Acha nikujulishe SAP ambayo unavutiwa nayo zaidi hivi karibuni! Super Absorbent Polymer (SAP) ni aina mpya ya nyenzo ya polima inayofanya kazi. Ina utendaji kazi wa juu wa kunyonya maji ambayo hunyonya maji mara mia kadhaa hadi elfu kadhaa nzito kuliko yenyewe, na ina utendaji bora wa kuhifadhi maji. Mara tu inaponyonya maji na kuvimba na kuwa hidrojeli, ni vigumu kutenganisha maji hata kama yameshinikizwa. Kwa hivyo, ina matumizi mbalimbali katika nyanja mbalimbali kama vile bidhaa za usafi wa kibinafsi, uzalishaji wa viwanda na kilimo, na uhandisi wa umma.
Resini inayofyonza sana ni aina ya makromolekuli zenye vikundi vya hidrofili na muundo unaounganishwa. Ilizalishwa kwanza na Fanta na wengine kwa kupandikiza wanga na polyacrylonitrile na kisha saponifying. Kulingana na malighafi, kuna mfululizo wa wanga (uliopandikizwa, kaboksimethili, nk), mfululizo wa selulosi (kaboksimethili, kupandikizwa, nk), mfululizo wa polima bandia (asidi ya polyacrylic, pombe ya polivinili, mfululizo wa polyoksi Ethilini, nk) katika kategoria kadhaa. Ikilinganishwa na wanga na selulosi, resini inayofyonza sana asidi ya poliacrylic ina mfululizo wa faida kama vile gharama ya chini ya uzalishaji, mchakato rahisi, ufanisi mkubwa wa uzalishaji, uwezo mkubwa wa kunyonya maji, na maisha marefu ya rafu ya bidhaa. Imekuwa sehemu muhimu ya utafiti wa sasa katika uwanja huu.
Kanuni ya bidhaa hii ni ipi? Kwa sasa, asidi ya poliakriliki inachangia 80% ya uzalishaji wa resini inayofyonza sana duniani. Resini inayofyonza sana kwa ujumla ni elektroliti ya polima yenye kundi la hidrofili na muundo unaounganishwa kwa msalaba. Kabla ya kunyonya maji, minyororo ya polima huwa karibu na kuunganishwa pamoja, imeunganishwa kwa msalaba ili kuunda muundo wa mtandao, ili kufikia kufunga kwa ujumla. Inapogusana na maji, molekuli za maji huingia ndani ya resini kupitia hatua ya kapilari na usambazaji, na vikundi vilivyowekwa ioni kwenye mnyororo huwekwa ioni ndani ya maji. Kutokana na msukumo wa umeme kati ya ioni zile zile kwenye mnyororo, mnyororo wa polima hunyooka na kuvimba. Kutokana na hitaji la kutoegemea upande wowote wa umeme, ioni za kukabiliana haziwezi kuhamia nje ya resini, na tofauti ya mkusanyiko wa ioni kati ya myeyusho ndani na nje ya resini huunda shinikizo la osmotiki kinyume. Chini ya hatua ya shinikizo la osmosisi kinyume, maji huingia zaidi kwenye resini na kuunda hidrojeli. Wakati huo huo, muundo wa mtandao unaounganishwa na uunganishaji wa hidrojeni wa resini yenyewe hupunguza upanuzi usio na kikomo wa jeli. Maji yanapokuwa na kiasi kidogo cha chumvi, shinikizo la osmotiki la kinyume litapungua, na wakati huo huo, kutokana na athari ya kinga ya ioni ya kukabiliana, mnyororo wa polima utapungua, na kusababisha kupungua kwa uwezo wa kunyonya maji wa resini. Kwa ujumla, uwezo wa kunyonya maji wa resini inayonyonya sana katika myeyusho wa NaCl 0.9% ni takriban 1/10 tu ya ule wa maji yaliyoondolewa ioni. Kunyonya maji na uhifadhi wa maji ni vipengele viwili vya tatizo moja. Lin Runxiong na wenzake walivijadili katika thermodynamics. Chini ya halijoto na shinikizo fulani, resini inayonyonya sana inaweza kunyonya maji kwa hiari, na maji huingia kwenye resini, na kupunguza enthalpia huru ya mfumo mzima hadi ifikie usawa. Ikiwa maji yatatoka kwenye resini, na kuongeza enthalpia huru, haifai kwa utulivu wa mfumo. Uchambuzi tofauti wa joto unaonyesha kwamba 50% ya maji yanayofyonzwa na resini inayofyonza sana bado yamefungiwa kwenye mtandao wa jeli zaidi ya 150°C. Kwa hivyo, hata kama shinikizo litatumika kwenye halijoto ya kawaida, maji hayatatoka kwenye resini inayofyonza sana, ambayo huamuliwa na sifa za thermodynamic za resini inayofyonza sana.
Wakati mwingine, piga simu kwa madhumuni mahususi ya SAP.
Muda wa chapisho: Desemba-08-2021