პირველი საუბარი - უფრო შთამნთქმელი პოლიმერი

ნება მომეცით წარმოგიდგინოთ ის SAP, რომლითაც თქვენ უფრო დაინტერესებული ხართ ახლახან! სუპერ შთამნთქმელი პოლიმერი (SAP) არის ფუნქციური პოლიმერული მასალის ახალი ტიპი. მას აქვს წყლის შთანთქმის მაღალი ფუნქცია, რომელიც შთანთქავს წყალს რამდენიმე ასეულამდე რამდენიმე ათასჯერ უფრო მძიმე, ვიდრე თავად, და აქვს შესანიშნავი წყლის შეკავების შესრულება. მას შემდეგ, რაც იგი წყალს შთანთქავს და ჰიდროგელში შეიწოვება, ძნელია წყლის განცალკევება, თუნდაც ის ზეწოლა მოახდინოს. ამრიგად, მას აქვს ფართო სპექტრი სხვადასხვა სფეროში, როგორიცაა პირადი ჰიგიენის პროდუქტები, სამრეწველო და სოფლის მეურნეობის წარმოება და სამოქალაქო ინჟინერია.

სუპერ შთამნთქმელი ფისოვანი არის ერთგვარი მაკრომოლეკულები, რომლებიც შეიცავს ჰიდროფილურ ჯგუფებს და ჯვარედინი სტრუქტურას. იგი პირველად Fanta- ს და სხვების მიერ იქნა წარმოებული პოლიაკრილონიტრილით და შემდეგ saponify. ნედლეულის თანახმად, აქ არის სახამებლის სერია (ნამყენი, კარბოქსიმეთილირებული და ა.შ.), ცელულოზის სერია (კარბოქსიმეთილირებული, ქსოვილი და ა.შ.), სინთეზური პოლიმერული სერია (პოლიაკრილის მჟავა, პოლივინილის სპირტი, პოლიოქსიის ეთილენის სერია და ა.შ.) რამდენიმე კატეგორიაში. სახამებლისა და ცელულოზასთან შედარებით, პოლიაკრილის მჟავას სუპერბსორბენტულ ფისს აქვს მთელი რიგი უპირატესობები, როგორიცაა წარმოების დაბალი ღირებულება, მარტივი პროცესი, მაღალი წარმოების ეფექტურობა, წყლის შთანთქმის ძლიერი სიმძლავრე და დიდი პროდუქტის შენახვის ვადა. იგი გახდა ამ სფეროში მიმდინარე კვლევის ცხელ წერტილად.

რა არის ამ პროდუქტის პრინციპი? ამჟამად, პოლიაკრილის მჟავა შეადგენს მსოფლიოს სუპერ შთამნთქმელი ფისოვანი წარმოების 80% -ს. სუპერ შთამნთქმელი ფისოვანი, ზოგადად, პოლიმერული ელექტროლიტი, რომელიც შეიცავს ჰიდროფილურ ჯგუფს და ჯვარედინი სტრუქტურას. წყლის შთანთქმის წინ, პოლიმერული ჯაჭვები ახლოსაა ერთმანეთთან და ერთმანეთთან ერთად იკრიბებიან, ჯვარედინი კავშირშია ქსელის სტრუქტურის შესაქმნელად, რათა მიაღწიონ საერთო დამაგრებას. წყალთან კონტაქტისას, წყლის მოლეკულები ფისოვანში შედიან კაპილარული მოქმედებისა და დიფუზიის გზით, ხოლო ჯაჭვზე იონიზებული ჯგუფები იონიზირებულია წყალში. ჯაჭვზე იმავე იონებს შორის ელექტროსტატიკური გამჟღავნების გამო, პოლიმერული ჯაჭვი გადაჭიმულია და შეშუპება. ელექტრული ნეიტრალიტეტის მოთხოვნილების გამო, საპირისპირო იონებს არ შეუძლიათ გადაადგილება ფისოვანი გარედან, ხოლო იონის კონცენტრაციის განსხვავება ფისს შიგნით და მის ფისიდან ხსნარს შორის ქმნის საპირისპირო ოსმოსურ წნევას. საპირისპირო ოსმოსის წნევის მოქმედების თანახმად, წყალი შემდგომში შემოდის ფისოვანი ჰიდროგელის შესაქმნელად. ამავდროულად, ფისოვანი ქსელის ჯვარედინი სტრუქტურა და თავად ფისოვანი წყალბადის კავშირი ზღუდავს გელის შეუზღუდავი გაფართოებას. როდესაც წყალი შეიცავს მცირე რაოდენობით მარილს, საპირისპირო ოსმოსური წნევა შემცირდება და ამავე დროს, მრიცხველის იონის ფარის ეფექტის გამო, პოლიმერული ჯაჭვი შემცირდება, რაც იწვევს ფისოვანი წყლის შთანთქმის სიმძლავრის დიდ შემცირებას. საერთოდ, სუპერ შთამნთქმელი ფისოვანი წყლის შთანთქმის მოცულობა 0,9% NaCl ხსნარში არის მხოლოდ დიონიზირებული წყლის დაახლოებით 1/10. წყლის შეწოვა და წყლის შეკავება იგივე პრობლემის ორი ასპექტია. Lin Runxiong et al. განიხილეს ისინი თერმოდინამიკაში. გარკვეული ტემპერატურისა და წნევის პირობებში, სუპერ შთამნთქმელ ფისს შეუძლია სპონტანურად აითვისოს წყალი, ხოლო წყალი შედის ფისოვანი, ამცირებს მთელი სისტემის უფასო ენთალპიას, სანამ არ მიაღწევს წონასწორობას. თუ წყალი გაქცევა ფისიდან, იზრდება თავისუფალი ენთალპიის გაზრდა, ეს ხელს არ უწყობს სისტემის სტაბილურობას. დიფერენციალური თერმული ანალიზით გვიჩვენებს, რომ სუპერ შთამნთქმელი ფისით შთანთქმული წყლის 50% კვლავ არის ჩასმული გელის ქსელში 150 ° C- ზე ზემოთ. ამიტომ, მაშინაც კი, თუ წნევა გამოიყენება ნორმალურ ტემპერატურაზე, წყალი არ გაქრება სუპერ შთამნთქმელი ფისიდან, რაც განისაზღვრება სუპერ შთამნთქმელი ფისოვანი თერმოდინამიკური თვისებებით.

შემდეგ ჯერზე, ტელეკომპანიის კონკრეტული მიზანი.