Superabsorbuojantys polimerai buvo sukurti septintojo dešimtmečio pabaigoje. 1961 m. JAV Žemės ūkio departamento Šiaurės tyrimų institutas pirmą kartą sujungė krakmolą su akrilnitrilu ir sukūrė HSPAN krakmolo ir akrilnitrilo skiepytąjį kopolimerą, kuris pranoko tradicines vandenį sugeriančias medžiagas. 1978 m. Japonijos bendrovė „Sanyo Chemical Co., Ltd.“ ėmėsi iniciatyvos naudoti superabsorbuojančius polimerus vienkartinėms sauskelnėms, ir tai patraukė mokslininkų iš viso pasaulio dėmesį. Aštuntojo dešimtmečio pabaigoje JAV bendrovė UCC Corporation pasiūlė sujungti įvairius olefino oksido polimerus spinduliniu apdorojimu ir susintetino nejoninius superabsorbuojančius polimerus, kurių vandens sugerties pajėgumas yra 2000 kartų, taip atverdama kelią nejoninių superabsorbuojančių polimerų sintezei. 1983 m. Japonijos bendrovė „Sanyo Chemicals“ panaudojo kalio akrilatą, esant dieno junginiams, tokiems kaip metakrilamidas, superabsorbuojantiems polimerams polimerizuoti. Po to bendrovė nuolat gamino įvairias superabsorbuojančias polimerų sistemas, sudarytas iš modifikuotos poliakrilo rūgšties ir poliakrilamido. Praėjusio amžiaus pabaigoje įvairių šalių mokslininkai nuosekliai kūrė ir privertė superabsorbuojančius polimerus sparčiai vystytis visame pasaulyje. Šiuo metu trys pagrindinės gamybos grupės – Japonijos „Shokubai“, „Sanyo Chemical“ ir Vokietijos „Stockhausen“ – sudarė trijų dalių situaciją. Jos šiandien kontroliuoja 70 % pasaulinės rinkos ir vykdo bendras tarptautines operacijas, bendradarbiaudamos techniniu požiūriu, siekdamos monopolizuoti aukščiausios klasės rinką visose pasaulio šalyse. Turi teisę parduoti vandenį sugeriančius polimerus. Superabsorbuojantys polimerai turi platų panaudojimo spektrą ir labai plačias taikymo perspektyvas. Šiuo metu pagrindinė jų paskirtis vis dar yra sanitariniai gaminiai, sudarantys apie 70 % visos rinkos.
Kadangi natrio poliakrilato superabsorbcinė derva pasižymi dideliu vandens sugėrimo pajėgumu ir puikiomis vandens sulaikymo savybėmis, ji plačiai naudojama kaip dirvožemio vandens sulaikymo priemonė žemės ūkyje ir miškininkystėje. Į dirvą įdėjus nedidelį kiekį superabsorbcinės natrio poliakrilato, galima pagerinti kai kurių pupelių dygimo greitį ir pupelių daigų atsparumą sausrai, taip pat padidinti dirvožemio pralaidumą orui. Be to, dėl hidrofiliškumo ir puikių superabsorbcinės dervos savybių, apsaugančių nuo rasojimo ir kondensacijos, ji gali būti naudojama kaip nauja pakavimo medžiaga. Pakavimo plėvelė, pagaminta iš unikalių superabsorbcinio polimero savybių, gali efektyviai išlaikyti maisto šviežumą. Į kosmetiką įdėjus nedidelį kiekį superabsorbcinio polimero, taip pat galima padidinti emulsijos klampumą, o tai yra idealus tirštiklis. Pasinaudojant superabsorbcinio polimero savybėmis, kurios sugeria tik vandenį, bet ne aliejų ar organinius tirpiklius, ji gali būti naudojama kaip sausinimo priemonė pramonėje.
Kadangi itin gerai sugeriantys polimerai yra netoksiški, nedirgina žmogaus organizmo, nesukelia šalutinių reakcijų ir nekreša kraujo, pastaraisiais metais jie plačiai naudojami medicinos srityje. Pavyzdžiui, jie naudojami vietiniams tepalams, kuriuose yra daug vandens ir kurie yra patogūs naudoti; medicininiams tvarsčiams ir vatos kamuoliukams, kurie sugeria kraujavimą ir išskyras po operacijų ir traumų, bei gali užkirsti kelią pūliavimui, gaminti; antibakterinėms medžiagoms, kurios praleidžia vandenį ir vaistus, bet ne mikroorganizmus, gaminti; infekcinei dirbtinei odai ir kt.
Tobulėjant mokslui ir technologijoms, aplinkos apsauga sulaukia vis daugiau dėmesio. Jei superabsorbcinis polimeras dedamas į nuotekose tirpų maišelį ir panardinamas į nuotekas, maišui ištirpus, superabsorbcinis polimeras gali greitai sugerti skystį ir sukietinti nuotekas.
Elektronikos pramonėje itin gerai sugeriantys polimerai taip pat gali būti naudojami kaip drėgmės jutikliai, drėgmės matavimo jutikliai ir vandens nuotėkio detektoriai. Ypač gerai sugeriantys polimerai gali būti naudojami kaip sunkiųjų metalų jonų adsorbentai ir alyvą sugeriančios medžiagos.
Trumpai tariant, superabsorbuojantis polimeras yra polimerinės medžiagos rūšis, turinti labai platų panaudojimo spektrą. Intensyvus superabsorbuojančių polimerinių dervų vystymas turi didžiulį rinkos potencialą. Šiais metais, esant sausrai ir mažam kritulių kiekiui didžiojoje šiaurinės šalies dalyje, superabsorbuojančių polimerų tolesnis populiarinimas ir naudojimas yra neatidėliotina užduotis, su kuria susiduria žemės ūkio ir miškininkystės mokslininkai ir technikai. Įgyvendinant Vakarų plėtros strategiją, gerinant dirvožemį, energingai plėtojamos ir taikomos įvairios praktinės superabsorbuojančių polimerų funkcijos, kurios turi realią socialinę ir potencialią ekonominę naudą. „Zhuhai Demi Chemicals“ užima daugiau nei 30 000 kvadratinių metrų plotą. Ji specializuojasi su superabsorbuojančiomis medžiagomis (SAP) susijusių produktų tyrimuose, plėtroje ir gamyboje. Tai pirmoji vietinė įmonė, užsiimanti superabsorbuojančiomis dervomis, integruojanti mokslinius tyrimus, gamybą, pardavimus ir technines paslaugas aukštųjų technologijų įmonėse. Įmonė turi nepriklausomas intelektinės nuosavybės teises, didelius mokslinių tyrimų ir plėtros pajėgumus ir nuolat pristato naujus produktus. Projektas yra įtrauktas į nacionalinį „fakelų planą“ ir ne kartą buvo gyrėmas nacionalinių, provincijų ir savivaldybių vyriausybių.
Taikymo sritis
1. Pritaikymas žemės ūkyje ir sodininkystėje
Žemės ūkyje ir sodininkystėje naudojama itin gerai sugerianti derva dar vadinama vandenį sulaikančia medžiaga ir dirvožemio gerinimo priemone. Mūsų šalis yra šalis, kurioje pasaulyje labai trūksta vandens. Todėl vandenį sulaikančių medžiagų naudojimas tampa vis svarbesnis. Šiuo metu daugiau nei dešimt vietinių tyrimų institutų sukūrė itin gerai sugeriančius dervos produktus grūdams, medvilnei, aliejui ir cukrui, tabakui, vaisiams, daržovėms, miškams ir daugiau nei 60 kitų augalų rūšių, o auginimo plotas viršija 70 000 hektarų, o itin gerai sugerianti derva naudojama šiaurės vakarų Kinijoje, Vidinėje Mongolijoje ir kitose vietose didelių plotų smėlio apželdinimui mišku kontroliuoti. Šiuo tikslu naudojamos itin gerai sugeriančios dervos daugiausia yra krakmolu skiepyti akrilato polimero skersinės jungties produktai ir akrilamido-akrilato kopolimero skersinės jungties produktai, kuriuose druska pasikeitė iš natrio tipo į kalio tipą. Pagrindiniai naudojami metodai yra sėklų beicavimas, purškimas, įdubimų įterpimas arba augalų šaknų mirkymas sumaišius su vandeniu, kad susidarytų pasta. Tuo pačiu metu, itin gerai sugerianti derva gali būti naudojama trąšoms padengti ir vėliau tręšti, kad būtų galima visapusiškai išnaudoti trąšų panaudojimo lygį ir išvengti atliekų bei taršos. Užsienio šalys taip pat naudoja itin sugeriančią dervą kaip šviežią vaisių, daržovių ir maisto pakavimo medžiagą.
2. Medicinos ir sanitarijos reikmėms daugiausia naudojamas kaip higieniniai įklotai, kūdikių sauskelnės, servetėlės, medicininiai ledo paketai; gelio pavidalo kvapiosios medžiagos kasdieniam naudojimui atmosferai reguliuoti. Naudojamas kaip pagrindinė medicininė medžiaga tepalams, kremams, linimentams, kataplazmoms ir kt., jis atlieka drėkinamąsias, tirštinančias, į odą įsiskverbiančias ir želatinizuojančias funkcijas. Jis taip pat gali būti pagamintas kaip išmanusis nešiklis, kontroliuojantis išskiriamo vaisto kiekį, išsiskyrimo laiką ir išsiskyrimo erdvę.
3. Taikymas pramonėje
Naudojant itin gerai sugeriančios dervos funkciją, aukštoje temperatūroje vanduo sugeriamas, o žemoje temperatūroje – išskiriamas, taip pagaminant pramoninę drėgmei atsparią medžiagą. Naftos telkinių naftos gavybos operacijose, ypač senuose naftos telkiniuose, itin didelės molekulinės masės poliakrilamido vandeniniai tirpalai yra labai efektyvūs naftos išstūmimui. Jie taip pat gali būti naudojami organinių tirpiklių, ypač mažo poliškumo organinių tirpiklių, dehidratacijai. Taip pat yra pramoninių tirštiklių, vandenyje tirpių dažų ir kt.
4. Taikymas statybose
Vandens taupymo projektuose naudojama greitai brinkstanti medžiaga yra gryna itin gerai sugerianti derva, kuri daugiausia naudojama užtvankų tuneliams užkimšti potvynių metu ir vandeniui užkimšti surenkamose rūsių, tunelių ir požeminių perėjų jungtyse; naudojama miesto nuotekų valymo ir gilinimo projektuose. Purvas sukietėja, kad būtų lengviau kasti ir transportuoti.
Įrašo laikas: 2021 m. gruodžio 8 d.