hc360慧聰網塑料行業頻道 2004-05-27 18:36:49
摘要：本文介紹了高吸水性樹脂的國內外研究、生產概況和消費概況，並對我國高吸水性樹脂今後的發展提出了建議。
關鍵詞：高吸水性樹脂；生產；市場；消費；建議
中圖分類號： 文獻標識碼：A 文章編號：1009-4725(2003)12-00
Production Status and Market Foreground of Super Absorbent Polymers
LIU Fu-shun3, YANG Xiao-rong1, YU Yang3, PANG Hui-yuan2, LI Shu-hong1, ZHAO Jing-feng1
(1. Institute of Science and Technology, Siping 136000, China; 2. Xia San Tai Reservoir, Siping 136000, China; 3. Dan Qing Pharmacy Factory, Siping 136000, China)
Abstract: This paper introduced the research, production and consumption of super absorbent polymers (SAP) at home and abroad. Suggestions about the development of SAP in the future were put forward in the end.
Keywords: super absorbent polymers; production; market; consumption; suggestion
1 概述
高吸水性樹脂（Super Absorbent Polymer, SAP）是壹種含有羧基、羥基等強親水性基因，並具有壹定交聯度網絡結構的高分子聚合物[1]，是壹種特殊功能材料。它不溶於水，也不溶於有機溶劑，並具有獨特的性能，通過水合作用能迅速地吸收幾十倍乃至上千倍自身重量的水，也能吸收幾十倍至100倍的食鹽水、血液和尿液等液體，同時具有較強的保水能力。SAP作為壹種很有前途的新型功能性高分子材料，完全不同於傳統的吸水材料如海綿、紙、棉等。其應用涉及眾多行業，除衛生用品領域外，在農林園藝和水土保持、醫療、化妝品、建材領域、電纜、電子工業方面也有廣泛的應用[2]。
目前，發達國家對SAP在衛生用品方面的需求雖然日趨飽和，但在廣大發展中國家在這方面的需求卻日趨擴大，各公司紛紛擴大生產，增加研究和開發力度，由於SAP的用途極為廣泛，受到各國高度重視，可見進壹步開發SAP仍然有很重大的意義。
2. SAP的生產方法
2.1. SAP的分類
SAP壹般按原料分為澱粉系、纖維素系和合成樹脂系三大類。交聯的丙烯酸鹽聚合物是合成樹脂系吸水材料的重要方面，而且被認為最有希望的吸水樹脂。目前用於醫藥衛生用品的大部分SAP是丙烯酸類高吸水聚合物。與其它類型高吸水劑比較，該類聚合物除了具備高吸水性能外，其還具有生產成本低，工藝簡單，產品質量穩定，長時間儲存不會變質等特點，因此成為SAP產品的主流。
2.2 聚丙烯酸鹽系SAP的生產方法
聚丙烯酸鹽系SAP的生產方法主要有水溶液聚合法和反相懸浮聚合法[3-7]。
2.2.1 水溶液聚合法
水溶液聚合法是以水為溶劑，將經堿部分中和後的丙烯酸，在交聯劑存在下進行交聯聚合、幹燥粉碎而制得的SAP的方法。
該法以水為溶劑，生產過程不產生汙染，對設備要求低，投資省.操作簡單，生產效率高，缺點是反應速度快.溫度不易控制，後處理需增加幹燥.粉碎.篩分工序，產品性能較差。主要表現：吸水率（吸蒸餾水和生理鹽水）低，吸水速度慢、產品強度小、易吸潮、產品粒度不均等。很難達到衛生用品的要求。采用該法的廠家有日本觸媒、住友精化、三洋化成等公司。國內的SAP生產也基本采用該法。
2.2.2 反相懸浮聚合法
反相懸浮聚合法是以溶劑為分散介質，經堿中和的水溶液單體丙烯酸鈉，在懸浮分散劑和攪拌作用下分散成水相液滴，引發劑和交聯劑溶解在水相液滴中進行的聚合方法。
該法解決了水溶液聚合法的傳熱、攪拌困難等問題，且反應條件溫和，可直接獲得珠狀產品，生產的SAP粒徑大小可根據用途和吸水要求調節。且吸水率高，吸水速度快，產品強度大，不易吸潮等。符合醫療衛生用品質量要求，但此法生產的吸水樹脂的特性是其它方法無法比擬的，是壹種合成SAP的獨特方法。該方法的缺點是主設備材質要求高，設備投資大，采用有機溶劑。需要溶劑回收裝置，容易產生汙染。只能進行間歇性生產，設備利用率低，生產效率低。采用該法生產的有日本住友精化和觸媒等公司。我國目前未見采用該法工業生產的報導。
3 SAP的生產概況
1978年日本實現了SAP的工業化生產，隨後，美國Chemdal公司、日本住友精化、觸媒化學公司、德國Stockhause、日本三洋化成、Dowchemica等數十家公司先後投產，1980年世界生產能力均為5 kt，1990年生產能力增強到210 kt，1998年已發展到850 kt，而到2000年，世界SAP生產能力迅速增加到1200 kt左右。目前主要生產地區包括美國、日本、西歐，隨著亞洲市場的擴大，有些公司在亞洲也建廠並投產，東南亞也將成為第四大生產區。
我國從20世紀八十年代初開始了對SAP的研究工作，先後有40多個單位從事過SAP的研究，專利報道有幾十項。目前我國SAP的生產能力在30 kt/a左右，生產企業近30家，但規模都不大，生產能力在1 kt以上的僅7家。其中年產5 kt 的有：陜西華光實業有限公司、青海新型高分子材料有限公司、江蘇國達高分子材料有限公司。3 kt/a的有：保定科翰科技發展有限公司.唐山博亞科技發展有限公司.無錫佳寶衛生材料廠；1 kt/a的有：上海高橋浦江塑料廠，開工率不高，2001年產量約為15 kt。據報導，日本Sandage Polymer公司考慮中國對SAP需求的急速增長，計劃在江蘇南通新建壹個產量為130 kt/a的生產基地，預計2005年竣工投產。日本觸媒株式會社將於年底開工建設的日觸化工（張家港）有限公司，總投資4300萬美元，計劃2004年底建成。投入運行後可實現年產SAP 30 kt 的生產能力。產品主要用於紙尿布。
4 SAP的消費情況
SAP是壹種功能性吸水材料，由於SAP的應用十分廣泛，SAP的消費近十年來增長很快，美國、西歐和日本是SAP的主要消費國，1999年世界高吸水性樹脂原消費量估計為800 kt，其主要消費國為美國，消費量約為280 kt，占世界消費量的35%，其次是歐洲，消費量約為200 kt，占世界消費量的25%，日本消費量約為80 kt，占世界總消費量的10%。南美.中東和東南亞等地的消費量占30%，據預測，到2003年全球的需求量將達到1000 kt以上，高吸水性樹脂主要用於衛生材料，如衛生巾.嬰兒尿片.尿褲及病人床墊等，衛生材料的使用量約占總量的80%，農.林保水和育種占8%，建築助劑占4%，油田礦產助劑占3%，其它占5%。
在我國進入90年代，隨著衛生用品的迅速發展，已形成了中國SAP消費市場，但國內產品無論在價格還是產品質量方面都無法與進口產品競爭，與國外相比還有距離。在我國SAP的消費主要以衛生用品應用為主，預計到2003年，國內SAP的需求將達到30 kt，其中個人衛生用品的消費量約為26 kt ，農林和其它方面的消費量約為4 kt ，到2010年國內SAP的需求量將達到100 kt。目前國內衛生用品使用的SAP大部分為進口產品，目前進口價為1.5～1.8萬元/t，國內SAP生產成本在1.2～1.5萬元/t，售價為1.8～2.2萬元/t。
5 發展建議
高吸水性樹脂是壹種多品種、多功能的材料，具有優異的吸水性和保水性，在許多領域已廣泛應用。但是，目前我國高吸水性樹脂的應用還僅局限於個人衛生用品，應大力開展其在農業、醫藥用品、日用化工和建築等其它領域的應用研究。目前我國有幾十家單位研究和生產，至今尚未形成生產規模，由於產品性能和造價過高，國內大部分高吸水性樹脂仍需進口。因此，我國有關部門應積極合作，加大投入，加快科技進步，對現有的技術進行改進，盡快實現反相懸浮聚合的工業化生產，縮短同國外先進技術的差距，帶動高吸水性樹脂的產業化進程。
雖然國內市場對高吸水性樹脂的市場需求迅速增加，但是從世界範圍來看，隨著壹批新建裝置的投產，高吸水性樹脂的市場需求會逐漸趨於飽和，中國加入WTO，會給中國企業帶來較大的沖擊。因此，國內高吸水性樹脂行業要克服小裝置遍地開花現象。中國加入WTO後，國外的大公司不會再壹味地兼並或重新建廠，而是帶著自己的資金或技術在中國尋找夥伴。因此我國企業應改變觀點、放下包袱，抓住機遇，積極同國外的企業進行合作，充分利用他們的資金或技術優勢，盡快提升自己的產品競爭力，以滿足我國人民日益增長的需求。
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參考文獻：
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