一、生产线背景

目前，聚丙烯酸盐、聚丙烯酰胺的应用日趋广泛。

高吸水性树脂(SAP Super-absorbent polymers)是新型的功能高分子材料。1975年，美国谷物加工公司研制淀粉接枝丙烯腈共聚皂水解得到高吸水性树脂，并用于农业土壤改良剂。近年来，又开发了新型的SAP高吸水性树脂，SAP应用主要是在个人生活消费品，如尿布、妇女用卫生巾、农业土壤改良剂、电线电缆阻水带、冰凉垫等方面的应用，尤其是一次性婴儿尿布等应用需求增长***快。

世界发达国家已相继开发出了高分子量、性能优良的聚丙烯酰胺的聚合物及其共聚合物和衍生物。普遍应用于石油、造纸、冶金等行业。聚丙烯酰胺作为当前***有效的三次采油驱油剂，在世界石油工业中得到了广泛的应用。我国石油工业发展至今，东部油区已逐步进入采油中后期，对聚丙烯酰胺的产量、质量将会有更高的要求。

    随着国家对西部大开发的投入，对自然环境的治理，在干旱少雨地区种树，种草将会对保水剂的需求也越来越多。

我公司着重对国内外处理聚丙烯酸盐SAP类胶状体物料的工艺与方法进行开发与研究，以及我公司多年的实践经验，开发了SAP全套处理工艺。

目前我公司已经开始生产、销售SAP全套生产线，该生产线全自动化连续生产，人力虚耗少，产品稳定。

二、SAP生产线流程

整个工艺流程包含多个阶段的步骤，其中有好几个步骤都是很难操作。要完整的以流水线的方式生产出质量高的产品，必须严格控制住生产过程中的每一个步骤。

工艺流程包含：原料配备、凝胶聚合、凝胶解碎、干燥、表面处理、二次干燥、筛分、成品包装。

三、设备描述

1、原料配备（准备工艺）

工艺包含设备有：丙烯酸稀释储罐、NAOH配置釜。需要保证原料有足够的冷却，严格控制原料的温度。

2、凝胶聚合（85kw）

该工艺是生产SAP关键性的步骤之一，经过我公司的多年研究与实践，将该步骤实现了自动化程度高，生产量大，产品质量高，产品质量均匀。该部分包含聚合机及其所有辅助设备，引进国外技术并进行了改良，填补了国内空白，达到了世界***水平。本设备将大所有需要的液体全部加入聚合机，出料基本上为均匀的粒状SAP。解决了聚合反应、解碎的难题，并且与国内传统的聚合聚合、解碎设备相比：其有很大的优越性，占地面积小，不影响产品性能，连续自动化程度高。还有一个至关重要的改进是，节省了庞大的中和釜：使用连续化中和作业。

3、造粒(只有少部分)

    经过我公司的聚合机出来后，大部分为大小均匀的，可以直接进入干燥机，但是也有少部分较大的块状，这些需要解碎一下，不然影响产品烘干效率。

目前市面上的挤压造粒机的缺陷为：将SAP绞烂了，影响产品的吸水性能，尤其是使SAP在压力下吸盐水的能力大大降低。

我公司经过多年的论证，开发了新的切碎方式。

4、干燥

SAP湿胶体经造粒后的干燥可采用箱式、连续带式、回转窑、远红外线、微波等干燥方式。由于干燥的时间和温度是影响分子量的重要因素，箱式干燥需用专门的胶粒盛装器，不适用于连续性生产，而且干燥过程由外而内，表层发干变硬，内在水分不易蒸发，干燥速度慢，生产效率低，用煤等燃料，存在烟气排放等环境问题，用电干燥则热效率低；回转窑设备占地面积大，需用煤等燃料，存在烟气排放等环境污染问题，且对具有一定粘性的SAP胶粒不适宜采用这种干燥方式；红外线、微波都是非常先进的干燥手段。微波干燥具有干燥速度快的特点，但是存在温度控制困难、影响产品性能、对被干燥物的形状大小要求均匀、投资大、维修成本高等缺点，其应用受到限制。远红外线干燥法近年来在食品、农副产品、煤、陶瓷、木材，化工产品等干燥方面都有着广泛的应用。流态化干燥法干燥时间短，效率高，近年来在化工产品（如硅胶、无机盐、聚丙烯酰胺）等干燥方面都有着广泛的应用，但是对凝胶类物质的干燥，由于物料初期会形成粘连，不能形成流态化，无疑达不到干燥的目的。

该工艺也是SAP生产关键性的步骤，经过我公司多年实践经验，开发了一种生产稳定，产品质量高、产品质量稳定的干燥机。

5、粉碎

该一步工艺在整个生产线中也起到了关键性的作用，由于对产品的粒度要求很高，所以该步骤的成品成为了关键。在以往的粉碎中，成品率也只有60%左右，很大程度的造成了浪费。经过我公司多年的实践以及研究，对粉碎设备进行了该进，实现了成品率的大幅度提高，目前为止基本上可以达到90%以上的成品率，并且基本上不会产生细粉状。

传统的30B等万能粉碎设备已经满足不了如今的生产工艺，产生太多的废粉状SAP。

6、表面处理（混合机）

     该工艺步骤也是不可缺少的一部分，需要讲配方（液体形式）均匀的混合到粉碎好的粒子中去。我们采用边混合边讲配方喷进物料中，并且充分搅拌。

7、表面处理后干燥

     将表面处理后的物料，放入烘干即可。采用***普通的烘箱即可。连续的可采用盘式干燥机。

8、筛粉（振动筛）

民用sap案例：小孩尿不湿：30~40目

               妇女卫生用品：60目

9、分类包装即可。

四、深入研究与讨论

研究一：

     关于SAP高吸水性树脂的耐簧性能的解决（SAP在潮湿、常规、恶劣等环境下，会发生黄变，使白度大大降低，影响产品的性能、外观），目前市场上的SAP，一般3个月，绝大部分都有这种现状，包括三大雅和住友等世界顶级的SAP，就目前而言台塑的耐黄性能比较好！不过现在我们已经解决这个难题，有意者可以与我公司专家详谈合作方案。可以在任何环境下都不发生所述情况。

研究二：

关于SAP高吸水性树脂的保水性能，目前市面的SAP对可降解有一定的误解，认为化水即为降解。（SAP可降解的含义：利用淀粉、纤维素等对SAP等进行嫁接，使SAP在水中，能使分子量变为600，能够作为微生物的食物，则为可降解）目前市面上的很多SAP，吸水后，静置一段时间（或放阳光下），会变成浓稠状液体，很多人解释为降解了！实际上这是一个误区，这是保水性能的欠缺，可叫作“化水”。这种SAP用于尿不湿等，会使屁股黏糊糊的。

这个难题我公司也已经解决了，有意者可与我公司专家详谈合作方案。

研究三：

关于我公司的我公司对SAP的设想以及深入研究：我们研究发现，粒子越小，吸水速率越快，但是粒子越小，其吸水后韧性和强度也随之变小。由于民用sap对于吸水速率有要求，所以我公司猜想是否可以先将sap粉碎成很小的粒子，然后在寻找一种强有力的粘合剂，通过造粒设备将其造成规定的目数。粉碎成很小的粒子，在粉碎时的快速吸湿是麻烦，但是我们已经攻克了避免吸湿的粉碎机，造粒也不是问题。关键在于如何寻找到一种粘合剂，这种粘合剂要求保证不影响sap吸水性的同时，保证吸水后不分离，保证sap的韧性和强度。（如今已经完成了粘合剂的配方）