พูดคุยครั้งแรก—โพลีเมอร์ดูดซับสูง

ฉันขอแนะนำ SAP ที่คุณสนใจมากขึ้นในช่วงนี้!Super Absorbent Polymer (SAP) เป็นวัสดุโพลีเมอร์เชิงฟังก์ชันชนิดใหม่ มีฟังก์ชันการดูดซึมน้ำสูง โดยดูดซับน้ำได้หนักกว่าตัวมันเองหลายร้อยถึงหลายพันเท่า และมีประสิทธิภาพในการกักเก็บน้ำที่ดีเยี่ยม เมื่อดูดซับน้ำและพองตัวเป็นไฮโดรเจล เป็นเรื่องยากที่จะแยกน้ำออกแม้ว่าจะมีแรงดันก็ตาม ดังนั้นจึงมีการใช้งานที่หลากหลายในด้านต่างๆ เช่น ผลิตภัณฑ์สุขอนามัยส่วนบุคคล การผลิตทางอุตสาหกรรมและการเกษตร และวิศวกรรมโยธา

เรซินดูดซับซุปเปอร์เป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ชนิดหนึ่งที่มีกลุ่มที่ชอบน้ำและโครงสร้างเชื่อมโยงข้าม ผลิตโดยแฟนต้าและบริษัทอื่นๆ โดยการต่อกิ่งแป้งด้วยพอลิอะคริโลไนไตรล์ แล้วจึงทำการซาโปนิฟิเคชั่น ตามวัตถุดิบมีหลายประเภท ได้แก่ ซีรีย์แป้ง (กราฟต์, คาร์บอกซีเมทิลเลต ฯลฯ ), ซีรีย์เซลลูโลส (คาร์บอกซีเมทิลเลต, กราฟต์ ฯลฯ ), ซีรีส์โพลีเมอร์สังเคราะห์ (กรดโพลีอะคริลิก, โพลีไวนิลแอลกอฮอล์, ซีรีส์โพลีออกซีเอทิลีน ฯลฯ ) หลายประเภท . เมื่อเปรียบเทียบกับแป้งและเซลลูโลส เรซินดูดซับกรดโพลีอะคริลิกมีข้อดีหลายประการ เช่น ต้นทุนการผลิตต่ำ กระบวนการง่าย ประสิทธิภาพการผลิตสูง ความสามารถในการดูดซับน้ำที่แข็งแกร่ง และอายุการเก็บรักษาผลิตภัณฑ์ที่ยาวนาน มันได้กลายเป็นจุดสนใจการวิจัยในปัจจุบันในสาขานี้

หลักการของผลิตภัณฑ์นี้คืออะไร? ปัจจุบันกรดโพลีอะคริลิกคิดเป็น 80% ของการผลิตเรซินดูดซับสูงของโลก โดยทั่วไปเรซินดูดซับซุปเปอร์จะเป็นโพลีเมอร์อิเล็กโทรไลต์ที่มีหมู่ที่ชอบน้ำและมีโครงสร้างเชื่อมโยงข้าม ก่อนที่จะดูดซับน้ำ โซ่โพลีเมอร์จะอยู่ใกล้กันและพันกัน เชื่อมโยงข้ามเพื่อสร้างโครงสร้างเครือข่าย เพื่อให้เกิดการยึดโดยรวม เมื่อสัมผัสกับน้ำ โมเลกุลของน้ำจะแทรกซึมเข้าไปในเรซินผ่านการกระทำของเส้นเลือดฝอยและการแพร่กระจาย และกลุ่มที่แตกตัวเป็นไอออนบนโซ่จะถูกแตกตัวเป็นไอออนในน้ำ เนื่องจากการผลักกันของไฟฟ้าสถิตระหว่างไอออนเดียวกันบนโซ่ โซ่โพลีเมอร์จึงยืดตัวและพองตัว เนื่องจากข้อกำหนดของความเป็นกลางทางไฟฟ้า เคาน์เตอร์ไอออนจึงไม่สามารถเคลื่อนตัวไปยังด้านนอกของเรซินได้ และความแตกต่างของความเข้มข้นของไอออนระหว่างสารละลายภายในและภายนอกเรซินจะทำให้เกิดแรงดันออสโมติกผันกลับ ภายใต้การกระทำของแรงดันรีเวอร์สออสโมซิส น้ำจะเข้าสู่เรซินเพิ่มเติมเพื่อสร้างไฮโดรเจล ในขณะเดียวกัน โครงสร้างเครือข่ายแบบเชื่อมโยงข้ามและพันธะไฮโดรเจนของเรซินเองก็จำกัดการขยายตัวของเจลอย่างไม่จำกัด เมื่อน้ำมีเกลือในปริมาณเล็กน้อย แรงดันออสโมติกย้อนกลับจะลดลง และในเวลาเดียวกัน เนื่องจากผลการป้องกันของเคาน์เตอร์ไอออน โซ่โพลีเมอร์จะหดตัว ส่งผลให้ความสามารถในการดูดซับน้ำลดลงอย่างมาก เรซิน โดยทั่วไป ความสามารถในการดูดซับน้ำของเรซินดูดซับยิ่งยวดในสารละลาย NaCl 0.9% จะอยู่ที่ประมาณ 1/10 ของน้ำปราศจากไอออนเท่านั้น การดูดซึมน้ำและการกักเก็บน้ำเป็นปัญหาเดียวกันสองประการ หลิน รันเซียง และคณะ อภิปรายเรื่องเหล่านี้ในอุณหพลศาสตร์ ภายใต้อุณหภูมิและความดันที่กำหนด เรซินดูดซับพิเศษสามารถดูดซับน้ำได้เอง และน้ำจะเข้าสู่เรซิน ส่งผลให้เอนทาลปีอิสระของระบบทั้งหมดลดลงจนกว่าจะถึงจุดสมดุล หากน้ำไหลออกจากเรซิน ทำให้เอนทาลปีอิสระเพิ่มขึ้น จะไม่เอื้อต่อเสถียรภาพของระบบ การวิเคราะห์เชิงความร้อนที่แตกต่างกันแสดงให้เห็นว่า 50% ของน้ำที่ถูกดูดซับโดยเรซินดูดซับพิเศษยังคงอยู่ในเครือข่ายเจลที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 150°C ดังนั้น แม้ว่าจะใช้แรงดันที่อุณหภูมิปกติ น้ำก็จะไม่หลุดออกจากเรซินดูดซับซุปเปอร์ ซึ่งถูกกำหนดโดยคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของเรซินดูดซับซุปเปอร์

ครั้งต่อไปโทรแจ้งวัตถุประสงค์เฉพาะของ SAP