*Bu sayfa süper emici polimer, sulu kar tozu, potasyum poliakrilat, sodyum poliakrilat, SAP hakkındadır.
Süper emici polimer kimyasının kökenleri, ABD Tarım Bakanlığı'nın ilk süper emici polimer malzemeleri geliştirdiği 1960'ların başlarına kadar uzanıyor.
Fonksiyonel bir polimer malzemesi olarak süper emici polimer (SAP), güçlü bir su emme özelliğine sahiptir.
Farklı kullanımlara göre süper emici polimerlerin birçok türü vardır.
İki ana SAP türü vardır:
SAP (Süper Emici Polimer), daha yüksek su emme ve üstün su tutma kapasitesine sahip fonksiyonel bir polimerdir.
BT :
SAP kullanmanın avantajlı yönü şudur:
İpuçları: En faydalı özelliği, vücut kütlesinin birkaç yüz katına eşdeğer sıvıları emerek onu Jel haline getirmesidir; bu nedenle suyu tutabiliyor veya durdurabiliyor.
Birbirine paralel olan ve çapraz bağlayıcı maddelerle düzenli olarak birbirine bağlanan ve böylece bir ağ oluşturan bir dizi polimerik zincirden oluşur.
Su bu zincirlerden biriyle temas ettiğinde ozmoz yoluyla molekülün içine çekilir. Su, depolandığı polimer ağının iç kısmına hızla göç eder.
SAP monomerlerinin çoğu suda çözünür olduğundan SAP, çözücü olarak su kullanılarak çözelti polimerizasyonu yoluyla üretilebilir. Dünya üretim kapasitesinin %90'ından fazlası bu yöntemi kullanıyor.
Gama ışınlarının ve mikrodalgaların yaygın olarak kullanılmamasının nedeni, bunların özel bir kap gerektirmesi ve radyasyon üreten cihazın çalışma sırasında birçok sakıncaya sahip olmasıdır. Gama ışınlarının yüksek başlatma oranına sahip olduğu bildirilse de pahalı ekipmanlar ve tehlikeli radyasyon sızıntısı nedeniyle sivil üretim alanında popüler olma avantajına sahip değiller. Termal olarak indüklenen ürünler genellikle sararır, yüksek kalıntı monomer oranına sahiptir ve düzgün bir şekilde polimerize edilmez, dolayısıyla yüksek performanslı ürünlerin üretimi için uygun değildir.
Avantaj
Sulu çözelti polimerizasyon yöntemi, düşük maliyet, düşük ekipman gereksinimleri, düşük yatırım, basit süreç, yüksek üretim verimliliği, güvenli çalışma, saf sistem, düzgün çapraz bağlanma yapısı vb. avantajlara sahiptir.
Dezavantaj
Kurutma, toz haline getirme ve eleme süreçlerini, uzun ürün üretim hatlarını, ürünün ezilmesinden sonra eşit olmayan parçacık boyutu dağılımını vb. arttırın.
Üretim süreci
Başlatıcı başlatma, başlatma hızını kolayca kontrol edebilir ve su emme performansını ayarlayabilir, bu nedenle yaygın olarak kullanılır. Çözücü olarak su kullanılarak, akrilik asit ve alkali ile kısmen nötrleştirilen akrilik asit ve sodyum akrilatın karışık monomerleri, bir çapraz bağlama maddesi ve bir başlatıcı varlığında çapraz bağlama polimerizasyonu, kurutulması ve ezilmesi yoluyla hazırlanır.
Üretim yöntemi toksik ve zararlı maddeler üretmez ve tüm süreç çevre dostu bir atmosferde gerçekleştirilebilir.
SAP'nin ters fazlı süspansiyon polimerizasyonuyla sentezi, SAP'nin sulu çözeltiden sentezinden farklıdır.
Avantaj
Ters süspansiyon polimerizasyonu SAP ürünleri hızlı su emme oranına, yüksek su emme kapasitesine ve düzgün parçacık boyutu dağılımına sahiptir.
İşleme basittir, ürün yalnızca kurutularak elde edilebilir ve boncuklu ürün, kırma ve eleme olmadan doğrudan elde edilebilir; bu, sulu çözelti polimerizasyon yönteminde ısı transferi ve karıştırma zorluğu sorunlarını çözer.
Dezavantaj
Bu yöntemin dezavantajı, ana ekipmanın malzeme gereksinimlerinin yüksek olması, ekipman yatırımının büyük olması ve üretim sürecinde organik solvent kullanılması nedeniyle kirlenmeye yatkın bir solvent geri kazanım cihazına ihtiyaç duyulmasıdır.
Ayrıca, ters fazlı süspansiyon polimerizasyonu yöntemi yalnızca aralıklı üretim gerçekleştirebilir, ekipman kullanım oranı düşüktür ve üretim verimliliği düşüktür.
Üretim süreci
Sentez işlemi, yağ fazı olarak dispersiyon ortamı olarak organik çözücünün kullanılması ve alkali ile kısmen nötrleştirilen karışık sulu sodyum akrilat ve akrilik asit çözeltisinin, yağ fazı ortamında damlacıklar halinde dağılmış su fazı olarak kullanılmasıdır. ve dağıtıcının askıya alınması ve karıştırılması etkisi altında oluşturulmuştur. Yağ içinde su damlacıklarının stabil bir dispersiyonu, yani yağ içinde su süspansiyonu; burada başlatıcı ve çapraz bağlama maddesi, polimerizasyon işlemini gerçekleştirmek için su fazı damlacıkları içinde çözülür.
Polimerizasyon reaksiyonundan sonra, yağ fazındaki organik çözücünün indirgenmiş basınç altında damıtma yoluyla uzaklaştırılması gerekir ve daha sonra SAP ürününü elde etmek için jel kurutulur.
Süper emici polimerin küresel tüketiminin %92'si hijyen ürünlerinden (%78'i bebek bezleri, %10'u yetişkinler için idrar kaçırma pedleri, %4'ü kadın hijyenik pedleri dahil), %4'ü tarımdan oluşuyor. inşaat sektörü %1, diğer sektörler ise %3 paya sahiptir.
Şirket | Ana ürün |
---|---|
SAPGEL | Potasyum temel SAP ve Sodyum temel SAP) |
M2 Polimer | Kanalizasyon arıtımı için SAP |
Evonik | Sodyum temel SAP |
Santos | Sodyum temel SAP |
sanyo-kimyasal | Sodyum temel SAP |
Sumitomo | Sodyum temel SAP |
BASF SE | Sodyum temel SAP |
Şokubai | Sodyum temel SAP |
LG Kimya | Sodyum temel SAP |
Formosa Plastik Grubu | Sodyum temel SAP |
SAP'nin ana bileşimleri sodyum poliakrilat veya potasyum poliakrilattır.
SAP notları aşağıdaki gibidir;
SAP, hidrojel, emici polimerler, emici jeller, su tutucu madde, süper bulamaçlar, su jeli olarak da bilinen Süper Emici Polimer, yeni bir tür makromoleküler sentetik su emici polimer malzemedir. Osmoz yoluyla kısa sürede ağırlığının %100.000'i kadar su alma potansiyeline sahiptir ve toprakta granüller oluşturarak toprağın özelliklerini iyileştirir. SAP'ler genellikle suda şişen ve ayrı ayrı parçacıklardan oluşan berrak bir jel oluşturan beyaz şeker benzeri higroskopik malzemelerdir ve yangın veya yırtılma/patlama riski olmadan basınç altında bile nemi tutabilirler.
Tarımda kullanılan Süper Emici Polimerler çoğunlukla akrilik asitlerden ve potasyum gibi bir çapraz bağlama maddesinden çözelti veya süspansiyon polimerizasyonuyla hazırlanır. Bu şekilde oluşturulan polimere, şişme kapasitesi ve jel modülü büyük ölçüde kullanılan çapraz bağlayıcının miktarına ve tipine bağlı olan poliakrilat adı verilir. Poliakrilatlar toksik değildir, tahriş edici değildir ve aşındırıcı değildir ve yılda %10-%15'lik bir bozunma oranıyla biyolojik olarak parçalanabileceği test edilmiştir. Yüksek su emme potansiyeli gösterirler ve emme basıncı altında bunun %95'ini bitki kökleri tarafından serbestçe serbest bırakabilirler.
Önemli göstergeler
Bitki büyümesini ve mahsul verimini engelleyen en yaygın üç toprak koşulu, düşük su tutma kapasitesi, yüksek buharlaşma-terleme oranı ve toprağın nem sızıntısıdır. Bunların dışında öngörülemeyen kuraklık koşulları, bozulma ve tuzlanma, aşırı sentetik gübre ve zirai ilaç kullanımı, yanlış sulama uygulamaları gibi faktörler de toprağı ve bitkileri ciddi şekilde etkilemekte, çoğu zaman toprak biyotasına da kalıcı zararlar vermektedir.
Bitki büyümesini ve mahsul verimini engelleyen en yaygın üç toprak koşulu, düşük su tutma kapasitesi, yüksek buharlaşma-terleme oranı ve toprağın nem sızıntısıdır. Bunların dışında öngörülemeyen kuraklık koşulları, bozulma ve tuzlanma, aşırı sentetik gübre ve zirai ilaç kullanımı, yanlış sulama uygulamaları gibi faktörler de toprağı ve bitkileri ciddi şekilde etkilemekte, çoğu zaman toprak biyotasına da kalıcı zararlar vermektedir.
Arzu edilen özellikler
Harika sıvı emme ve kilitleme özellikleriyle, aşağıdakiler gibi neme eğilimli ürünlerde çok faydalı bir uygulama alanı bulmuştur:
Aşağıdaki gibi önemli gösterge,
Göstergeler | Not |
---|---|
emme oranı | Bebek bezlerinin idrar emme oranını etkiler. |
sıvı geçirgenliği | Çocuk bezlerinin idrarı hızlı bir şekilde emmesine yardımcı olur ve; eşit olarak. |
%0,9 NaCl'de emilim | Bebek bezlerinin idrar emme yeteneğini etkiler. |
basınç altında emilim | Bebek bezlerinin (basınç altında) idrar emme yeteneğini etkiler. |
Santrifüj sonrası tutma kapasitesi | Bebek bezlerinin (değiştirildiğinde) idrar emme yeteneğini etkiler. |
Bebek bezleri üç temel tasarımdan oluşur: gözenekli bir üst katman, emici bir orta katman ve sızdırmaz bir alt katman. Su emici çekirdek katmanı süper emici reçine içerir.
Bebek bezleri SAP için aşağıdaki gereksinimlere sahiptir:
Yetişkinlere yönelik idrar kaçırma malzemelerinin kullanıcılarının çoğu yetişkinler veya felçli, idrarını tutamayan veya çeşitli yaralanma ve hastalıklar nedeniyle iş göremez hale gelen yaşlılar olup, küçük bir kısmı ise uzun süre çalışma zorluğu nedeniyle bu ürünü kullanmak zorunda kalan tüketicilerdir. çocuk bezi şeklinde.
Yetişkin bezlerinin yapısı esas olarak 4 katmana bölünmüştür; üst katmandan alt katmana kadar, bacağa ek olarak yüzey katmanı kaplama malzemesi, sıvı toplayıcı difüzyon transfer katmanı, sıvı emici çekirdek ve arka katman malzemesi bulunur. koruma, elastik malzeme ve sıcakta eriyen yapışkan vb. eleman.
Bunların arasında emici çekirdek, esas olarak tüy hamurundan ve granüler süper emici reçineden oluşan yetişkin inkontinans malzemesinin temel işlevsel katmanıdır.
Hijyenik kadın bağlarının emmesi gereken sıvı daha karmaşıktır; su, tuz ve hücrelerin daha viskoz bir karışımıdır.
Hücreler çok büyük olduğundan süper emici polimerin bunları ağ yapısına absorbe etmesi zordur. Bu nedenle, kanda dağılabilirliği arttırmak için süper emici polimer parçacıklarının yüzeyine sıklıkla yüzey aktif maddeler uygulanır.
Şu anda SAP ile ilgili araştırmalar temel olarak şu konulara odaklanmaktadır: maliyetin azaltılması, su emildikten sonra jel mukavemetinin arttırılması, Polimer tuzu direncinin arttırılması.
su emildikten sonra jel mukavemetinin arttırılması
Su emildikten sonra hidrojelin mukavemetini arttırmak için, yüzey çapraz bağlama, suda çözünür parçaların içeriğini azaltmak amacıyla esas olarak işlem sonrası gerçekleştirilir. Bilim adamları Lind ve Smith, kalan monomer içeriğini 50 mg/kg'a düşürmek için akrilik reçineleri yüzey aktif maddeler ve olefin katkı maddelerinden oluşan bir karışımla işlemden geçirdiler.
polimer tuz direncinin arttırılması
Polimerin tuz direncini arttırmak açısından, SAP ve iyon değiştirme reçinesinin karıştırma yöntemi benimsenir ve iyon değiştirme reçinesinin iyon değiştirme özellikleri, sulu çözeltinin iyon konsantrasyonunu azaltmak için kullanılır, böylece su emilimi artar. SAP'nin tuzlu su çözeltisine eklenmesi. SAP ve inorganik hidrojel kompleksi, inorganik hidrojelin iyi tuz toleransına dayanır ve bir jel kompleksi oluşturmak için anyonik SAP ve inorganik hidrojel kombinasyonu, SAP'nin tuz toleransının iyileştirilmesinde faydalıdır.
SAP, su caydırıcılığındaki artan popülaritesi ve verimliliği nedeniyle her geçen gün daha fazla endüstride ve uygulamada kullanılıyor.
Bazı uygulamalar aşağıdaki gibidir;
SAP, her türlü kabloya yönelik su geçirmez bantlar ve merhemlerin üretimi söz konusu olduğunda oldukça beğenilen bir üründür; Hatta fiber optik kablolar bile SAP kullanıyor. Emilimin kapsamı ve hızı oldukça yüksektir; genel enflasyon oranı ve suyla karşılaşıldığında oluşan şişme miktarı da öyle.
Aşağıdaki gibi önemli gösterge,
Tatlı su, buz paketlerinin tek tek tabakalarına yönlendirilerek onları etkinleştirir; Süper Emici Polimer, temiz musluk suyunun altına yerleştirildiğinde suyu anında emmeye ve Jel haline dönüştürmeye başlar; Yaklaşık 20 dakika içinde küçük yastık şeklinde buz küpleri oluşturmaya yetecek kadar su emdiği görülüyor. Artık dondurucuya konularak kullanıma hazır hale gelir.
Aşağıdaki gibi önemli gösterge,
SAP, Afet Yönetimi'nde suyla temas ettiğinde hızla emilen ve ilerleyen suya karşı bir bariyer oluşturacak şekilde genişleyen kum torbalarının hazırlanmasında kullanılan bu benzersiz uygulamaya sahiptir. Her ne kadar onlara Kum Torbaları adını versek de aslında içlerinde kum yoktur; geleneksel olarak bu şekilde bilindikleri için bu şekilde adlandırılmışlardır.
Bu Kumsuz Kum Torbaları başlangıçta boyut olarak oldukça küçük ve ağırlık olarak hafiftir ancak suyu emerek katı bir şekil alırlar. Saklanması ve taşınması çok daha kolaydır ve kullanılmadıklarında daha az yer kaplarlar.
Aşağıdaki gibi önemli gösterge,
Şaşırtıcı özellikleri nedeniyle birçok ürün türünde yaygın kullanım alanı bulmaktadır; bunlardan bazıları burada sıralanabilir:
SAP (Süper Emici Polimer), nem üzerinde etkili olma konusundaki müthiş kapasitesi nedeniyle, kullanıldığı daha yeni amaçlar buluyor.
Evet. Potasyum poliakrilat suyu emerek jel formuna dönüşür. Jel, suyu bitkinin köklerine bıraktıktan sonra granül haline geri dönecektir. Orada potasyum poliakrilat granülü yağmur suyunu veya sulama suyunu tekrar emebilir.
Potasyum poliakrilatın topraktaki ömrü toprağın tuzluluk derecesi ve yerel sıcaklıkla ilgilidir. Genellikle birkaç yıla ulaşabilir.
Sodyum poliakrilat jeli için evet. Yavaş yavaş su, karbondioksit ve bazı sodyum iyonlarına ayrışacak ve bu da çevre kirliliğine neden olmayacak.
ipucu: Sodyum poliakrilat tozu güçlü bir su şişme özelliğine sahiptir. Bu tuvaletin tıkanmasına neden olacaktır.
Birçok kişi bana "sodyum poliakrilat doğal mı?" diye soruyor. Öncelikle sodyum poliakrilatın imalat sürecini bilmemiz gerekiyor.
Sodyum poliakrilat üretmenin dört yolu vardır: Kopolimer kimyası, Jel polimerizasyonu, Çözelti polimerizasyonu ve Süspansiyon polimerizasyonu.
İşte konferansınızın ortak süreç resmi:
Gördüğünüz gibi sodyum poliakrilat doğal bir ürün değildir.
İpucu: Nişasta aşılanmasıyla üretilen bir sodyum poliakrilat vardır. Üretici bunun "doğal bir ürün" olduğunu iddia ediyor; bir hile olarak.
Teorik olarak sodyum poliakrilat, suyu emmesi veya suyu kilitlemesi gereken tüm uygulamalara uygulanabilir. Ancak daha önce de belirttiğimiz gibi tarımsal su tutma amacıyla kullanılamaz. Bu daha sonra ayrıntılı olarak açıklanacaktır.
Önce potasyum poliakrilat jelini hazırlayabilir, ardından toprakla karıştırabilirsiniz.
Evet. Sodyum poliakrilattan farklı olarak potasyum poliakrilat, toprağı iyileştirebilen ve gübre verimliliğini artırabilen su, karbondioksit ve potasyuma ayrıştırılabilir.
Her ne kadar "gıdada kullanılabilir sodyum poliakrilat" iddiası; uzun yıllardan beri mevcut olmasına rağmen hiçbir üretici bunu üretebileceğini iddia etmedi. Bu üretim süreciyle ilgili olabilir.
Sodyum poliakrilat toksik olmamasına rağmen, özellikle çocuk bezleri, hijyenik pedler, emzirme pedleri gibi hijyen ürünlerinde kullanılan teknik parametreler konusunda son derece katı gereksinimler bulunmaktadır.
Hijyen ürünleri üreticisi olarak sodyum poliakrilatın MSDS'sine (Malzeme Güvenlik Veri Sayfası) göz atmanız gerekir.
Hijyen ürünleri müşterisi olarak lütfen tanınmış markaların ürünlerini tercih etmeye çalışın.
not: akrilik asit içeriği çok önemli bir göstergedir. İçeriğin standardı aştığı durumlarda ciltte alerji ve kızarıklıklara neden olabilir.
Sodyum poliakrilatın fiyatı potasyum poliakrilattan çok daha düşük olmasına rağmen, onu su tutucu bir madde olarak kullanmak ilginçtir.
Bitkiler için sodyum poliakrilat KULLANMAMANIZIN birkaç nedenini listeleyin:
Not: Su tutucu maddeler için özel olarak tasarlanmış A, B'den farklı olarak yukarıdaki üç sorunu etkili bir şekilde çözer.
Kesin olarak konuşursak, cevap yalnızca sodyum poliakrilatın gıda sınıfı standardını karşılaması durumunda evet olabilir.
Potasyum poliakrilat tarımda kullanılan bir tür süper emici polimerdir. Toprağı iyileştirebilir
Toprağa karıştırmak toprağın su tutma kapasitesini büyük ölçüde artırabilir.
150°C.
Ayrıca sodyum poliakrilat suyu emip hidrojel haline geldikten sonra, daha düşük bir sıcaklıkta (40°C gibi) kolayca eriyecek ve fotodegradasyona uğrayacaktır. Sodyum poliakrilatın tarım ve ormancılıkta su tutucu madde olarak kullanılamamasının nedenlerinden biri de budur.
Genel olarak konuşursak, sodyum poliakrilat zayıf asidiktir çünkü çok az akrilik kalıntısı vardır. (Sodyum poliakrilat, akrilik asit ve sodyum hidroksitin polimerizasyon reaksiyonuyla oluşur.)
Şu anda en güçlü su emici malzeme olan sodyum poliakrilat, kendi ağırlığının birkaç bin katına kadar saf su emebilir.
Ayrıca suyun saf olup olmaması sodyum poliakrilatın emilimini doğrudan etkiler. Suya tuz eklenirse su emilimi büyük ölçüde azalacaktır. Topraktaki su iyonlarının konsantrasyonu son derece yüksektir ve sodyum poliakrilatın su emilimi büyük ölçüde azalır. Bu, su tutucu madde olarak kullanılmaya uygun olmamasının bir nedenidir.
Sodyum poliakrilat toplu satın alın.
Toplu alımlarda genellikle tedarikçinin minimum satın alma miktarı 500 kg'dır.
Basit bir Google araması, bu ürünün profesyonel tedarikçilerinin Www.Sapgel.com gibi olduğunu bulacaktır.
Sodyum poliakrilat'ı çevrimiçi satın alın
Bazı bilimsel deneyler için yalnızca 500g veya 1kg sodyum poliakrilata ihtiyacınız olabilir.
O zaman Amazon'dan satın almayı düşünebilirsiniz.
Dediğim gibi sodyum poliakrilatı hijyenik kadın bağlarında veya kağıt bebek bezlerinde rahatlıkla bulabilirsiniz.
Sodyum poliakrilatın nasıl çalıştığını merak ediyor olabilirsiniz. Aslında su emme sürecinin tamamı karmaşık fiziksel ve kimyasal reaksiyonlara uğramıştır.
Basitçe söylemek gerekirse, A'nın moleküler yapısında ağ moleküler zincirler vardır. Elektroliz, suyla karşılaştıktan hemen sonra meydana gelir ve pozitif ve negatif yüklü iyonlara ayrışır. Pozitif ve negatif yüklü iyonların su ile güçlü bir ilgisi vardır. Bu nedenle güçlü su emme ve su tutma özelliklerine sahiptir.