中国热点化工产品市场分析471
SAF成超吸水材料应用领域的“宠儿”
□ 兰州蓝星纤维有限公司 温小利
超吸水纤维（SAF）是一种新型的特殊功能纤维，其吸水倍率比常规合成纤维大几十倍，甚至更高。吸水速率快且具有良好的保水性能，无毒、无刺激性。它是在超吸水树脂（SAP）基础上发展起来的功能性纤维，主要通过聚合及纺丝法制备，具有低交联度、不溶于水的结构特性。由于纤维状材料相对于颗粒状的SAP表面积更大，因此SAF吸水速率更快，吸水后形成凝胶不流动，能够保持良好的纤维强度和完整性，同时能够加工成各种形式的产品。
性能独特 应用领域广泛
随着经济的发展、人民生活质量的提高以及环保意识的日益增强，超吸水材料的需求量越来越大，SAF被广泛应用于卫生、医疗护理、电缆阻水、食品包装、功能服装及过滤材料等领域。
1卫生用品：高端吸水产品是方向
吸收性卫生用品主要包括妇女卫生巾、婴儿纸尿裤和成人失禁用品，需求量在未来5年将保持稳健增长，年增长率超过10%。 SAP是吸收性卫生用品的主要原材料之一，估计卫生用品对SAP需求量每年在20万吨以上。
随着国内吸收性卫生用品市场的迅速发展以及消费水平的提升，高端吸收性产品的占比将越来越大，产品创新和升级将成为行业成长的重要驱动力。开发更薄、更柔软、吸附性更强的产品是吸收性卫生用品技术开发的主要方向。采用SAF制造的卫生巾、尿不湿及成人失禁用品，不仅吸收速率快且具有低回渗性。由于SAF可制成无纺布，所以不需要密封系统，且纤维均匀分布在产品结构中，产品性能一致性强，超薄设计增加产品使用舒适度。
2医疗护理产品：环保、健康是关键
医疗产品以无纺布产品为主，主要分为三类：一类是科技含量极高的人造组织器官，如人造骨骼、人工关节、人造内脏器官、人造皮肤、外科手术缝合线等；另一类是非织造布医疗制品，包括高附加值的无纺布系列产品，如手术室用无菌手术包、医用纱布、胶带、医用敷料等；再次是普通的医疗无纺布产品，如手术衣、手术手套、防护服、鞋帽等，普通医疗无纺布产品主要采用聚丙烯、丙纶、涤纶及黏胶纤维为原材料生产。
国内外研究表明，手术室用织物的尘屑、脱落的短绒是手术后伤口感染的主要因素。但使用无纺布材料时，手术室空气中悬浮的尘埃数量可减少43%、细菌穿透数为0，使伤口感染率和败血症发生率降低3倍。选用SAF及其它纤维混纺制成的无纺布可应用在医用敷料，能够快速吸收伤口的血液，保持伤口周围的干爽，加速伤口的愈合，同时SAF无毒、无刺激性有利于产品的应用。
3电缆阻水材料：要注重阻水效率
电缆阻水材料主要选用阻水油膏、阻水带及阻水纱。由于阻水油膏在线缆加工过程中存在工艺复杂、重量大等缺点，目前逐渐选用阻水带及阻水纱。阻水带之所以阻水是因为含有吸水膨胀树脂成分，当水进入线缆中时，吸水树脂能够迅速吸收水分，并通过膨胀作用将水截断，使水无法进一步渗透。阻水纱是一种表面附有超吸水树脂的纤维长丝组成的纤维束，纤维束的粗细可根据线缆制造的要求适当调整。
选用SAF和其它纤维混纺、梳条及整理制成的阻水纱，相比传统方法（例如石油膏），可以快速吸收水分形成凝胶，阻止水分进入电缆内部，同时不需要化学试剂，环境污染少。此外，该方法可减少材料用量，提高阻水效果，并减小光缆的结构尺寸。
4食品包装：方便、快捷是要求
超吸水材料在食品包装上一般应用于超市生鲜产品及冷冻产品包装。其作用原理是超吸水材料吸收漏出的液体，如血液和水果汁的痕迹，使得食物更长时间的保鲜以及更引人的外观。生鲜产品的渗出液是最初包装新鲜食品的主要问题之一，在众多接触食品渗出液的织物中，SAF是关键成分，可以有效地锁住液体。
目前，SAF产品已经获得美国食品和药物管理局（FDA）以及欧洲食品安全局（EFSA）的认可，同时应用SAF制造的织物不仅设计灵活而且可以根据需要切割成合适的大小，应用方便。用SAF产品速冻易腐食品是一种比较便捷的方式，含有SAF的包装织物在湿润状态下进行冷冻时，相互结合的织物还具有降低周围温度的功效。完全解冻时，所有的游离液体被控制在织物内，能显著改善产品储存周期。日本钟洋纺公司开发的SAF产品应用于食品吸水无纺布片材，每克可以吸收50克水，充分吸收鱼及肉类的血液及水分，保证了食品的新鲜度。
5功能服装：可有效提高舒适度
在功能性服装方面，SAF可转换成许多一次性或耐用的织物，织物可以被精确地裁剪成各种各样的冷却面料形式，以增强设计。SAF织物可用于制作吸汗运动服装及军用或专业用的冷却内衣等。TAL公司利用SAF开发的K-Sorb纺织物是一种可洗、耐用的材料，这种织物制作的衣服可以快速吸收汗液，为用户提供干爽、舒适的感觉。
6过滤材料：符合国际过滤标准
SAF与其它纤维混纺制成无纺布过滤毡，可有效吸收油田原油、航空燃料、汽车柴油中存在的溶解水及游离水，使其含量达到很低的水平，符合严厉的国际过滤标准（尤其在动力燃料和液压油市场)，可以大大降低油田原油及各种机油除水的能耗和成本。
生产工艺可优化选择
超吸水纤维已经商品化，目前处于多用途开发及应用阶段，国内外主要生产企业及生产工艺如下：
英国TAL公司 产能3000吨，商品名称“Oasis”，产品吸水倍率为100～150g/g。采用共聚及干法纺丝技术路线。工艺路线为：丙烯酸+丙烯酸纳+丙烯酸甲酯等单体水相间歇聚合形成原液，精细纺丝成纤维，再通过交联及表面处理形成超吸水性纤维。
Camelot superaborbsentswc公司 产能4000吨，商品名称“Fibersorb”，产品吸水倍率为100g/g。采用美国Arco化学公司技术，工艺路线为马来酸酐和异丙烯在甲苯溶液中聚合成共聚物沉淀液，分离干燥形成共聚物粉末，粉末溶于水并加入交联剂形成原液然后干法纺丝，交联形成超吸水纤维。
日本东洋纺公司 产能3500吨，商品名称“Lanseal-F”，产品吸水倍率150g/g。产品工艺为日本东洋纺与埃克斯兰公司共同开发，工艺路线为腈纶纤维→预交联→水解→脱水→干燥→ 超吸水纤维。
南通江潮纤维制品有限公司 产能1000吨，商品名称“白兰“，产品吸水倍率100g/g以上。采用中国纺织科学研究院工艺，路线为丙烯酸、丙烯酸纳及丙烯酸脂通过水相聚合形成共聚物水溶液，以聚乙烯醇水溶液形成皮层，经过皮芯喷丝再纺丝形成超吸水纤维。
产业发展应注重技术创新
近年来，随着对SAF研究的不断深入，生产技术的日益成熟以及应用领域的不断扩大，我国对SAF的需求量逐年增大，对其质量要求也日益提高。但是由于技术及成本上的原因，SAF的生产还远远不能满足实际需求。目前我国在SAF的开发和应用研究方面，与国外先进水平相比，仍存在较大差距。现阶段相关研究主要应从以下几方面开展：(1) 拓宽合成渠道，简化生产工艺，降低生产成本。(2) 深入理论研究，探索作用机理。例如创新纤维成形技术，大多数的超吸水性聚合物都是交联物，现有的纺丝技术远远不能满足需求，如能进一步在纺丝技术上创新，必将为开发出更多的超吸水性纤维开辟一条广阔道路。(3) 加大环保力度，开展“绿色”可降解研究进度。(4) 拓宽应用领域，加大复合型材料开发力度。超吸水性纤维的用途广泛，可以说是有水的地方就有其用武之地，目前最主要的用途还是在食品包装、电缆阻水、卫生及医疗方面，如果进一步拓宽其用途，必将给超吸水性纤维的发展注入活力。
总之，随着对SAF产品研究的不断深入，制造工艺的日趋成熟，SAF应用领域将不断扩大。SAF产品提供了以往吸水材料不具备的使用方法和产品设计，不仅为现有超吸水材料应用领域提供更高性能的产品，而且必将开拓更为广阔的应用空间。