Gadewch i mi gyflwyno'r SAP sydd fwyaf diddorol i chi yn ddiweddar! Mae Polymer Super Amsugnol (SAP) yn fath newydd o ddeunydd polymer swyddogaethol. Mae ganddo swyddogaeth amsugno dŵr uchel sy'n amsugno dŵr sydd gannoedd i filoedd o weithiau'n drymach nag ef ei hun, ac mae ganddo berfformiad cadw dŵr rhagorol. Unwaith y bydd yn amsugno dŵr ac yn chwyddo i mewn i hydrogel, mae'n anodd gwahanu'r dŵr hyd yn oed os yw dan bwysau. Felly, mae ganddo ystod eang o ddefnyddiau mewn amrywiol feysydd megis cynhyrchion hylendid personol, cynhyrchu diwydiannol ac amaethyddol, a pheirianneg sifil.
Mae resin uwch-amsugnol yn fath o macromoleciwlau sy'n cynnwys grwpiau hydroffilig a strwythur croesgysylltiedig. Fe'i cynhyrchwyd gyntaf gan Fanta ac eraill trwy impio startsh â polyacrylonitrile ac yna ei seboneiddio. Yn ôl y deunyddiau crai, mae cyfres startsh (grafftiedig, carboxymethylated, ac ati), cyfres cellwlos (carboxymethylated, grafftiedig, ac ati), cyfres polymer synthetig (asid polyacrylig, alcohol polyfinyl, cyfres polyoxy Ethylene, ac ati) mewn sawl categori. O'i gymharu â startsh a cellwlos, mae gan resin uwch-amsugnol asid polyacrylig gyfres o fanteision megis cost cynhyrchu isel, proses syml, effeithlonrwydd cynhyrchu uchel, gallu amsugno dŵr cryf, ac oes silff cynnyrch hir. Mae wedi dod yn fan ymchwil cyfredol yn y maes hwn.
Beth yw egwyddor y cynnyrch hwn? Ar hyn o bryd, mae asid polyacrylig yn cyfrif am 80% o gynhyrchiad resin uwch-amsugnol y byd. Yn gyffredinol, electrolyt polymer sy'n cynnwys grŵp hydroffilig a strwythur croesgysylltiedig yw'r resin uwch-amsugnol. Cyn amsugno dŵr, mae'r cadwyni polymer yn agos at ei gilydd ac yn cael eu clymu at ei gilydd, wedi'u croesgysylltu i ffurfio strwythur rhwydwaith, er mwyn cyflawni'r clymu cyffredinol. Pan fyddant mewn cysylltiad â dŵr, mae moleciwlau dŵr yn treiddio i'r resin trwy weithred capilarïaidd a thrylediad, ac mae'r grwpiau ïoneiddiedig ar y gadwyn yn cael eu hïoneiddio yn y dŵr. Oherwydd y gwrthyriad electrostatig rhwng yr un ïonau ar y gadwyn, mae'r gadwyn polymer yn ymestyn ac yn chwyddo. Oherwydd y gofyniad am niwtraliaeth drydanol, ni all gwrth-ïonau fudo i du allan y resin, ac mae'r gwahaniaeth mewn crynodiad ïon rhwng yr hydoddiant y tu mewn a'r tu allan i'r resin yn ffurfio pwysau osmotig gwrthdro. O dan weithred pwysau osmosis gwrthdro, mae dŵr yn mynd i mewn i'r resin ymhellach i ffurfio hydrogel. Ar yr un pryd, mae strwythur rhwydwaith croesgysylltiedig a bondio hydrogen y resin ei hun yn cyfyngu ar ehangu diderfyn y gel. Pan fydd y dŵr yn cynnwys ychydig bach o halen, bydd y pwysau osmotig gwrthdro yn lleihau, ac ar yr un pryd, oherwydd effaith amddiffynnol yr ïon gwrth, bydd y gadwyn polymer yn crebachu, gan arwain at ostyngiad mawr yng ngallu amsugno dŵr y resin. Yn gyffredinol, dim ond tua 1/10 o allu amsugno dŵr resin uwch-amsugnol mewn hydoddiant NaCl 0.9% yw capasiti amsugno dŵr tua dŵr wedi'i ddad-ïoneiddio. Mae amsugno dŵr a chadw dŵr yn ddwy agwedd ar yr un broblem. Trafododd Lin Runxiong et al. hwy mewn thermodynameg. O dan dymheredd a phwysau penodol, gall y resin uwch-amsugnol amsugno dŵr yn ddigymell, ac mae'r dŵr yn mynd i mewn i'r resin, gan leihau enthalpi rhydd y system gyfan nes iddo gyrraedd cydbwysedd. Os yw dŵr yn dianc o'r resin, gan gynyddu'r enthalpi rhydd, nid yw'n ffafriol i sefydlogrwydd y system. Mae dadansoddiad thermol gwahaniaethol yn dangos bod 50% o'r dŵr a amsugnir gan y resin uwch-amsugnol yn dal i gael ei amgáu yn y rhwydwaith gel uwchlaw 150°C. Felly, hyd yn oed os rhoddir pwysau ar dymheredd arferol, ni fydd dŵr yn dianc o'r resin uwch-amsugnol, a bennir gan briodweddau thermodynamig y resin uwch-amsugnol.
Y tro nesaf, dywedwch wrthym beth yw pwrpas penodol SAP.
Amser postio: 08 Rhagfyr 2021