ขอแนะนำ SAP ที่คุณสนใจเป็นพิเศษในช่วงนี้! Super Absorbent Polymer (SAP) คือวัสดุพอลิเมอร์ฟังก์ชันใหม่ชนิดใหม่ที่มีคุณสมบัติการดูดซับน้ำสูง สามารถดูดซับน้ำที่มีน้ำหนักมากกว่าตัวเองได้หลายร้อยถึงหลายพันเท่า และมีคุณสมบัติในการกักเก็บน้ำได้ดีเยี่ยม เมื่อดูดซับน้ำและพองตัวเป็นไฮโดรเจลแล้ว การแยกน้ำออกก็ทำได้ยากแม้ว่าจะมีแรงดันก็ตาม ดังนั้นจึงมีการใช้งานที่หลากหลายในหลากหลายสาขา เช่น ผลิตภัณฑ์สุขอนามัยส่วนบุคคล การผลิตทางอุตสาหกรรมและเกษตรกรรม และงานวิศวกรรมโยธา
เรซินดูดซับน้ำเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ชนิดหนึ่งที่มีกลุ่มที่ชอบน้ำและโครงสร้างแบบเชื่อมขวาง ผลิตครั้งแรกโดย Fanta และบริษัทอื่น ๆ โดยการต่อกิ่งแป้งกับโพลีอะคริโลไนไตรล์แล้วจึงทำปฏิกิริยากับสบู่ ตามวัตถุดิบมีชุดแป้ง (ต่อกิ่ง คาร์บอกซีเมทิลเลต ฯลฯ) ชุดเซลลูโลส (คาร์บอกซีเมทิลเลต ต่อกิ่ง ฯลฯ) ชุดโพลีเมอร์สังเคราะห์ (กรดโพลีอะคริลิก โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ ชุดโพลีออกซีเอทิลีน ฯลฯ) ในหลายประเภท เมื่อเปรียบเทียบกับแป้งและเซลลูโลส เรซินดูดซับน้ำโพลีอะคริลิกแอซิดมีข้อดีหลายประการ เช่น ต้นทุนการผลิตต่ำ กระบวนการง่าย ประสิทธิภาพการผลิตสูง ความสามารถในการดูดซับน้ำสูง และอายุการเก็บรักษาผลิตภัณฑ์ยาวนาน เรซินนี้จึงกลายเป็นจุดสนใจด้านการวิจัยปัจจุบันในสาขานี้
หลักการของผลิตภัณฑ์นี้คืออะไร? ในปัจจุบันกรดโพลีอะคริลิกคิดเป็น 80% ของการผลิตเรซินดูดซับน้ำของโลก เรซินดูดซับน้ำโดยทั่วไปเป็นอิเล็กโทรไลต์โพลิเมอร์ที่มีกลุ่มที่ชอบน้ำและโครงสร้างแบบเชื่อมขวาง ก่อนที่จะดูดซับน้ำ โซ่โพลิเมอร์จะอยู่ใกล้กันและพันกัน เชื่อมขวางเพื่อสร้างโครงสร้างเครือข่าย เพื่อให้ได้การยึดเกาะโดยรวม เมื่อสัมผัสกับน้ำ โมเลกุลของน้ำจะแทรกซึมเข้าไปในเรซินผ่านการกระทำของเส้นเลือดฝอยและการแพร่กระจาย และกลุ่มที่แตกตัวเป็นไอออนบนโซ่จะแตกตัวเป็นไอออนในน้ำ เนื่องจากแรงผลักไฟฟ้าสถิตระหว่างไอออนเดียวกันบนโซ่ โซ่โพลิเมอร์จึงยืดและพองตัว เนื่องจากข้อกำหนดความเป็นกลางทางไฟฟ้า ไอออนตรงข้ามไม่สามารถเคลื่อนที่ไปยังด้านนอกของเรซินได้ และความแตกต่างของความเข้มข้นของไอออนระหว่างสารละลายภายในและภายนอกเรซินก่อให้เกิดแรงดันออสโมซิสย้อนกลับ ภายใต้การกระทำของแรงดันออสโมซิสย้อนกลับ น้ำจะเข้าสู่เรซินต่อไปเพื่อสร้างไฮโดรเจล ในเวลาเดียวกัน โครงสร้างเครือข่ายแบบเชื่อมขวางและพันธะไฮโดรเจนของเรซินเองจำกัดการขยายตัวที่ไม่จำกัดของเจล เมื่อน้ำมีเกลือในปริมาณเล็กน้อย ความดันออสโมซิสย้อนกลับจะลดลง และในเวลาเดียวกัน เนื่องมาจากผลการป้องกันของไอออนเคาน์เตอร์ โซ่โพลีเมอร์จะหดตัว ส่งผลให้ความสามารถในการดูดซับน้ำของเรซินลดลงอย่างมาก โดยทั่วไป ความสามารถในการดูดซับน้ำของเรซินดูดซับน้ำในสารละลาย NaCl 0.9% มีเพียงประมาณ 1/10 ของน้ำที่ผ่านการดีไอออนไนซ์ การดูดซึมน้ำและการกักเก็บน้ำเป็นสองด้านของปัญหาเดียวกัน Lin Runxiong และคณะได้กล่าวถึงเรื่องนี้ในเทอร์โมไดนามิกส์ ภายใต้อุณหภูมิและความดันบางอย่าง เรซินดูดซับน้ำสามารถดูดซับน้ำได้เอง และน้ำจะเข้าไปในเรซิน ทำให้เอนทัลปีอิสระของระบบทั้งหมดลดลงจนกว่าจะถึงจุดสมดุล หากน้ำไหลออกจากเรซิน ทำให้เอนทัลปีอิสระเพิ่มขึ้น ก็จะไม่เอื้อต่อเสถียรภาพของระบบ การวิเคราะห์ความร้อนเชิงอนุพันธ์แสดงให้เห็นว่า 50% ของน้ำที่ดูดซับโดยเรซินดูดซับพิเศษยังคงถูกห่อหุ้มอยู่ในเครือข่ายเจลที่อุณหภูมิสูงกว่า 150°C ดังนั้น แม้ว่าจะมีการใช้แรงดันที่อุณหภูมิปกติ น้ำก็จะไม่ไหลออกจากเรซินดูดซับพิเศษ ซึ่งกำหนดโดยคุณสมบัติทางเทอร์โมไดนามิกของเรซินดูดซับพิเศษ
ครั้งต่อไปโปรดแจ้งวัตถุประสงค์เฉพาะของ SAP
เวลาโพสต์: 08/12/2021