4640480719

HYDROŻELE 103

WPROWADZENIE

Hydrożele polimerowe, zwane także superabsorbentami polimerowymi, SAP, są to usieciowane związki wielkocząsteczkowe zdolne chłonąć wodę, płyny fizjologiczne lub solanki w ilościach 10- do 1000-krotnie większych od masy suchej substancji polimerycznej. Tego typu żele mają rzadko usieciowane matryce i zawierają hydrofilowe grupy funkcyjne. Stopień usieciowania, rodzaj matrycy i grup funkcyjnych oraz ich liczba przypadająca na jednostkę masy są głównymi czynnikami decydującymi o właściwościach GAP. Pożądanymi cechami są:

—    możliwie duża pojemność absorpcji;

—    duża szybkość chłonięcia płynu w sposób odwracalny, przy doskonałej jednocześnie retencji;

—    dobra wytrzymałość mechaniczna;

—    nietoksyczność.

W niektórych wypadkach wymagana jest również odporność chemiczna i termiczna.

Matrycami są przeważnie usieciowane:

a)    kopolimery akrylowe;

b)    polisacharydy, jak celuloza lub skrobia;

c)    kopolimery bezwodnika maleinowego;

d)    inne (rzadziej występujące).

Każdy polimer rozpuszczalny w wodzie po nieznacznym usieciowaniu może stać się superabsorbentem żelowym. Głównymi grupami funkcyjnymi nadającymi hydrofilowość są grupy karboksylowe, amidowe i sulfonowe. Rzadziej stosuje się żele z grupami kationowymi.

Dziedziny, w których supersorbenty mają praktyczne zastosowanie, są różnorakie. Wymienić tu należy artykuły higieny osobistej (pampersy itp.), środki regulujące dozowanie leków, opatrunki hydrożelowe i tampony chirurgiczne. W tych wypadkach wymagana jest absolutna nietoksyczność, a często również właściwości antykoagulacyjne. Pożądana też jest znaczna szybkość absorpcji, szczególnie pod ciśnieniem. Spośród innych zastosowań w medycynie wymienić należy jeszcze soczewki kontaktowe, dla których także jest wymagana duża zdolność absorpcyjna.

Ponadto superabsorbenty są stosowane jako składniki płuczek wiertniczych, osuszacze olejów i paliw, jako koagulanty ścieków itp. Supersorbenty nie powinny być drogie.

Pod względem tonażowym największe zapotrzebowanie na hydrożele polimerowe zgłaszają: nowoczesne rolnictwo oraz ochrona środowiska naturalnego. W pierwszym wypadku ich zastosowanie ma na celu poprawę retencji wody w glebach i przekazywanie jej roślinom. Za pomocą superabsorbentów można również regulować dozowanie nawozów oraz środków ochrony roślin. Hydro-żelami są ponadto, oprócz węgla brunatnego i torfu, podstawowe składniki róż-