முதல் உரை—சூப்பர் அப்சார்பன்ட் பாலிமர்

சமீபத்தில் நீங்கள் அதிக ஆர்வம் காட்டி வரும் SAP-ஐ உங்களுக்கு அறிமுகப்படுத்துகிறேன்! சூப்பர் அப்சார்பன்ட் பாலிமர் (SAP) என்பது ஒரு புதிய வகை செயல்பாட்டு பாலிமர் பொருளாகும். இது தன்னை விட பல நூறு முதல் பல ஆயிரம் மடங்கு அதிக எடையுள்ள நீரை உறிஞ்சும் உயர் நீர் உறிஞ்சும் செயல்பாட்டைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் சிறந்த நீர் தக்கவைப்பு செயல்திறனையும் கொண்டுள்ளது. இது நீரை உறிஞ்சி ஒரு ஹைட்ரோஜெலாக வீங்கியவுடன், அழுத்தம் கொடுத்தாலும் கூட அதிலிருந்து நீரைப் பிரிப்பது கடினம். எனவே, தனிநபர் சுகாதாரப் பொருட்கள், தொழில்துறை மற்றும் விவசாய உற்பத்தி, மற்றும் சிவில் இன்ஜினியரிங் போன்ற பல்வேறு துறைகளில் இது பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது.

சூப்பர் அப்சார்பென்ட் ரெசின் என்பது நீர் ஈர்க்கும் குழுக்களையும் குறுக்கு-இணைக்கப்பட்ட கட்டமைப்பையும் கொண்ட ஒரு வகையான பெருமூலக்கூறுகளாகும். இது முதன்முதலில் ஃபாண்டா மற்றும் பிறரால், ஸ்டார்ச்சை பாலிஅக்ரிலோநைட்ரைலுடன் ஒட்டுக்கட்டுதல் மற்றும் பின்னர் சபோனிஃபிகேஷன் செய்வதன் மூலம் தயாரிக்கப்பட்டது. மூலப்பொருட்களின் அடிப்படையில், ஸ்டார்ச் தொடர் (ஒட்டுக்கட்டப்பட்ட, கார்பாக்ஸிமெத்திலேட்டட் போன்றவை), செல்லுலோஸ் தொடர் (கார்பாக்ஸிமெத்திலேட்டட், ஒட்டுக்கட்டப்பட்ட போன்றவை), செயற்கை பாலிமர் தொடர் (பாலிஅக்ரிலிக் அமிலம், பாலிவினைல் ஆல்கஹால், பாலியாக்ஸி எத்திலீன் தொடர் போன்றவை) எனப் பல வகைகளில் உள்ளன. ஸ்டார்ச் மற்றும் செல்லுலோஸுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​பாலிஅக்ரிலிக் அமில சூப்பர் அப்சார்பென்ட் ரெசின் குறைந்த உற்பத்திச் செலவு, எளிய செயல்முறை, அதிக உற்பத்தித் திறன், வலுவான நீர் உறிஞ்சும் திறன் மற்றும் நீண்ட தயாரிப்பு ஆயுட்காலம் போன்ற பல நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. இது இத்துறையில் தற்போதைய ஆராய்ச்சி மையமாக மாறியுள்ளது.

இந்தத் தயாரிப்பின் கொள்கை என்ன? தற்போது, ​​உலகின் சூப்பர் அப்சார்பென்ட் ரெசின் உற்பத்தியில் 80% பாலிஅக்ரிலிக் அமிலத்தால் ஆனது. சூப்பர் அப்சார்பென்ட் ரெசின் என்பது பொதுவாக ஒரு நீர்விருப்பக் குழுவையும் குறுக்கு-இணைக்கப்பட்ட கட்டமைப்பையும் கொண்ட ஒரு பாலிமர் எலக்ட்ரோலைட் ஆகும். நீரை உறிஞ்சுவதற்கு முன்பு, பாலிமர் சங்கிலிகள் ஒன்றுக்கொன்று நெருக்கமாகவும், ஒன்றோடொன்று பின்னிப்பிணைந்தும், ஒரு வலைப்பின்னல் கட்டமைப்பை உருவாக்குகின்றன, இதன் மூலம் ஒட்டுமொத்தப் பிணைப்பை அடைகின்றன. நீருடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது, ​​நீர் மூலக்கூறுகள் நுண்புழைச் செயல் மற்றும் பரவல் மூலம் ரெசினுக்குள் ஊடுருவுகின்றன, மேலும் சங்கிலியில் உள்ள அயனியாக்கப்பட்ட குழுக்கள் நீரில் அயனியாக்கம் அடைகின்றன. சங்கிலியில் உள்ள ஒரே அயனிகளுக்கு இடையேயான நிலைமின்னியல் விலக்கத்தின் காரணமாக, பாலிமர் சங்கிலி நீண்டு வீங்குகிறது. மின் நடுநிலைமை தேவைப்படுவதால், எதிர் அயனிகள் ரெசினுக்கு வெளியே இடம்பெயர முடியாது, மேலும் ரெசினுக்கு உள்ளேயும் வெளியேயும் உள்ள கரைசலுக்கு இடையேயான அயனிச் செறிவின் வேறுபாடு ஒரு தலைகீழ் சவ்வூடுபரவல் அழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது. தலைகீழ் சவ்வூடுபரவல் அழுத்தத்தின் செயல்பாட்டின் கீழ், நீர் மேலும் ரெசினுக்குள் நுழைந்து ஒரு ஹைட்ரோஜெல்லை உருவாக்குகிறது. அதே நேரத்தில், ரெசினின் குறுக்கு-இணைக்கப்பட்ட வலைப்பின்னல் அமைப்பு மற்றும் ஹைட்ரஜன் பிணைப்பு ஆகியவை ஜெல்லின் வரம்பற்ற விரிவாக்கத்தைக் கட்டுப்படுத்துகின்றன. நீரில் சிறிதளவு உப்பு இருக்கும்போது, ​​எதிர் சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம் குறையும், அதே நேரத்தில், எதிர் அயனியின் தடுப்பு விளைவின் காரணமாக, பாலிமர் சங்கிலி சுருங்கும், இதன் விளைவாக ரெசினின் நீர் உறிஞ்சும் திறன் பெருமளவில் குறைகிறது. பொதுவாக, 0.9% NaCl கரைசலில் உள்ள சூப்பர் அப்சார்பன்ட் ரெசினின் நீர் உறிஞ்சும் திறன், அயனியகற்றப்பட்ட நீரின் திறனில் சுமார் 1/10 பங்கு மட்டுமே ஆகும். நீர் உறிஞ்சுதல் மற்றும் நீர் தக்கவைப்பு ஆகியவை ஒரே பிரச்சனையின் இரண்டு அம்சங்கள் ஆகும். லின் ரன்சியோங் மற்றும் அவரது குழுவினர் வெப்ப இயக்கவியலில் இவற்றை விவாதித்தனர். ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தின் கீழ், சூப்பர் அப்சார்பன்ட் ரெசின் தன்னிச்சையாக நீரை உறிஞ்ச முடியும், மேலும் நீர் ரெசினுக்குள் நுழைந்து, முழு அமைப்பின் கட்டற்ற என்டால்பியை அது சமநிலையை அடையும் வரை குறைக்கிறது. நீர் ரெசினிலிருந்து வெளியேறி, கட்டற்ற என்டால்பியை அதிகரித்தால், அது அமைப்பின் நிலைத்தன்மைக்கு உகந்ததல்ல. வேறுபாட்டு வெப்பப் பகுப்பாய்வின்படி, 150°C-க்கு மேல், மீஉறிஞ்சும் பிசினால் உறிஞ்சப்பட்ட நீரில் 50% இன்னும் கூழ்ம வலைப்பின்னலுக்குள் அடங்கியுள்ளது. எனவே, சாதாரண வெப்பநிலையில் அழுத்தம் கொடுக்கப்பட்டாலும், மீஉறிஞ்சும் பிசினிலிருந்து நீர் வெளியேறாது; இது மீஉறிஞ்சும் பிசினின் வெப்ப இயக்கவியல் பண்புகளால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

அடுத்த முறை, SAP-இன் குறிப்பிட்ட நோக்கத்தைக் கூறுங்கள்.