高吸水性樹脂の用途は幅広いものです。
生理用品、紙ナムツ、使い捨てカイロのほか、土の中に混ぜて水分を保たせる土壌保水剤。
水の浸入を防ぐ土木工事用の止水材、高湿度下で吸湿し低湿度下で逆に放湿する性能を使った結露防止材。
水に浸すと膨張する子供用のおもちゃなどもそうです。
都市下水の場合、地下水が下水管に浸入するため、処理場で処理する水量は、排水量の倍になるといわれています。
高吸水性樹脂のパッキングを使えば地下水の浸入を防ぐことができるといいます。
いまのところ、生理用品、紙オムツが用途の80%ですが、今後は農業用、産業用用途も広がる見込みです。
高吸水性樹脂は、20年ほど前、米国農務省北部研究所がトウモロコシの有効利用の研究を行っていて発見したものです。
当初はトウモロコシデンプンとアクリルニトリルをグラフト重合させたあと、加水分解して親水性を持たせたものでした。
その後、日米の各メーカーが開発を行い、日本では京都の三洋化成工業が世界に先がけて商業生産を開始したのが始まりです。
現在では住友化学工業、製鉄化学工業、荒川化学、クラレなどがそれぞれの方法で生産を行っています。
原料はデンプン系、セルロース系、合成ポリマー系の3つに分かれます。
いずれも水溶性樹脂の分子の一部を架橋して、親水性と同時に水を吸い込む浸透圧の2つの性格を持たせたもの。
もともと水に溶ける性質のものを水に溶けなくすることによって内部の浸透圧を高め、水を吸収する能力をつけるわけです。