Առաջին զրույց-Սուպեր ներծծող պոլիմեր

Թույլ տվեք ներկայացնել SAP-ը, որը ձեզ ավելի շատ հետաքրքրում է վերջերս: Super Absorbent Polymer (SAP)-ը ֆունկցիոնալ պոլիմերային նյութի նոր տեսակ է:Այն ունի ջրի կլանման բարձր ֆունկցիա, որը կլանում է իրենից մի քանի հարյուրից մի քանի հազար անգամ ավելի ծանր ջուր և ունի ջրի պահպանման գերազանց ցուցանիշ:Երբ այն կլանում է ջուրը և ուռչում հիդրոգելի մեջ, դժվար է անջատել ջուրը, նույնիսկ եթե այն գտնվում է ճնշման տակ:Հետևաբար, այն ունի օգտագործման լայն տեսականի տարբեր ոլորտներում, ինչպիսիք են անձնական հիգիենայի ապրանքները, արդյունաբերական և գյուղատնտեսական արտադրությունը և քաղաքացիական ճարտարագիտությունը:

Սուպեր ներծծող խեժը մակրոմոլեկուլների մի տեսակ է, որը պարունակում է հիդրոֆիլ խմբեր և խաչաձեւ կապակցված կառուցվածք:Այն սկզբում արտադրվել է Fanta-ի և մյուսների կողմից՝ օսլա պոլիակրիլոնիտրիլով պատվաստելով, այնուհետև սապոնացնելով։Ըստ հումքի՝ օսլայի շարքեր (պատվաստված, կարբոքսիմեթիլացված և այլն), ցելյուլոզային շարքեր (կարբոքսիմեթիլացված, պատվաստված և այլն), սինթետիկ պոլիմերային շարքեր (պոլիակրիլաթթու, պոլիվինիլ սպիրտ, պոլիօքսի էթիլենային սերիա և այլն) մի քանի կատեգորիաներում։ .Օսլայի և ցելյուլոզայի համեմատ պոլիակրիլաթթվի գերներծծող խեժն ունի մի շարք առավելություններ, ինչպիսիք են արտադրության ցածր արժեքը, պարզ գործընթացը, արտադրության բարձր արդյունավետությունը, ջրի կլանման հզոր կարողությունը և արտադրանքի երկար պահպանման ժամկետը:Այն դարձել է այս ոլորտում ներկայիս հետազոտական ​​թեժ կետը:

Ո՞րն է այս ապրանքի սկզբունքը:Ներկայումս պոլիակրիլաթթունն է կազմում համաշխարհային գերներծծող խեժի արտադրության 80%-ը:Սուպեր ներծծող խեժը սովորաբար պոլիմերային էլեկտրոլիտ է, որը պարունակում է հիդրոֆիլ խումբ և խաչաձեւ կապակցված կառուցվածք:Ջուրը ներծծելուց առաջ պոլիմերային շղթաները մոտ են միմյանց և խճճված, խաչաձեւ կապակցված՝ ցանցային կառուցվածք ստեղծելու համար, որպեսզի հասնեն ընդհանուր ամրացմանը:Ջրի հետ շփվելիս ջրի մոլեկուլները մազանոթային գործողության և դիֆուզիայի միջոցով ներթափանցում են խեժի մեջ, իսկ շղթայի իոնացված խմբերը իոնացվում են ջրի մեջ։Շղթայի վրա նույն իոնների միջև էլեկտրաստատիկ վանման պատճառով պոլիմերային շղթան ձգվում և ուռչում է։Էլեկտրական չեզոքության պահանջի պատճառով հակա իոնները չեն կարող տեղափոխվել խեժի արտաքին կողմ, և խեժի ներսում և դրսում լուծույթի միջև իոնների կոնցենտրացիայի տարբերությունը կազմում է հակադարձ օսմոտիկ ճնշում:Հակադարձ osmosis ճնշման ազդեցության ներքո ջուրը հետագայում մտնում է խեժ և ձևավորում է հիդրոգել:Միևնույն ժամանակ, ցանցի խաչաձեւ կառուցվածքը և խեժի ջրածնային կապը սահմանափակում են գելի անսահմանափակ ընդլայնումը:Երբ ջուրը պարունակում է փոքր քանակությամբ աղ, հակադարձ օսմոտիկ ճնշումը կնվազի, և միևնույն ժամանակ, հաշվի առնելով հակաիոնի պաշտպանիչ ազդեցությունը, պոլիմերային շղթան կծկվի, ինչը հանգեցնում է ջրի կլանման հզորության մեծ նվազմանը: խեժը.Ընդհանուր առմամբ, գերներծծող խեժի ջրի կլանման կարողությունը 0,9% NaCl լուծույթում կազմում է դեիոնացված ջրի միայն 1/10-ը:Ջրի կլանումը և ջրի պահպանումը նույն խնդրի երկու կողմերն են:Լին Ռունսիոնգ և այլք:դրանք քննարկել են թերմոդինամիկայի մեջ:Որոշակի ջերմաստիճանի և ճնշման ներքո սուպեր ներծծող խեժը կարող է ինքնաբերաբար կլանել ջուրը, և ջուրը մտնում է խեժ՝ նվազեցնելով ամբողջ համակարգի ազատ էթալպիան մինչև այն հասնի հավասարակշռության:Եթե ​​ջուրը դուրս է գալիս խեժից՝ մեծացնելով ազատ էթալպիան, դա չի նպաստում համակարգի կայունությանը։Դիֆերենցիալ ջերմային անալիզը ցույց է տալիս, որ գերներծծվող խեժի կողմից ներծծվող ջրի 50%-ը դեռ փակված է 150°C-ից բարձր գելային ցանցում:Հետևաբար, նույնիսկ եթե ճնշումը կիրառվի նորմալ ջերմաստիճանում, ջուրը չի փախչի գերներծծող խեժից, որը որոշվում է գերներծծող խեժի թերմոդինամիկական հատկություններով:

Հաջորդ անգամ՝ SAP-ի կոնկրետ նպատակը:


Հրապարակման ժամանակը՝ Dec-08-2021