体的贴合程度，通过测量 纸尿裤在宝宝身体上的贴合面积和空隙来 评估。
纸尿裤材料的柔软程度，通过手感评估和 仪器测量相结合的方式来评估。
滑爽度
弹性
纸尿裤表面的滑爽程度，通过摩擦系数等 物理指标来评估，以确保宝宝穿着时的舒 适度。
纸尿裤腰围和腿围的弹性，通过测量拉伸前 后的长度和回弹性来评估，以确保纸尿裤能 够适应不同宝宝的体型。
感谢您的观看
纸尿裤使用过程中注意事项
01
02
03
04
更换纸尿裤前要洗手并确保更 换环境干净卫生，以避免细菌
感染。
将纸尿裤前后拉平，确保防漏 护围能够贴合宝宝的腿部，防
止侧漏。
注意不要将纸尿裤包得过紧或 过松，以免影响宝宝的舒适度
和活动自由。
留意宝宝是否有过敏或不适反 应，如有异常应及时更换其他
品牌或类型的纸尿裤。
高分子吸水树脂
具有超强的吸水和保 水能力，使纸尿裤保 持干爽。
绒毛浆
提高吸收芯层的吸水 速度和吸水量，同时 增加纸尿裤的柔软度。
PE膜
防水透气，用于制作 纸尿裤的底层和立体 护围。
橡筋
提供弹性腰围和防漏 腿围的收缩力，使纸 尿裤更贴合宝宝身形。
材料选择与环保要求
01
02
03
04
安全性
选择无毒、无害、无刺激性的 材料，确保宝宝使用安全。
功能
纸尿裤能吸收婴儿排泄物，保持 婴儿皮肤干燥，有效减少尿布对 婴儿皮肤产生的刺激、过敏等。
纸尿裤发展历程
初期阶段
创新阶段
20世纪60年代，纸尿裤初步进入市场， 主要为方形尿布形态，材质和吸水性 有限。
进入21世纪，纸尿裤在材质、设计、 功能等方面不断创新，如添加护肤成 分、采用3D立体剪裁等。
《高吸水性树脂》PPT课件
CH2 CH
+ CH2 CH R CH CH2
COOH
引发剂
丙烯酸直接 聚合皂化法
CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH
COOH
R
COOH
R
CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH
C O O NHa
C O O NHa
CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH
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第二节 高吸水性树脂的分类
2. 纤维素类高吸水性树脂
纤维素类高吸水性树脂的制备是1978年由德国赫尔斯特（Holst） 公司首先报道的。
纤维素类
纤维素与一氯醋酸反应引入羧甲 基后，用交联剂交联而成的产物。
纤维素与亲水性单体接枝共聚产物。
优点：原料来源丰富。 缺点：吸水倍率较低。也易受细菌分解失去吸水、保水能力。
优点：原料丰富，产品吸水率较高，可达千倍以上。
缺点： 而失去吸水保水作用。
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第二节 高吸水性树脂的分类
支链淀粉
淀粉结构
直链淀粉
H OH
O HO
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HO
OH
H H
OH
O HO
HO
H H
H
OH
O HO
OH
HO
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第二节 高吸水性树脂的分类
原料
糊化
通氮净化
产品
粉碎
调PH 干燥 离心中和
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第二节 高吸水性树脂的分类
(2)日本三洋化成公司采取的改进方法是将淀粉和丙烯酸在引发剂 作用下进行接枝共聚。这种方法的单体转化率较高，残留单体仅 0.4％以下，而且无毒性。
高吸水性树脂ppt课件.ppt
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
• 吸水率随交联度的增大而降低。从提高吸水倍数的角度考虑，应在保 证树脂不溶解的前提下，尽可能地降低交联度。
• 外部溶剂的离子强度（包括离子的浓度和价数）越大，树脂网络内外 的渗透压越低；同时，固定在树脂上的电荷会受到外界离子的屏蔽作用， 降低静电斥力。这两种因素都导致吸水倍数的下降。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，率的因素 • SAP 吸水时，一方面水向吸水性树脂内部扩散，另一方面组成吸水剂的高 分子链在水的作用下彼此分离、扩展。吸水速率取决于水向SAP 内部的扩 散速率以及高分子链在水的作用下扩展的速率。 • 吸水速率的因素主要有：吸水剂的种类、表面积大小以及表面结构。 • 离子型高吸水树脂的吸水速度较慢，达到最大吸水量需数小时甚至几十小 时。非离子型高吸水树脂的吸水速度非常快，达到饱和吸水量只需20min ~1h。
• 离子型SAP 在生理盐水中的吸水倍数为去离子水中的1/10 左右，耐盐 性差；而非离子型树脂由于受离子屏蔽效应的影响小，耐盐性优于离子 型树脂。
• 不同盐对吸水倍数的影响不同，其影响次序为:NaCl < Na2SO4 <MgCl2 < CaCl2 。
• SAP 在盐水中的吸水倍数是评价其性能的一个重要指标。如何提高离 子型SAP 的耐盐性是亟待解决的问题。
• 制备的方法一般是通过醚化、酯化、接枝共聚等方法中的一种或几种， 以制备纤维素基吸水性材料。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
卫生巾纸尿裤高分子
1.概念（super absorbent polymer）从化学结构上来讲，高吸水性树脂是具有许多亲水基团的低交联度或部分结晶的高分子聚合物。
它不溶于水和有机溶剂，吸水能力可达自身重量的500～2000倍，最高可达5000倍，吸水后立即溶胀为水凝胶，有优良的受压保水性，即使受压也不易挤出。
吸收了水的树脂干燥后，吸水能力仍可恢复。
SAP is a novel high-molecule polymer that can absorb and retain as much hundred or even thousand times of fluid as its own weight.可吸收蒸馏水达自身重量的400～1000倍，吸收生理盐水倍率（0.9%）盐水为40～60倍。
人类的血液中含有大约0.9%盐类，对0.9～1%的盐水吸收性能基本反映对血液的吸收能力2.原理—CH2=CH-COOH + NaOH → —CH2=CH-COONa+H2On（—CH2=CH-COONa）→[－CH2－CH(COONa)]n聚丙烯酸钠→ 架桥成网络结构内部离子浓度较外部高，造成渗透压。
SAP具有三次元的交联架桥，可抑制扩张的现象，即产生了高吸水性树脂的吸水力。
Synthesized by the polymerization of acrylic acid salts, SAP contains a large amount of Na+ ions that create infiltration pressure with water by means of ion amount difference to absorb water into it.When water enters SAP, the molecular chain will expand until saturation according to the cross-linking density to retain water inside SAP.3.应用注意点与绒毛纤维的混合（SAP与纸浆均匀混合）在实际生产中SAP与绒毛纤维是否混合均匀就显得非常重要了，这直接关系到产品的吸液性能的大小和吸液的均匀性，也对避免产生凝胶粘连和硬点扎穿纸幅表层，防止层间产生滑动有重要的作用。
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Ab s o rb e nt po lym e r
医用吸水胶布
超强吸水高分子材料综述
用途
Super
植物养护泥
2019/2/21
各式吸潮剂
Ab s o rb e nt po lym e r
超强吸水高分子材料综述
用途
高吸水性树脂是一类高分子电解质。水中盐类
物质的存在会显著影响树脂的吸水能力，在一 定程度上限制了它的应用。 提高高吸水性树脂对含盐液体（如尿液，血液、 肥料水等）的吸收能力，将是今后高吸水性树 脂研究工作中的一个重要课题。 对高吸水性树脂吸水机理的理论研究工作也将 进一步开展，以指导这一类功能高分子材料向 更高水平发展。
棉花、纸张、海绵等。
毛细管的吸附原理。 有压力时水会流出。
通过化学键的方式把水和亲水
性物质结合在一起成为一个整 体。加压也不能把水放出。
水分子与亲水性基团中的金属离子形成配位
水合，与电负性很强的氧原子形成氢键等。 高分子网状结构中的疏水基团因疏水作用而 易于斥向网格内侧，形成局部不溶性的微粒 状结构，使进入网格的水分子由于极性作用 而局部冻结，失去活动性，形成“伪冰” （False ice）结构。 亲水性基团和疏水性基团的这些作用，显然 都为高吸水性树脂的吸水性能作了贡献。
实验证明，由于亲水性水合作用而吸附 在高吸水性树脂中亲水基团周围的水分子层 厚度约为5×10－10～6×10－10 m，相当于 2～ 3个水分子的厚度。 第一层水分子是由亲水性基团与水分子形三层则是水分子与水合水形成的氢键结合
层。再往外，亲水性基团对水分子的作用力已很微 弱，水分子不再受到束缚。
2019/2/21
1
超强吸水高分子材料综述
一、吸 水 原 理 二、分类 三、基本结构 四、SAP结构
五、合成高吸水分子中一些重要术语
六、接枝共聚反应实例
2019/2/21
七、高吸水性树脂的基本特性及影响因素
2
超强吸水高分子材料综述
超强吸水高分子材料(Super Absorbent Polymer简称SAP)
也称为高吸水性树脂、超强吸水剂、高吸水性聚合物，
Super
2019/2/21
是一种具有优异吸水能力和保水能力的新型功能高分子材料。
Ab s o rb e nt po lym e r
超强吸水高分子材料综述
既然安上super这个头衔, 那我们就要看看它们和传统吸水材料的区别何在了^_^
Super
普通吸水材料
吸水性有很大的影响：
未经交联的树脂基本上没有吸水功能。而少量交联
后，吸水率则会成百上千倍地增加。但随着交联密 度的增加，吸水率反而下降。
图1为交联剂聚乙二醇双丙烯酸盐（PAGDA）对聚
丙烯酸钠系高吸水性树脂吸水能力的影响。
图1 交联剂用量对吸水能力的影响
由图中可见： 当交联剂用量从0.02 g增至0.4 g时，聚合物 的吸水能力下降60％以上。 从淀粉与丙烯腈接枝共聚所得共聚物的吸水 能力变化来看，随聚丙烯腈用量和平均分子 量的增大，吸水量也随之增加（见图2）。 这些例子都证明，适当增大网状结构，有利 于吸水能力的提高。
Super
2019/2/21
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SAP是怎样吸水的？
从化学组成和分子结构看，高吸水性树
脂是分子中含有亲水性基团和疏水性基团 的交联型高分子。 从直观上理解，当亲水性基团与水分子 接触时，会相互作用形成各种水合状态。
一、吸 水 原 理
物理吸附
1. 吸 水 实 质 化学吸附
按这种结构计算，每克高吸水性树脂所吸收
的水合水的重量约为6～8 g，加上疏水性基 团所冻结的水分子，也不过15 g左右。 这个数字，与高吸水性树脂的吸水量相比， 相差1～2个数量级，而与棉花、海绵等的吸 水量相当。 显然，还有更重要的结构因素在影响着树脂 的吸水能力。
研究发现，高吸水性树脂中的网状结构对
超强吸水高分子材料综述
普通吸水材料
60年代末期，美国首先开发成功高吸水性树
脂。这是一种含有强亲水性基团并通常具有一 定交联度的高分子材料; 它不溶于水和有机溶剂，吸水能力可达自身重 量的500～2000倍，最高可达5000倍; 吸水后立即溶胀为水凝胶，有优良的保水性， 即使受压也不易挤出; 吸收了水的树脂干燥后，吸水能力仍可恢复。
Super
观看保水能力演示
2019/2/21
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超强吸水高分子材料综述
Super
2019/2/21
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超强吸水高分子材料综述
用途
日常生活：吸水性抹布、、插花材料、婴儿一次性尿布、
宇航员尿巾、妇女卫生用品、餐巾、手帕、绷带、脱脂棉等
Super
2019/2/21
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超强吸水高分子材料综述
SAP优点
吸水能力高:可达自身重量的几百倍至几千倍。
Super
吸水前
2019/2/21
吸水后
Ab s o rb e nt po lym e r
超强吸水高分子材料综述
保水能力高:即使受压也不易失水
SAP优点
农用保水剂、土壤改良剂
Super
栓材料
用作医疗卫生材料：外用药膏的基材、缓释性药剂、抗血 工业吸水剂：堵水剂、脱水剂
食品工业
包装材料、保鲜材料、脱水剂、食品增量剂等
2019/2/21
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超强吸水高分子材料综述
SAP的用途广泛:
用途
Super
女性卫生用品
第七章 高吸水性树脂
图2 AN含量对吸水能力的影响
由此可见，被高吸水性树脂吸收的水主要是 据测定，当网格的有效链长为10－9～10－8m
被束缚在高分子的网状结构内。
时，树脂具有最大的吸水性。 网格太小，水分子不易渗入，网格太大，则 不具备保水性。 树脂中亲水性基团的存在也是必不可少的条 件，亲水性基团吸附水分子，并促使水分子 向网状结构内部的渗透。
2019/2/21
SAP
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超强吸水高分子材料综述
普通吸水材料
纸、棉花和海绵以及后来的泡沫塑料等。 吸水能力通常很低，所吸水量最多仅为
自身重量的20倍左右，
Super
水性很差。
2019/2/21
一旦受到外力作用，则很容易脱水，保
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