Polymers siêu hấp thụ (SAPs), đôi khi được gọi là vật liệu siêu hấp thụ (SAMs), là các chất đáng chú ý có khả năng hấp thụ và giữ lại đến 500 lần trọng lượng của chính nó trong nước.Kể từ khi được phát minh vào những năm 1960 bởi UBộ Nông nghiệp Hoa Kỳ, SAPs đã thay đổi các ngành công nghiệp từ vệ sinh cá nhân đến nông nghiệp, y học và bảo vệ môi trường.làm cho SAP trở thành nền tảng của các giải pháp quản lý chất lỏng hiện đại.
Lịch sử ngắn gọn của SAP
Các phiên bản đầu tiên của polyme siêu hấp thụ dựa trên acrylonitrile copolymers được ghép tinh bột.Những tiến bộ trong hóa học polymer nhanh chóng dẫn đến sự phát triển các muối axit polyacrylic liên kết, chủ yếu là natri polyacrylate, vẫn là dạng SAP được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay.
Việc sử dụng thương mại lớn đầu tiên là trong khăn vệ sinh (1978), tiếp theo là tã trẻ em (1982).Sự hấp thụ chất lỏng và giữ lại dưới áp suất đáng kinh ngạc của chúng nhanh chóng làm cho SAPs không thể thiếu trong các ứng dụng vệ sinh và chăm sóc sức khỏe.
Làm thế nào các polymer siêu hấp thụ hoạt động
SAP hoạt động thông qua thẩm thấu. khi tiếp xúc với chất lỏng nước như nước, nước tiểu, hoặc máu, các chuỗi polyme hấp thụ các phân tử chất lỏng và sưng thành một hydrogel.SAP không hòa tan trong nước; thay vào đó, chúng bắt và giữ chất lỏng trong cấu trúc liên kết chéo của chúng.
Nồng độ hấp thụ nước tinh khiết: Hàng trăm lần trọng lượng của chính nó.
Nước muối hoặc chất lỏng cơ thể: Thấm thấp hơn do can thiệp ion, nhưng vẫn có hiệu quả cao.
Dưới áp lực: Độ bền gel mạnh giữ lại chất lỏng, ngăn ngừa rò rỉ.
Sự kết hợp này của dung lượng, giữ lại và độ tin cậy làm cho SAPs phù hợp với các ứng dụng đòi hỏi cao.
Các quy trình sản xuất của SAP
Các kỹ thuật sản xuất khác nhau cho phép điều chỉnh SAP theo nhu cầu hiệu suất cụ thể:
Gel Polymerization Cách phổ biến nhất, sử dụng bức xạ UV để polymerize axit acrylic và natri hydroxide thành natri polyacrylate
Xử lý đa hợp chất đình chỉ
Solution Polymerization ️ Tạo ra các công thức SAP lỏng, thường được sử dụng cho lớp phủ hoặc vải không dệt.
Bằng cách điều chỉnh mật độ liên kết chéo và các phương pháp xử lý bề mặt, các nhà sản xuất có thể tinh chỉnh các tính chất như tốc độ hấp thụ, độ thấm và độ bền gel.
Ưu điểm chính của polyme siêu hấp thụ
✔ Khả năng hấp thụ đặc biệt ️ Giữ hàng trăm lần trọng lượng trong nước.
✔ Ngăn ngừa rò rỉ ️ Giữ chất lỏng ngay cả dưới áp suất.
✔ Dễ sử dụng nhiều phương pháp khác nhau
✔ Tùy chỉnh ️ Kích thước hạt, độ bền gel và tốc độ hấp thụ có thể được tùy chỉnh.
✔ Hiệu quả giảm lượng sản phẩm trong khi tăng hiệu quả.
Ứng dụng của SAP
1. vệ sinh cá nhân và chăm sóc sức khỏe
Vải tã trẻ em, sản phẩm không kiềm chế của người lớn, miếng đệm vệ sinh nữ.
Vải vá vết thương, miếng đệm phẫu thuật, và bao bì y tế.
2Nông nghiệp & Vườn
Điều hòa đất: SAP cải thiện việc giữ nước và giảm nhu cầu tưới.
Lớp phủ hạt giống: Tăng khả năng nảy mầm và tăng trưởng sớm của cây.
Potassium polyacrylate: ưa thích trong nông nghiệp để tránh làm mặn đất.
3. Thực phẩm & Sử dụng công nghiệp
Miếng đệm thịt và trái cây để giữ cho sản phẩm tươi.
Thấm nước thải công nghiệp hoặc rò rỉ hóa chất.
Khử nước nhiên liệu và dầu trong các quy trình công nghiệp.
4. Ứng dụng môi trường và đặc biệt
Thùng chống lũ.
Tuyết nhân tạo cho các sự kiện và phim ảnh.
Chất phụ gia xi măng trong kỹ thuật dân dụng.
Sắt và cáp ngăn nước.
FAQ
1.SAP có phân hủy sinh học không?
SAP thông thường không hoàn toàn phân hủy sinh học, mặc dù nghiên cứu đang diễn ra đang khám phá các lựa chọn thay thế dựa trên sinh học và thân thiện với môi trường.
2.Chúng có an toàn không?
Vâng. SAPs không độc hại và thân thiện với da. Tuy nhiên, nên tránh các chất độc tố hoặc bụi dư thừa.
3.SAP có hòa tan trong nước không?
Không, chúng tạo thành một hydrogel ổn định thay vì hòa tan.
4.Chúng có hấp thụ dầu không?
SAP chỉ được thiết kế cho chất lỏng nước.
5.Chúng được coi là nhựa?
Về mặt kỹ thuật, yes?? SAPs là các polyme liên kết chéo có nguồn gốc từ hydrocarbon.
Kết luận
Polymers siêu hấp thụ đã định nghĩa lại cách các ngành công nghiệp quản lý chất lỏng. từ giữ cho trẻ sơ sinh khô và bệnh nhân thoải mái để tiết kiệm nước trong nông nghiệp và giảm thiểu chất thải công nghiệp,SAP là một trong những đổi mới đa năng nhất trong khoa học vật liệu hiện đạiSự hấp thụ, khả năng thích nghi và độ tin cậy phi thường của chúng làm cho chúng trở thành một thành phần không thể thay thế trong cuộc sống hàng ngày và các nỗ lực bền vững toàn cầu.
Khi công nghệ tiến bộ, SAP dựa trên sinh học và phân hủy sinh học đang sẵn sàng mở rộng thêm tác động của họ, biến chúng không chỉ là một giải pháp cho ngày hôm nay mà còn là một khối xây dựng cho một ngày mai bền vững hơn.
