紙的吸水性原理，請你設(shè)計一個實(shí)驗(yàn)

談到吸水性強(qiáng)的物質(zhì),人們一下子就想到海綿,它能吸收相當(dāng)于自重幾倍的水分,然而,現(xiàn)在我們見到的高吸水性塑料卻可吸收相當(dāng)于自重幾百倍甚至上千倍的水分.吸水膨脹后即便加壓,也很難把水劑壓出來.不象海綿一樣一拿起來就會流失水分.這些奇特的高吸水性塑料制品已進(jìn)入市場,帶給人們極大的方便.例如,供嬰兒用的名副其實(shí)的"尿不濕"紙尿布,即便吸入了1000毫升水(相當(dāng)于兩瓶多牛奶),仍然滴水不漏,而且仍保持著通氣性.令年輕媽媽放心的是這種紙尿布吸濕部位會收縮出現(xiàn)皺褶,將嬰兒臀部輕輕托起,免去淹浸之憂,使嬰兒一整夜不用換一次尿布.

高吸水性塑料的成分為一些特殊的高分子材料,如淀粉,纖維等天然高分子與丙烯酸,苯乙烯磺酸的接枝共聚物,聚乙烯醇與聚丙烯酸鹽經(jīng)交聯(lián)處理的聚合物,聚乙二醇系列聚合物等.

高吸水性塑料的工作原理,一般認(rèn)為主要是依賴高分子鏈中的交聯(lián)結(jié)構(gòu).例如,聚丙烯鈉交聯(lián)體在吸水前呈緊密的固體狀態(tài),其高分子長鏈相互纏繞卷曲,鏈與鏈間形成立體網(wǎng)絡(luò)狀的交聯(lián)結(jié)構(gòu).遇水后,交聯(lián)體中的鈉離子便游離出網(wǎng)絡(luò)之外,剩下帶負(fù)電的羧酸根相互排斥,將高分子鏈充分?jǐn)U展,

如同打開一個大網(wǎng)袋,立體網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)大許多倍,其中飽含吸入的水.

高吸水性塑料的制造工藝不復(fù)雜,成本低,因此在醫(yī)用和食品包裝方面很快找到了用戶.除了制造棉塞,繃帶一類止血包扎器材外,高吸水性樹脂還可制成外用軟膏和人造皮膚.這種人造皮膚和其它材料組合后,具有良好的滲透性和藥物保持能力,同時可防止細(xì)菌侵入.高吸水性樹脂吸后形成的

水膜,對人體器官具有潤滑和緩沖作用,因此各種導(dǎo)管和內(nèi)窺鏡涂上高吸水性樹脂膜后會減輕病人的痛苦,高級隱形眼鏡片也是用這種塑料制造的.過去,人工關(guān)節(jié)的活動接合面不像天然關(guān)節(jié)那樣經(jīng)常有體液的潤滑,久而久之就會發(fā)生磨損和掉屑.現(xiàn)在日本石油公司研制出一種高吸水性樹脂水凝膠,將它置于人工關(guān)節(jié)活動接合面代替軟骨膜,獲得了滿意的效果.水凝膠的彈性,變形性,復(fù)原性和潤滑性等功能都與天然組織相仿.

在食品工業(yè)中,高吸水性塑料膜是一種很好的保鮮包裝材料,用于存放蔬菜,水果,可以長期保持水分和防止?jié)€.土地沙漠化是世界性的環(huán)境保護(hù)難題.在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)淀粉與丙烯酸鹽接校共聚物顯示出強(qiáng)大的吸水保溫功能,利用其立體網(wǎng)絡(luò)和離子鍵的作用能吸收自重500～1000倍的水分,其中 95%可供植物吸收.在溫室內(nèi)施用保濕劑后,小麥產(chǎn)量提高15%,大豆產(chǎn)量提高25%,沙漠中,陽光照射強(qiáng)烈,保濕劑在這種苛刻的環(huán)境中工作,必須滿足反復(fù)吸放水分的重現(xiàn)性,不被高溫和微生物分解的耐老化性和與當(dāng)?shù)刈匀粭l件相結(jié)合的保濕性等要求.

在全球有占陸地面積35%的4500萬平方公里土地面臨沙漠化的威脅時,高吸水性塑料為綠化沙漠增加了一種強(qiáng)有力的手段.

三個量杯，裝同樣的水。并標(biāo)定。然后將同樣大小或重量和三種紙樣放入量標(biāo)中，設(shè)定時間后取出看看各杯中水少了多少。這樣就可計算出單位大小或重量三種紙的吸水量。

吸水性與吸濕性相似，都屬于物理性質(zhì)。常見具有吸水性的物質(zhì)有CuSO4【硫酸銅】：通常為溶液。（吸水后變?yōu)镃uSO4·5H2O）和濃硫酸，氫氧化鈉，氯化鈣和氯化鎂等物質(zhì)。例如：CuSO4+5H2O=CuSO4·5H2O。

對不同材料的吸水性有不同的要求。

（1）絕緣材料的吸水性愈小愈好，否則會影響其絕緣能力。通常將試樣的一定標(biāo)準(zhǔn)條件下，浸在水中經(jīng)一定時間后測定其重量的增加。

（2）吸液原紙等未施膠紙的吸水性（吸水、水溶液和其他液體），包括：毛細(xì)管吸收速度、表面吸收速度和表面吸收重量等三種測定方法。毛細(xì)管吸收速度是指水等液體沿著與液面垂直的紙頁上升速度，是一種常用的測定方法。測定時，將試樣垂直插入液體中，其結(jié)果以液體上升的高度表示。