Peu après la Seconde Guerre mondiale, le ministère de l'Agriculture des États-Unis a initié des essais avec des plastiques hydrophiles pour améliorer la rétention d'eau dans les sols. L'industrie chimique a rapidement découvert de nombreuses autres applications.
Autrefois, l'absorption d'humidité des couches reposait sur des "peluches" issues de la pâte à papier. Les polymères superabsorbants (SAP), majoritairement des polyacrylates (PA), ont révolutionné ce domaine. Ces polymères sont des chaînes moléculaires longues composées d'unités d'acrylate courtes, formées de carbone (C), hydrogène (H) et oxygène (O), avec un groupe variable (R) :
-[H2C=CH]-
C=O
O-R
La production de SAP pour couches repose sur l'acide acrylique (R = H), neutralisé en sel d'acrylate de sodium (Na). Ces monomères polymérisent en longues chaînes via des catalyseurs.
Sèches, les chaînes de polyacrylates adoptent une forme spiralée. Dans l'eau, elles s'étirent grâce à l'affinité des groupes carboxylate (O=C-O-Na+) légèrement négatifs pour les molécules d'eau. Pour optimiser cela, les fabricants intègrent des liaisons croisées, empêchant une extension complète.
Les polyacrylates réticulés forment ainsi un enchevêtrement creux qui aspire l'eau (comme l'urine) via une membrane semi-perméable, absorbant plusieurs fois leur poids.
En eau pure, la capacité atteint 200 à 300 fois leur poids. Dans l'urine saline, elle chute à environ 50 fois, car les ions positifs du sel rivalisent avec l'eau pour les groupes carboxylate.
Les polyacrylamides sont aussi utilisés, avec diverses méthodes de production variant en efficacité, résidus et empreinte CO2.
Ce projet sur les couches a été réalisé avec le soutien du Fonds Pascal Decroos pour le journalisme spécial.
