superabsorbery - polimery, które w obecności wody występują w postaci żelu zawierającego zaabsorbowane duże ilości cieczy
unikalna struktura zdolna do pęcznienia na skutek absorpcji dużej ilości wody i przechodzenia w hydrożele, które zatrzymują wodę nawet pod ciśnieniem
superabsorbent - polimer zdolny do pochłonięcia 20x więcej cieczy niż jego masa w stanie suchym
większość superabsorberów przed sieciowaniem rozpuszczalna w wodzie
max absorpcja - najniższy stopień usieciowania dający nierozpuszczalność w wodzie
transport wody przez superabsorbent - mechanizm dyfuzyjny i kapilarny
początkowo - gł. kapilarnie
początkowa sorpcja wody powierzchnia staje się półprzepuszczalną warstwą żelową niemożliwa dyfuzja wody do wewnętrznych nienapęczniałych obszarów (gel blocking)
rozwiązanie: usieciowanie - ogranicza pęcznienie powierzchniowe
wpływ na absorpcję mają:
obecność i stężenie soli
pH r-ru
absorpcja rośnie ze wzrostem pH, max przy obojętnym, powyżej 10 spada
wzrost stężenia soli - wykres się obniża
zobojętnianie (np. działanie NaOH) powoduje prostowanie i rozplątanie łańcuchów większe spęcznienie
włókna celulozowe
przykłady:
karboksymetyloceluloza (CMC) - dodatek do żywności
hydroksyetyloceluloza
karboksymetylohydroksyetyloceluloza
metylohydroksyetyloceluloza
fosfonometyloceluloza
siarczan celulozy
etery celulozy - otrzymywanie z celulozy: modyfikacje chemiczne bawełny, sztucznego jedwabiu, włókien syntetycznych
celuloza
metylowe, etylowe, karboksymetylowe włókna celulozy
włókna o zwiększonej chłonności
lub siecowanie podczas otrzymywania eterów
najczęściej sieciowanie na mokro - włókna są spęcznione i dążą do utrzymania tego przez wysoką absorpcję wilgoci
otrzymywanie:
alkaliczne włókna celulozowe
karboksymetyloceluloza
im większy stopień podstawienia tym większa absorpcja, ale i większa rozpuszczalność (stopień podstawienia ok. 0,35 powoduje rozpuszczalność w wodzie)
celuloza
superabsorbery zawierające fosfor
sczepienie grup hydrofilowych lub grup zdolnych do przejścia w hydrofilowe po sczepieniu
przędzenie na mokro lub sucho eterów celulozy podstawionych wyższymi alkilami lub niższymi hydroksyalkilami (superabsorbery - sole alkaliczne otrzymanych włókien)
zapobieganie rozpuszczalności:
sieciowanie
ogrzewanie
zamiana stopnia utlenienia
sieciowanie - czynnik sieciujący zawierający grupy o funkcjonalności min. 2 zdolne reagować z gr. -OH celulozy np. formaldehyd, epichlorohydryna, dichloro-2-propanol
podgrzewanie - etery celulozy o karboksy- i hydroksylowych grupach zdolnych do wzajemnych oddziaływań sieć przestrzenna poprzez wiązania estrowe
(dla CMC przy niskim pH otrzymuje się stopień podstawienia ok. 0,7)
włókna syntetyczne
polisacharydowe
rozpuszczanie estrów karboksylowych polisacharydów (np. mieszanina acetylowych i benzylowych dekstranów) w rozpuszczalniku (np. N-metylopirolidon) z substancją sieciującą (np. epichlorohydryna)
inne, których mi się nie chciało przepisywać :P
oznaczanie chłonności wody
nasiąkliwość wgłębna - całkowite zanurzenie próbek w wodzie [% wagowe w stosunku do ciężaru próbki]
nasiąkliwość powierzchniowa - w zetknięciu z wodą lub w atmosferze pary wodnej [g pochłoniętej wody]