פולימרים סופגי-על פותחו בסוף שנות ה-60. בשנת 1961, מכון המחקר הצפוני של משרד החקלאות האמריקאי שילב לראשונה עמילן לאקרילוניטריל כדי ליצור קופולימר השתלת אקרילוניטריל מסוג HSPAN, שעלה על חומרים סופגי מים מסורתיים. בשנת 1978, חברת Sanyo Chemical Co., Ltd. היפנית לקחה את ההובלה בשימוש בפולימרים סופגי-על לחיתולים חד פעמיים, דבר שמשך את תשומת ליבם של מדענים מכל רחבי העולם. בסוף שנות ה-70, חברת UCC מארצות הברית הציעה ליצור קישור צולב של פולימרים שונים של תחמוצת אולפין באמצעות טיפול בקרינה, וסינתזה פולימרים סופגי-על לא-יוניים בעלי קיבולת ספיגת מים של פי 2000, ובכך פתחה את הסינתזה של פולימרים סופגי-על לא-יוניים. בשנת 1983, חברת Sanyo Chemicals מיפן השתמשה באשלגן אקרילט בנוכחות תרכובות דיאן כמו מתאקרילאמיד כדי לפלמר פולימרים סופגי-על. לאחר מכן, החברה ייצרה באופן רציף מגוון מערכות פולימרים סופגי-על המורכבות מחומצה פוליאקרילית מעובדת ופוליאקרילאמיד. בסוף המאה הקודמת, מדענים ממדינות שונות פיתחו ופיתחו במהירות פולימרים סופגי-על במדינות בכל רחבי העולם. כיום, שלוש קבוצות הייצור העיקריות - שוקובאי היפנית, סניו כימיקלים ושטוקהאוזן הגרמנית - יצרו קבוצה משולשת. הן שולטות ב-70% מהשוק העולמי כיום, ומנהלות פעולות משותפות בינלאומיות באמצעות שיתוף פעולה טכני כדי להשתלט על שוק היוקרה של כל מדינות העולם. הזכות למכור פולימרים סופגי מים. לפולימרים סופגי-על יש מגוון רחב של שימושים וסיכויי יישום רחבים מאוד. כיום, השימוש העיקרי שלהם עדיין הוא מוצרים סניטריים, המהווים כ-70% מכלל השוק.
מכיוון שלשרף הסופג-על של נתרן פוליאקרילט יש יכולת ספיגת מים גבוהה וביצועי שמירה מצוינים על מים, יש לו מגוון רחב של יישומים כחומר שמירה על מים בקרקע בחקלאות וביערנות. אם מוסיפים כמות קטנה של נתרן פוליאקרילט סופג-על לאדמה, ניתן לשפר את קצב הנביטה של חלק מהשעועית ואת עמידות נבטי השעועית לבצורת, ולשפר את חדירות האוויר של האדמה. בנוסף, בשל ההידרופיליות ותכונותיו המצוינות נגד אדים ועיבוי של שרף הסופג-על, ניתן להשתמש בו כחומר אריזה חדש. סרט האריזה העשוי מהתכונות הייחודיות של פולימר סופג-על יכול לשמור ביעילות על טריות המזון. הוספת כמות קטנה של פולימר סופג-על לקוסמטיקה יכולה גם להגביר את צמיגות האמולסיה, שהוא מעבה אידיאלי. ניצול המאפיינים של פולימר סופג-על שסופג רק מים ולא שמן או ממיסים אורגניים, ניתן להשתמש בו כחומר ייבוש בתעשייה.
מכיוון שפולימרים סופגים במיוחד אינם רעילים, אינם מגרים את גוף האדם, אינם גורמים לתגובות לוואי ואינם גורמים לקרישת דם, הם נמצאים בשימוש נרחב בתחום הרפואה בשנים האחרונות. לדוגמה, הם משמשים למשחות מקומיות בעלות תכולת מים גבוהה ונוחות לשימוש; לייצור תחבושות רפואיות וכדורי צמר גפן שיכולים לספוג דימום והפרשות מניתוחים וטראומה, ויכולים למנוע מוגלות; לייצור חומרים אנטיבקטריאליים שיכולים להעביר מים ותרופות אך לא מיקרואורגניזמים. עור מלאכותי זיהומי וכו'.
עם התפתחות המדע והטכנולוגיה, הגנת הסביבה משכה יותר ויותר תשומת לב. אם פולימר סופג-על מוכנס לשקית מסיסה בביוב, והשקית טובלת בביוב, כאשר השקית מתמוססת, הפולימר הסופג-על יכול לספוג במהירות את הנוזל ולגבש את הביוב.
בתעשיית האלקטרוניקה, פולימרים סופר סופגים יכולים לשמש גם כחיישני לחות, חיישני מדידת לחות וגלאי דליפות מים. פולימרים סופר סופגים יכולים לשמש כסופחי יוני מתכות כבדות וחומרים סופגי שמן.
בקיצור, פולימר סופר-סופג הוא סוג של חומר פולימרי בעל מגוון רחב מאוד של שימושים. לפיתוח נמרץ של שרף פולימרי סופר-סופג יש פוטנציאל שוק עצום. השנה, בתנאי בצורת וכמות גשמים נמוכה ברוב חלקי צפון ארצי, כיצד לקדם ולהשתמש בפולימרים סופר-סופגים עוד יותר היא משימה דחופה העומדת בפני מדענים וטכנאים חקלאיים וייעור. במהלך יישום אסטרטגיית הפיתוח המערבית, במסגרת עבודת שיפור הקרקע, פיתוח ויישום נמרץ של הפונקציות המעשיות המרובות של פולימרים סופר-סופגים, שיש להן יתרונות חברתיים וכלכליים פוטנציאליים מציאותיים. חברת Zhuhai Demi Chemicals משתרעת על שטח של יותר מ-30,000 מטרים רבועים. היא מתמחה במחקר ופיתוח וייצור של מוצרים הקשורים לחומרים סופר-סופגים (SAP). זוהי החברה המקומית הראשונה העוסקת בשרפים סופר-סופגים המשלבת מחקר מדעי, ייצור, מכירות ושירותים טכניים. לחברה זכויות קניין רוחני עצמאיות, יכולות מחקר ופיתוח חזקות, והיא משיקה כל הזמן מוצרים חדשים. הפרויקט כלול ב"תוכנית הלפיד" הלאומית וזכה לשבחים רבים על ידי הממשלות הלאומיות, המחוזיות והעירוניות.
אזור יישום
1. יישומים בחקלאות ובגינון
שרף סופג-על המשמש בחקלאות ובגננות נקרא גם חומר אגירת מים ומרכך קרקע. ארצי היא מדינה עם מחסור חמור במים בעולם. לכן, השימוש בחומרי אגירת מים הופך חשוב יותר ויותר. כיום, יותר מתריסר מכוני מחקר מקומיים פיתחו מוצרי שרף סופג-על עבור דגנים, כותנה, שמן וסוכר, טבק, פירות, ירקות, יערות ויותר מ-60 סוגים של צמחים אחרים, שטח הקידום עולה על 70,000 דונם, ושימוש בשרף סופג-על נעשה בצפון מערב, מונגוליה הפנימית ובמקומות אחרים לשליטה בחול בשטחים גדולים וייעור ירוק. שרפי הסופג-על המשמשים בהיבט זה הם בעיקר מוצרים מקושרים מצולבים של פולימר אקרילט מורכב עמילן ומוצרים מקושרים מצולבים של קופולימר אקרילאמיד-אקרילט, שבהם המלח השתנה מסוג נתרן לסוג אשלגן. השיטות העיקריות בהן נעשה שימוש הן עיבוש זרעים, ריסוס, יישום חורים או השריית שורשי צמחים לאחר ערבוב במים ליצירת משחה. במקביל, ניתן להשתמש בשרף סופג-על לציפוי הדשן ולאחר מכן לדישון, על מנת למקסם את ניצול הדשן ולמנוע בזבוז וזיהום. מדינות זרות משתמשות גם בשרף סופג-על כחומרי אריזה לשמירת טריות לפירות, ירקות ומזון.
2. יישומים ברפואה ובתברואה: משמש בעיקר כחומר ריח דמוי ג'ל לשימוש יומיומי להתאמת האווירה. משמש כחומר בסיס רפואי למשחות, קרמים, משחות, קטפלזמות וכו', ויש לו פונקציות של לחות, עיבוי, חדירת עור וג'לציה. ניתן גם להפוך אותו לנשא חכם השולט בכמות התרופה המשתחררת, זמן השחרור ומרחב השחרור.
3. יישום בתעשייה
השתמשו בפונקציית שרף סופג-על כדי לספוג מים בטמפרטורה גבוהה ולשחרר מים בטמפרטורה נמוכה כדי ליצור חומר תעשייתי עמיד בפני לחות. בפעולות הפקת נפט משדות נפט, במיוחד בשדות נפט ישנים, השימוש בתמיסות מימיות של פוליאקרילאמיד בעלות משקל מולקולרי גבוה במיוחד לסילוק שמן יעיל מאוד. ניתן להשתמש בו גם לייבוש ממסים אורגניים, במיוחד עבור ממסים אורגניים בעלי קוטביות נמוכה. ישנם גם מעבים תעשייתיים, צבעים מסיסים במים וכו'.
4. יישום בבנייה
החומר המתנפח במהירות המשמש בפרויקטים של שימור מים הוא שרף סופג במיוחד טהור, המשמש בעיקר לסתימת מנהרות סכרים במהלך עונות שיטפונות, ולסתימת מים עבור חיבורים טרומיים של מרתפים, מנהרות ותעלות תחתיות; משמש לפרויקטים של טיפול בשפכים עירוניים וחפירה. הבוץ מתמצק כדי להקל על החפירה וההובלה.
זמן פרסום: 08-12-2021