TR201618062A2 - Doğal katkılı süper absorban. - Google Patents

Abstract

Buluş, suya ihtiyaç duyulan her alanda sulama için kullanılabilen, gübre özelliği gösterebilen ve buğday samanı, mısır koçanı ve çay atığı gibi doğal katkı maddeleri içeren süper absorban polimer ve sentez yöntemi ile ilgilidir.

Description

Teknik Alan Bulus, suya ihtiyaç duyulan her alanda sulama için kullanilabilen, gübre özelligi gösterebilen ve bugday samani, misir koçani ve çay atigi gibi dogal katki maddeleri içeren süper absorban polimer ve sentez yöntemi ile ilgilidir.

Teknigin Bilinen Durumu Günümüzde polimerlerin kullanim alanlari giderek artmakta ve birçok karakteristik özellikleri ortaya çikarilarak, gelistirilmektedir. Bunlardan biri olan su emiciligi ve su tutma kapasiteleri de oldukça arastirilan konular arasinda yer almaktadir. Reaksiyon parametreleri degistirilerek su absorplama kapasitesi ve absorpsiyon hizi üzerindeki etkiler arastirilmaktadir. Sogurma olarak da adlandirilan absorpsiyon; kimyasal malzemelerin veya enerjinin madde tarafindan tutulmasi anlamina gelmektedir. Sulu ortamda sisebilen ag yapili polimerler ise hidrojel olarak adlandirilmakta ve yapilarindaki kimyasal veya fiziksel baglardan dolayi su emiliminde çözünmeden kalabilmektedirler. Hidrofilik gruplardan olusan bu polimerler; yapilarinda bulunan çapraz baglardan dolayi Viskoelastik veya elastik davranis göstermekte ve gerekli dayanini ve fiziksel bütünlügü saglayarak çözünmemektedirler. Bundan dolayi, molekül agirliklarinin üç yüz katina kadar su emerek sisebilmektedirler.

Hidrojelin su içerigi kendi kütlesinin iki katindan fazla ise süper absorban adini almaktadir. Su veya su bazli bilesiklerin emiliminin saglanabilmesi için absorban malzemeler; yüzey aktif kimyasallari tarafindan islemden geçirilmektedir.

Hidrojeller; yüklerine göre iyonik ve nötral olmak üzere ikiye ayrilmaktadir. Nötral hidrojellerin yükleri bulunmazken, negatif ve pozitif yüklere sahip olan iyonik hidrojeller; serbest iyonlarla yüke sahip polimer arasinda gerçeklesen etkilesimden dolayi yüksek hidrofilik özellik göstermekte ve çok miktarda su absorbe etmektedirler. Ek olarak, ortamin pH, sicaklik, elektromanyetik degisini gibi fiziksel degisikliklerine bagli olarak sisebilen veya büzülebilen hidrojeller de bulunmaktadir.

Ayrica, kovalent baglar içererek çapraz baglanma gerçeklesiyorsa kimyasal çapraz bagli hidrojeller; hidrojen baglari, iyonik etkilesme, Van Der Waals etkilesimleri ve moleküller arasindaki etkilesimlerle çapraz baglanma oluyorsa da fiziksel çapraz bagli hidrojeller olmak üzere hidrojeller baglanmalarina göre iki gruba ayrilmaktadir. Çevresel, biyolojik, medikal ve farmakolojik uygulamalarda kullanilan hidrojeller; su emmeleri, yumusak ve elastik yapilari, hidrofilik olmalari, toksik olmamalari, dokulara benzemeleri ve biyouyumluluk gibi karakteristik özelliklerinden dolayi tercih edilmektedir` ve kimyasal tarim. ilaçlarinin ve temel yaglarin saliniminda ve çözücü ve metallerin ekstraksiyonunda da kullanilabilmektedirler. Dogal hidrojellerin yani sira sentetik hidrojeller de yapisal özelliklerindeki farkliliklardan dolayi birçok uygulama alaninda tercih edilmektedirler.

Tarimda sulama islemleri maliyetli olmakla birlikte fazla su kullaniminda sizma ve buharlasma kayiplari, suyun az kullaniminda ise bitkilerde kuraklik stresinden kaynaklanan verim ve kalite kayiplari meydana gelmektedir. Bu kayiplarin engellenmesi amaciyla kullanilan absorban polimerlerin sadece yüksek su tutma kapasitesine sahip olmasi yeterli olmamakla birlikte yüksek termal kararliliga, jel dayanimina ve yüksek sisme hizina sahip olmalari da gerekmektedir.

Su tutucu olarak kullanilan malzeme içeriginde organik madde miktarinin yüksek olmasi istenmektedir çünkü organik madde eksikligi olan toprakta, katyon degisim kapasitesi düsük olacagindan besin maddelerinin bitki tarafindan alimi azalmaktadir. Ayrica, organik madde toprak pH'ini düzenlemekte, tuzlanmasini önlemekte ve toprakta alinmadan bulunan besinleri çözerek alinmasini saglamaktadir. Tarim. ilaçlarinin toprakta çözünmesini saglayarak fitotoksite riskini azaltmakta ve agir metalleri tamponlayarak yeralti sularina karismalarini engellemektedir. Ek olarak, topraga verilecek gübre miktari; su tutucu malzeme içerisindeki organik madde miktari arttikça azalmaktadir. Bitkilerin bagisiklik mekanizmasini güçlendirerek hastaliga karsi dayanimi arttirmakta ve toprakta biyolojik aktivitenin artmasi verimi etkilemektedir. Ayrica, topragin kolay islenmesini saglayarak isleme maliyetini düsürmektedir. katmanli absorban yapisindan bahsedilmekte ve bir katmanin süper basvuruda ise su absorbe edebilen çapraz bagli polimer fiberler; özellikle mikro veya nanofiberlerin elektroegirme yöntemi ile üretiminden bahsedilmektedir. Bahsi geçen basvurularda dogal Olmayan, modifiye katki malzemeleri kullanilmakta ve bu da topragin su tutma kapasitesini düsürmektedir.

Yukarida yapilan açiklamalar ve çalismalar sonucunda karsilasilan dezavantajlar göz önüne alinarak, bulus konusu dogal katkili süper absorban polimer elde edilmistir.

Bulusun Çözümünü Amaçladigi Problemler Bulusun amaci, suya ihtiyaç duyulan her alanda sulama için kullanilabilen, gübre özelligi gösterebilen ve bugday samani, misir koçani ve çay atigi gibi dogal katki maddeleri içeren süper absorban polimer ve sentez yönteminin gelistirilmesidir.

Bulusun bir diger amaci, kuraklik sorunu yasanan yerlerde özellikle topragin su tutma kapasitesi ve su kullanim etkinliginin artirilmasi ve su devamliliginin saglanmasidir.

Bulusun diger bir amaci, absorban Halzemelere göre maliyetnn azaltilmasi ve daha dogal maddelerin kullanilmasinin saglanmasidir.

Bulusun diger bir amaci, bitkilerde kuraklik stresinden kaynaklanan verim. ve kalite kayiplari Önlenmesinin saglanmasidir.

Bulusun bir diger amaci, sulama sonrasi fazla suyun sizma ve buharlasma kayiplarinin minimize edilmesinin saglanmasidir.

Bulusun diger bir amaci ise, topragin kök bölgesinde suyun depolanmasi ve yavas bir salinimla bölgenin daimi bir sekilde Bulusun Açiklanmasi Bulus, suya ihtiyaç duyulan her alanda sulama için kullanilabilen, gübre özelligi gösterebilen, bugday samani, misir koçani ve çay atigi gibi dogal katki maddeleri içeren ve çözelti polimerizasyonu ile elde edilen süper absorban polimer ve sentez yöntemi ile ilgilidir.

Süper absorban polimer sentez yöntemi; o Agirlik olarak %l-lO oraninda selülozik dogal maddeye agirlik olarak %40-70 oraninda akrilik asit eklenmesi ve karistirilmasi, o Karisima agirlik olarak %30-70 oraninda su ilave edilmesi ve 5-15 dakika boyunca karistirilmasi, o Karisima agirlik olarak %O,l-l oraninda N,N netilen bis akrilamid eklenmesi ve karistirilmasi, - Çözeltiye agirlik olarak %O,l-1 oraninda amonyum persülfat ilave edilmesi ve karistirilmasi, o Çözeltiye agirlik olarak %30-50 oraninda potasyum hidroksit eklenmesi ve karisimin karistirilmasi, - Sicakligin 70-8OOC'ye yükseltilmesi islem adimlarindan olusmaktadir.

Bulus konusu gelistirilen süper absorban polimer sentez yönteminde; sicakligin 70-800C'ye yükseltilmesi ile polimerizasyon reaksiyonu baslamakta ve reaksiyon bitiminde süper absorban polimer elde edilmektedir. Istege bagli olarak elde edilen malzeme kurutularak ögütülebilmektedir. Selülozik dogal madde olarak bugday samani, misir koçani ve çay atiginin yani sira zuruf ve diger tarimsal artiklar da tercih edilebilmektedir.

Bulus konusu gelistirilen süper absorban polimer ile kuraklik sorunu yasanan yerlerde; özellikle topragin su tutma kapasitesi ve su kullanim etkinligi artirilmakta ve su devamliligi saglanmaktadir. Ayrica, bitkilerde kuraklik stresinden kaynaklanan verim ve kalite kayiplari ve sulama sonrasi fazla suyun sizma ve buharlasma kayiplari önlenmektedir. Ek olarak, topragin kök bölgesinde suyun depolanmasi ve yavas bir salinimla bölgenin daimi bir sekilde yeterli neme sahip olmasi saglanmaktadir.

Bulusun Sanayiye Uygulanma Biçimi: Bulus konusu, süper absorban polimer ve sentez yöntemi; suya ihtiyaç duyulan her alanda sulama için kullanilabilen, gübre özelligi gösterebilen ve bugday samani, misir koçani ve çay atigi gibi dogal katki maddeleri içeren, diger absorban malzemelere göre üstün özellik gösterebilecek yapidadir.

Claims (2)

ISTEMLER

1. Bulus, absorban malzeme olup özelligi, çözelti polimerizasyonu ile elde edilen, %50-70 akrilik asit monomeri ve katki maddesi olarak agirlikça %1-5 selülozik dogal madde içeren süper absorban polimer olmasi ile karakterize edilmesidir.

2. Bulus, absorban malzeme üretim yöntemi olup özelligi, - Agirlik olarak %1-10 oraninda selülozik dogal maddeye agirlik olarak %40-70 oraninda akrilik asit eklenmesi ve karistirilmasi, o Karisima agirlik olarak %30-70 oraninda su ilave edilmesi ve 5-15 dakika boyunca karistirilmasi, o Karisima agirlik olarak %O,l-l oraninda N,N netilen bis akrilamid eklenmesi ve karistirilmasi, o Çözeltiye agirlik olarak %O,l-l oraninda amonyum persülfat ilave edilmesi ve karistirilmasi, o Çözeltiye agirlik olarak %30-50 oraninda potasyum hidroksit eklenmesi ve karisimin karistirilmasi, o Sicakligin 70-8OOC'ye yükseltilmesi islem adimlarindan olusmasi ile karakterize edilmesidir.