మొదటి చర్చ-సూపర్ అబ్సార్బెంట్ పాలిమర్

మీకు ఇటీవల ఎక్కువ ఆసక్తి ఉన్న SAPని పరిచయం చేస్తున్నాను! సూపర్ అబ్సార్బెంట్ పాలిమర్ (SAP) అనేది ఒక కొత్త రకం ఫంక్షనల్ పాలిమర్ మెటీరియల్. ఇది అధిక నీటి శోషణ పనితీరును కలిగి ఉంటుంది, ఇది నీటిని దాని కంటే అనేక వందల నుండి అనేక వేల రెట్లు బరువుగా గ్రహిస్తుంది మరియు అద్భుతమైన నీటి నిలుపుదల పనితీరును కలిగి ఉంటుంది. ఇది నీటిని గ్రహించి, హైడ్రోజెల్‌గా ఉబ్బిన తర్వాత, ఒత్తిడికి గురైనప్పటికీ నీటిని వేరు చేయడం కష్టం. అందువల్ల, ఇది వ్యక్తిగత పరిశుభ్రత ఉత్పత్తులు, పారిశ్రామిక మరియు వ్యవసాయ ఉత్పత్తి మరియు సివిల్ ఇంజనీరింగ్ వంటి వివిధ రంగాలలో విస్తృతమైన ఉపయోగాలను కలిగి ఉంది.

సూపర్ శోషక రెసిన్ అనేది హైడ్రోఫిలిక్ సమూహాలు మరియు క్రాస్-లింక్డ్ స్ట్రక్చర్‌ను కలిగి ఉన్న ఒక రకమైన స్థూల అణువులు. దీనిని మొదట ఫాంటా మరియు ఇతరులు పాలియాక్రిలోనిట్రైల్‌తో పిండి పదార్ధాన్ని అంటుకట్టడం ద్వారా మరియు తరువాత సాపోనిఫై చేయడం ద్వారా ఉత్పత్తి చేశారు. ముడి పదార్థాల ప్రకారం, స్టార్చ్ సిరీస్ (గ్రాఫ్టెడ్, కార్బాక్సిమీథైలేటెడ్, మొదలైనవి), సెల్యులోజ్ సిరీస్ (కార్బాక్సిమీథైలేటెడ్, గ్రాఫ్టెడ్ మొదలైనవి), సింథటిక్ పాలిమర్ సిరీస్ (పాలియాక్రిలిక్ యాసిడ్, పాలీ వినైల్ ఆల్కహాల్, పాలియోక్సీ ఇథిలిన్ సిరీస్ మొదలైనవి) అనేక వర్గాలలో ఉన్నాయి. . స్టార్చ్ మరియు సెల్యులోజ్‌తో పోలిస్తే, పాలియాక్రిలిక్ యాసిడ్ సూపర్అబ్సోర్బెంట్ రెసిన్ తక్కువ ఉత్పత్తి ఖర్చు, సాధారణ ప్రక్రియ, అధిక ఉత్పత్తి సామర్థ్యం, ​​బలమైన నీటి శోషణ సామర్థ్యం మరియు సుదీర్ఘ ఉత్పత్తి షెల్ఫ్ లైఫ్ వంటి ప్రయోజనాల శ్రేణిని కలిగి ఉంది. ఇది ఈ రంగంలో ప్రస్తుత పరిశోధన హాట్‌స్పాట్‌గా మారింది.

ఈ ఉత్పత్తి యొక్క సూత్రం ఏమిటి? ప్రస్తుతం, ప్రపంచంలోని సూపర్ శోషక రెసిన్ ఉత్పత్తిలో పాలీయాక్రిలిక్ యాసిడ్ 80% వాటాను కలిగి ఉంది. సూపర్ శోషక రెసిన్ సాధారణంగా హైడ్రోఫిలిక్ సమూహం మరియు క్రాస్-లింక్డ్ స్ట్రక్చర్‌ను కలిగి ఉండే పాలిమర్ ఎలక్ట్రోలైట్. నీటిని పీల్చుకునే ముందు, పాలిమర్ గొలుసులు ఒకదానికొకటి దగ్గరగా ఉంటాయి మరియు కలిసి చిక్కుకున్నాయి, నెట్‌వర్క్ నిర్మాణాన్ని రూపొందించడానికి క్రాస్-లింక్ చేయబడతాయి, తద్వారా మొత్తం బందును సాధించవచ్చు. నీటితో సంబంధంలో ఉన్నప్పుడు, నీటి అణువులు కేశనాళిక చర్య మరియు వ్యాప్తి ద్వారా రెసిన్‌లోకి చొచ్చుకుపోతాయి మరియు గొలుసుపై ఉన్న అయనీకరణ సమూహాలు నీటిలో అయనీకరణం చెందుతాయి. గొలుసుపై అదే అయాన్ల మధ్య ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ వికర్షణ కారణంగా, పాలిమర్ చైన్ సాగుతుంది మరియు ఉబ్బుతుంది. ఎలక్ట్రికల్ న్యూట్రాలిటీ అవసరం కారణంగా, కౌంటర్ అయాన్లు రెసిన్ వెలుపలికి మారవు మరియు రెసిన్ లోపల మరియు వెలుపల ఉన్న ద్రావణం మధ్య అయాన్ గాఢతలో వ్యత్యాసం రివర్స్ ఆస్మాటిక్ పీడనాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. రివర్స్ ఆస్మాసిస్ ప్రెజర్ చర్యలో, నీరు రెసిన్‌లోకి ప్రవేశించి హైడ్రోజెల్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. అదే సమయంలో, రెసిన్ యొక్క క్రాస్-లింక్డ్ నెట్‌వర్క్ నిర్మాణం మరియు హైడ్రోజన్ బంధం జెల్ యొక్క అపరిమిత విస్తరణను పరిమితం చేస్తుంది. నీటిలో తక్కువ మొత్తంలో ఉప్పు ఉన్నప్పుడు, రివర్స్ ఆస్మాటిక్ పీడనం తగ్గుతుంది మరియు అదే సమయంలో, కౌంటర్ అయాన్ యొక్క షీల్డింగ్ ప్రభావం కారణంగా, పాలిమర్ చైన్ తగ్గిపోతుంది, దీని ఫలితంగా నీటి శోషణ సామర్థ్యం గణనీయంగా తగ్గుతుంది. రెసిన్. సాధారణంగా, 0.9% NaCl ద్రావణంలో సూపర్ శోషక రెసిన్ యొక్క నీటి శోషణ సామర్థ్యం డీయోనైజ్డ్ నీటిలో 1/10 మాత్రమే ఉంటుంది. నీటి శోషణ మరియు నీటి నిలుపుదల ఒకే సమస్య యొక్క రెండు అంశాలు. Lin Runxiong మరియు ఇతరులు. వాటిని థర్మోడైనమిక్స్‌లో చర్చించారు. ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం కింద, సూపర్ శోషక రెసిన్ నీటిని ఆకస్మికంగా గ్రహించగలదు మరియు నీరు రెసిన్‌లోకి ప్రవేశిస్తుంది, ఇది సమతౌల్య స్థితికి చేరుకునే వరకు మొత్తం వ్యవస్థ యొక్క ఉచిత ఎంథాల్పీని తగ్గిస్తుంది. నీటి రెసిన్ నుండి తప్పించుకుంటే, ఉచిత ఎంథాల్పీని పెంచడం, అది వ్యవస్థ యొక్క స్థిరత్వానికి అనుకూలమైనది కాదు. సూపర్ శోషక రెసిన్ ద్వారా గ్రహించిన నీటిలో 50% ఇప్పటికీ 150 ° C కంటే ఎక్కువ జెల్ నెట్‌వర్క్‌లో ఉంచబడిందని డిఫరెన్షియల్ థర్మల్ విశ్లేషణ చూపిస్తుంది. అందువల్ల, సాధారణ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఒత్తిడిని ప్రయోగించినప్పటికీ, సూపర్ శోషక రెసిన్ నుండి నీరు తప్పించుకోదు, ఇది సూపర్ శోషక రెసిన్ యొక్క థర్మోడైనమిక్ లక్షణాల ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.

తదుపరిసారి, SAP యొక్క నిర్దిష్ట ప్రయోజనాన్ని తెలియజేయండి.