工业级聚丙烯酸钠为洗煤厂带来的经济效益不容小觑


聚丙烯酰胺生产车间


印染业污水聚丙烯酰胺实验效果

来源网络 发布时间:2018-5-26 12:07 此分类信息由用户发布

那么聚丙烯酸钠为什么能够吸收水分呢?

我们都有这样的生活体验:把一小勺氯化钠投入水中,只要稍加搅拌,氯化钠的粉末就会消失不见,这是因为氯化钠或碳酸氢钠在水中能很快地解离成带正电的钠离子和带负电的氯离子,它们和水分子有着非常强的亲和力,所以氯化钠以及许多类似的盐类都非常容易溶解在水中。聚丙烯酸钠虽然是高分子化合物,但它同样保持了类似的特性。当它与水接触时,也会发生解离,钠离子很快与水分子打成了一片,剩下了长长的带负电的聚丙烯酸钠分子骨架。它也自然希望像钠离子一样“自由行动”分散到水中。可是不要忘了,它们早已经通过交联反应互相连在一起形成了一个网络。正如一捆铁丝会被水流冲散,但把它们互相焊接起来形成的铁笼却能保持形状一样,经过交联的聚丙烯酸钠的分子骨架没办法像钠离子那样完全分散到水中,于是就有了一个折中的办法:聚丙烯酸钠的分子骨架具有一定的弹性,干燥的时候它们处于收缩的状态,而一旦和水分子发生了接触,它们会不断的舒展开来,就像是蜷缩起来的一团毛线不断被拉直。这样的结果是整个网络不断地膨胀,而水分子则不断地进来占据网络膨胀后新形成的空间。*终我们会看到加进来的水不再流动,而是和聚丙烯酸钠分子一起形成了固体,这样的固体,我们称之为凝胶(图 4)。写到这里,我想各位读者应该理解我之前为什么说交联是非常关键的工序了吧。如果聚丙烯酸钠分子之间不发生交联,它们*终也会像氯化钠一样溶解在水中,这样就无法起到吸收水分的作用。

 那么聚丙烯酸钠能够吸收多少水呢?这个数字大得惊人。实验表明,聚丙烯酸钠可以吸收高达自身重量800倍的纯水。[3]正因为如此强大的吸水能力,聚丙烯酸钠以及其它一些具有类似结构的高分子有一个非常响亮的名字——高吸水性高分子(superabsorbent polymer). 不过我们刚才谈到的只是*理想的情况,如果用自来水代替纯水,聚丙烯酸钠大约只能吸收自身重量300倍的水,如果换成尿液,这个数字会进一步降低到60或者更低。[3, 4] 这是因为自来水和尿液中含有一些钠离子或者其它带正电的金属离子,这些离子的存在会阻碍聚丙烯酸钠分子在水中的膨胀,从而使得吸水的效果大打折扣。不过即便如此,聚丙烯酸钠的吸水效果仍然十分可观。在聚丙烯酸钠等高吸水性高分子被应用于尿布之前,无论是可重复使用的尿布还是一次性尿布都是使用棉花、纸巾、木浆等传统的吸水材料,它们*多只能吸收20倍于自身重量的水分,远逊于聚丙烯酸钠。[4]聚丙烯酸钠的使用使得一次性尿布的体积和重量大大减轻。有报道表明,聚丙烯酸钠的使用使得一次性尿布的体积减少了一半,自然婴儿穿着起来更加方便,同时也大大减少了原材料的消耗。[2]不仅如此,由于经过交联的聚丙烯酸钠能够与水形成稳固的凝胶,尿液被吸收后很难再泄露出来玷污婴儿的皮肤和衣物,非常有利于保持婴儿皮肤的健康,这也是许多传统的吸水材料望尘莫及之处。正是由于这些优良性能,使用聚丙烯酸钠的一次性尿布在上个世纪80年代投入市场后就迅速受到了年轻父母们的广泛欢迎。

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