Жақында сізді көбірек қызықтырған SAP-пен таныстырайын! Супер сіңіргіш полимер (SAP) - функционалды полимер материалының жаңа түрі. Ол өзінен бірнеше жүзден бірнеше мың есе ауыр суды сіңіретін жоғары су сіңіру функциясына ие және суды ұстап тұрудың тамаша өнімділігіне ие. Ол суды сіңіріп, гидрогельге айналғаннан кейін, қысым астында болса да, оны бөлу қиын. Сондықтан оны жеке гигиена құралдары, өнеркәсіптік және ауылшаруашылық өндірісі, сондай-ақ азаматтық құрылыс сияқты әртүрлі салаларда кеңінен қолдануға болады.
Супер сіңіргіш шайыр - гидрофильді топтар мен көлденең байланысқан құрылымды қамтитын макромолекулалардың бір түрі. Оны алғаш рет Fanta және басқалары крахмалды полиакрилонитрилмен егу және содан кейін сабындандыру арқылы өндірді. Шикізат түріне сәйкес, крахмал сериялары (егу, карбоксиметилденген және т.б.), целлюлоза сериялары (карбоксиметилденген, егу және т.б.), синтетикалық полимер сериялары (полиакрил қышқылы, поливинил спирті, полиоксиэтилен сериясы және т.б.) бірнеше санатқа бөлінеді. Крахмал мен целлюлозамен салыстырғанда, полиакрил қышқылының супер сіңіргіш шайырының өндіріс құнының төмендігі, қарапайым процесс, жоғары өндірістік тиімділік, күшті су сіңіру қабілеті және өнімнің ұзақ сақтау мерзімі сияқты бірқатар артықшылықтары бар. Ол осы саладағы қазіргі зерттеу орталығына айналды.
Бұл өнімнің принципі қандай? Қазіргі уақытта полиакрил қышқылы әлемдегі аса сіңіргіш шайыр өндірісінің 80%-ын құрайды. Астам сіңіргіш шайыр, әдетте, гидрофильді топ пен көлденең байланысқан құрылымды қамтитын полимерлі электролит болып табылады. Суды сіңірмес бұрын, полимер тізбектері бір-біріне жақын және бір-біріне шатасып, көлденең байланысып, жалпы бекітуге қол жеткізу үшін желілік құрылымды құрайды. Сумен жанасқан кезде, су молекулалары капиллярлық әсер және диффузия арқылы шайырға енеді, ал тізбектегі иондалған топтар суда иондалады. Тізбектегі бірдей иондар арасындағы электростатикалық итеріліске байланысты полимер тізбегі созылып, ісінеді. Электрлік бейтараптық талабына байланысты қарсы иондар шайырдың сыртына ауыса алмайды, ал шайырдың ішіндегі және сыртындағы ерітінді арасындағы ион концентрациясының айырмашылығы кері осмостық қысымды түзеді. Кері осмос қысымының әсерінен су шайырға гидрогель түзу үшін одан әрі енеді. Сонымен қатар, шайырдың көлденең байланысқан желілік құрылымы және сутектік байланысы гельдің шексіз кеңеюін шектейді. Суда аз мөлшерде тұз болған кезде кері осмостық қысым төмендейді, сонымен бірге қарсы ионның қорғаныс әсеріне байланысты полимер тізбегі кішірейеді, бұл шайырдың су сіңіру қабілетінің айтарлықтай төмендеуіне әкеледі. Жалпы алғанда, 0,9% NaCl ерітіндісіндегі аса сіңіргіш шайырдың су сіңіру қабілеті деиондалған судың шамамен 1/10 бөлігін құрайды. Суды сіңіру және суды ұстап тұру - бір мәселенің екі аспектісі. Линь Руньсюн және т.б. оларды термодинамикада талқылады. Белгілі бір температура мен қысым кезінде аса сіңіргіш шайыр суды өздігінен сіңіре алады, ал су шайырға енеді, бұл бүкіл жүйенің бос энтальпиясын тепе-теңдікке жеткенше төмендетеді. Егер су шайырдан шығып, бос энтальпияны арттырса, бұл жүйенің тұрақтылығына ықпал етпейді. Дифференциалды термиялық талдау көрсеткендей, аса сіңіргіш шайыр сіңірген судың 50%-ы 150°C-тан жоғары гель желісінде әлі де қоршалған. Сондықтан, қалыпты температурада қысым қолданылса да, су аса сіңіргіш шайырдан шықпайды, бұл аса сіңіргіш шайырдың термодинамикалық қасиеттерімен анықталады.
Келесі жолы SAP-тың нақты мақсатын айтыңыз.
Жарияланған уақыты: 2021 жылғы 8 желтоқсан