तपाईंलाई हालसालै रुचि भएको SAP को परिचय गराउँछु! सुपर अवशोषक पोलिमर (SAP) एक नयाँ प्रकारको कार्यात्मक पोलिमर सामग्री हो। यसमा उच्च पानी अवशोषण कार्य छ जसले आफैं भन्दा सयौं देखि हजारौं गुणा भारी पानी सोस्छ, र उत्कृष्ट पानी अवधारण प्रदर्शन छ। एक पटक यसले पानी सोस्छ र हाइड्रोजेलमा फुल्छ, दबाब दिए पनि पानी छुट्याउन गाह्रो हुन्छ। त्यसकारण, व्यक्तिगत स्वच्छता उत्पादनहरू, औद्योगिक र कृषि उत्पादन, र सिभिल इन्जिनियरिङ जस्ता विभिन्न क्षेत्रहरूमा यसको प्रयोगको विस्तृत दायरा छ।
सुपर शोषक रेजिन एक प्रकारको म्याक्रोमोलेक्युल हो जसमा हाइड्रोफिलिक समूहहरू र क्रस-लिङ्क गरिएको संरचना हुन्छ। यो पहिले फ्यान्टा र अन्यहरूले स्टार्चलाई पोलिएक्रिलोनिट्राइलसँग कलमी गरेर र त्यसपछि सेपोनिफाइ गरेर उत्पादन गरेका थिए। कच्चा पदार्थ अनुसार, स्टार्च श्रृंखला (कलमी गरिएको, कार्बोक्सिमिथाइलेटेड, आदि), सेलुलोज श्रृंखला (कार्बोक्सिमिथाइलेटेड, कलमी गरिएको, आदि), सिंथेटिक पोलिमर श्रृंखला (पोलिएक्रिलिक एसिड, पोलिभिनिल अल्कोहल, पोलिअक्सी इथिलीन श्रृंखला, आदि) धेरै वर्गहरूमा छन्। स्टार्च र सेलुलोजको तुलनामा, पोलिएक्रिलिक एसिड सुपरअब्सोर्बेन्ट रेजिनमा कम उत्पादन लागत, सरल प्रक्रिया, उच्च उत्पादन दक्षता, बलियो पानी अवशोषण क्षमता, र लामो उत्पादन शेल्फ लाइफ जस्ता फाइदाहरूको श्रृंखला छ। यो यस क्षेत्रमा हालको अनुसन्धान हटस्पट बनेको छ।
यस उत्पादनको सिद्धान्त के हो? हाल, विश्वको सुपर शोषक रेजिन उत्पादनको ८०% पोलिएक्रिलिक एसिडले ओगटेको छ। सुपर शोषक रेजिन सामान्यतया एक पोलिमर इलेक्ट्रोलाइट हो जसमा हाइड्रोफिलिक समूह र क्रस-लिङ्क गरिएको संरचना हुन्छ। पानी अवशोषित गर्नु अघि, पोलिमर चेनहरू एकअर्काको नजिक हुन्छन् र एकसाथ अल्झिएका हुन्छन्, नेटवर्क संरचना बनाउन क्रस-लिङ्क गरिएका हुन्छन्, जसले गर्दा समग्र बन्धन प्राप्त हुन्छ। पानीको सम्पर्कमा हुँदा, पानीका अणुहरू केशिका कार्य र प्रसार मार्फत रेजिनमा प्रवेश गर्छन्, र चेनमा रहेका आयनीकृत समूहहरू पानीमा आयनीकृत हुन्छन्। चेनमा एउटै आयनहरू बीचको इलेक्ट्रोस्टेटिक प्रतिकर्षणको कारणले गर्दा, पोलिमर चेन फैलिन्छ र फुल्छ। विद्युतीय तटस्थताको आवश्यकताको कारण, काउन्टर आयनहरू रेजिनको बाहिरी भागमा माइग्रेट गर्न सक्दैनन्, र रेजिन भित्र र बाहिरको घोल बीचको आयन सांद्रतामा भिन्नताले रिभर्स ओस्मोटिक प्रेसर बनाउँछ। रिभर्स ओस्मोसिस प्रेसरको कार्य अन्तर्गत, पानीले हाइड्रोजेल बनाउन रेजिनमा थप प्रवेश गर्छ। एकै समयमा, रेजिनको क्रस-लिङ्क गरिएको नेटवर्क संरचना र हाइड्रोजन बन्धनले जेलको असीमित विस्तारलाई सीमित गर्दछ। जब पानीमा थोरै मात्रामा नुन हुन्छ, रिभर्स ओस्मोटिक प्रेसर घट्छ, र एकै समयमा, काउन्टर आयनको शिल्डिंग प्रभावको कारण, पोलिमर चेन संकुचित हुन्छ, जसले गर्दा रेजिनको पानी अवशोषण क्षमतामा ठूलो कमी आउँछ। सामान्यतया, ०.९% NaCl घोलमा सुपर शोषक रेजिनको पानी अवशोषण क्षमता डिआयोनाइज्ड पानीको लगभग १/१० मात्र हुन्छ। पानी अवशोषण र पानी अवधारण एउटै समस्याका दुई पक्ष हुन्। लिन रनक्सियोङ एट अलले थर्मोडायनामिक्समा यसको बारेमा छलफल गरे। एक निश्चित तापक्रम र दबाब अन्तर्गत, सुपर शोषक रेजिनले पानीलाई सहज रूपमा अवशोषित गर्न सक्छ, र पानी रेजिनमा प्रवेश गर्छ, जसले गर्दा सम्पूर्ण प्रणालीको फ्री एन्थाल्पी सन्तुलनमा नपुगुन्जेल घट्छ। यदि पानी रेजिनबाट बाहिर निस्कन्छ, फ्री एन्थाल्पी बढ्छ भने, यो प्रणालीको स्थिरताको लागि अनुकूल हुँदैन। भिन्न थर्मल विश्लेषणले देखाउँछ कि सुपर शोषक रेजिनद्वारा अवशोषित पानीको ५०% अझै पनि १५० डिग्री सेल्सियस माथि जेल नेटवर्कमा बन्द छ। त्यसकारण, सामान्य तापक्रममा दबाब दिइए पनि, पानी सुपर शोषक रेजिनबाट बाहिर निस्कने छैन, जुन सुपर शोषक रेजिनको थर्मोडायनामिक गुणहरूद्वारा निर्धारण गरिन्छ।
अर्को पटक, SAP को विशेष उद्देश्य बताउनुहोस्।
पोस्ट समय: डिसेम्बर-०८-२०२१