Zelulosaren irtenbideen propietateak Ether irtenbide

PH-ko balio handiko zelulosako produktuen propietateak (kg-30m) PH balio desberdinetan, laserra sakabanatzeko tresna batekin aztertu ziren, erradio hidrodinamikotik (RH) angelu desberdinetan, eta erroak biraketa erradio karratua esan nahi du Rg ratioa Rh-ri bere forma irregularra dela, baina esferikoa da. Ondoren, erreometroaren laguntzarekin, kobrezko dentsitate desberdinak dituzten zelulosa katuentzialaren hiru irtenbide kontzentratuak zehatz-mehatz aztertu ziren, eta kontzentrazioaren, pH balioa eta propietate erreologikoen gaineko karga dentsitatea eztabaidatu ziren. Kontzentrazioa handitu ahala, Newtonen esponentea jaitsi zen eta gero gutxitu egin zen. Gorabehera edo are errebotea gertatzen da eta portaera tixotropikoa% 3an gertatzen da (frakzio masiboa). Karga-dentsitate moderatua onuragarria da zero zizaila goreneko biskositatea lortzeko, eta PH-k eragin txikia du bere biskositatean.

Hitz gakoak:Zelulosa katidikoa eterIkaina; morfologia; zero zizaila biskositatea; errebolologia

Zelulosa eratorriak eta horien polimero funtzional aldatuak oso erabiliak izan dira produktu fisiologiko eta sanitarioen arloetan, petrokimikoak, medikuntza, elikagaiak, pertsonaleko zainketa produktuak, ontziak eta abar. Ura disolbagarria zelulosa eter (CCE) loditzea da Gaitasuna, eguneroko produktu kimikoetan oso erabilia da, batez ere xanpuak eta xanpua egin ondoren ilearen konbinazioa hobetu dezake. Aldi berean, bere bateragarritasun ona delako, bi banan-banan eta bakarreko xanpuetan erabil daiteke. Aplikazio aukera ona ere badu eta hainbat herrialden arreta erakarri du. Zelulosa eratorritako irtenbideak, hala nola, orientazio-fluidoak, fluido pseudoplastikoa, fluido sseudoplastikoa eta fluido biskoplikoa eta fluido biskoelastikoa bezalako jokabideak erakusten dituzte, kontzentrazioaren igoerarekin, baina zelulosako kukurikoen faktore morfologikoak, eragiteko faktoreak irtenbide akuosoan daude Ikerketa txostenak. Artikulu honek quaternary amonio aldatutako zelulosa ikonosoko disoluzioaren portaera erreologikoan oinarritzen da, aplikazio praktikoetarako erreferentzia emateko.

1. Zati esperimentala

1.1 lehengaiak

Zelulosa katidiko eter (kg-30m, jr-30m, lr-30m); Kanadako konpainia kimikoko produktuak, Japoniako Kobe I + G zentroak, Vario Elemental Analyzer (Alemaniako Elemental Company-k neurtuta), nitrogenoaren edukia% 2,7,% 1,8, hurrenez hurren (karga dentsitatea da) 1,9 MEQ / G, 1,7 MEQ / G, hurrenez hurren), eta alemaniarrek alemaniarrek probatzen dute Laser Laser Laser Scattering Instrument (LLS) bere pisua batez besteko pisu molekularra 1,64 inguru neurtu da×106g / mol.

1.2 Irtenbide prestaketa

Lagina filtrazio, dialisia eta izozte-lehortzeak araztu zuen. Hiru lagin kuantitatiboetako serie bat pisatu, hurrenez hurren, eta gehitu buffer soluzio estandarra ph 4.00, 6,86, 9,18, behar den kontzentrazioa prestatzeko. Laginak erabat desegin zirela ziurtatzeko, lagin-irtenbide guztiak estriborro magnetiko batean jarri ziren probatu baino 48 ordu lehenago.

1.3 Argiaren sakabanaketa neurketa

Erabili lls laginaren pisu-batez besteko pisu molekularra disoluzio akusoo batean neurtzeko ,, erradio hidrodinamikoa eta erroak biraketa erradio karratua esan nahi du bigarren villi koefizientea eta angelu desberdinak, eta inferitu zelulosaren eter katologiko hau irtenbide akua bere erlazioaren arabera.

1.4 Biskositatearen neurketa eta ikerketa erreologikoa

CCE irtenbide kontzentratua Brookfield RVDV-III + RHEOMETER-ek aztertu zuen, eta kontzentrazioaren eragina, karga-dentsitatea eta pH balioa propietate erreologikoei buruz, esaterako, biskositatea ikertu zen. Kontzentrazio altuagoetan, bere tixotropia ikertu behar da.

2. Emaitzak eta Eztabaida

2.1 Argiaren sakabanaketari buruzko ikerketa

Egitura molekular berezia dela eta, zaila da molekula bakar baten moduan existitzea, disolbatzaile on batean ere, baina zenbait mikelak, kluster edo elkarte egonkorraren forma da.

CCE-ren disoluzio urriaren (~% 11) diluitua mikroskopio polarizatzaile batekin ikusi zenean, Gurutze Beltz Ortogonaleko eremuaren azpian, "Star" gune distiratsuak eta barra distiratsuak agertu ziren. PH eta angelu desberdinetako erradio hidrodinamiko dinamikoaren ezaugarriagoa da, erro eta angelu desberdinetako erradio dinamikoa, erroaren erradio erradio karratua eta Berry diagramatik lortutako bigarren villi koefizientea fitxan agertzen da. 1.. 10-5 kontzentrazioan lortutako erradio hidrodinamikoaren funtzioaren banaketa grafikoa gailur bakarra da batez ere, baina banaketa oso zabala da (1. irudia), molekular mailako elkarteak eta sisteman agregatu handiak daudela adieraziz Ikaina; Aldaketak daude, eta RG / RB balioak 0,775 inguruan daude, eta disoluzioaren forma esferikoa da, baina ez da nahikoa erregularra. PH RB eta RG-ren eragina ez da begi-bistakoa. Buffer soluzioaren kontra hartzeak CCErekin elkarreragiten du karga bere alboko katean ezkutatzeko eta txikitu egin dadin, baina aldea aldatu egiten da aurkari motarekin. Kargatutako polimeroen neurketa arinak sorta luzeko indarraren elkarrekintza eta kanpoko interferentziak jasan ditzake, beraz, badaude zenbait akats eta muga LLS karakterizazioan. Zatiki masiboa% 0,02 baino handiagoa denean, gehienetan gailur bikoitzak edo are tontor ugari daude RH banaketa diagraman. Kontzentrazioa handitzen doan heinean, RH ere handitzen da, makromolekula gehiago lotuta edo are agregatuta daudela adieraziz. Cao et al. Erabilitako argiaren sakabanaketa carboximetilikoen zelulosa eta gainazaleko makromatzaileen kopolimeroak aztertzeko, horietako bat 30nm eta 100nm artean zegoen, mikelaren eraketa maila molekularrean, eta bestea RH gailurra nahiko da Handia, agregatua dela uste da, artikulu honetan zehaztutako emaitzen antzekoa.

2.2 Jokabide erreologikoari buruzko ikerketa

2.2.1 Kontzentrazioaren eragina:Zizaila desberdinetako kg-30m soluzioen itxurazko biskositatea neurtu zizar tasa desberdinetan, eta Ostwald-Dewaelek proposatutako botere zuzenbidearen ekuazioaren forma logaritmikoaren arabera, masa-zatikiak% 0,7 gainditzen ez duenean eta lerro zuzenak 0,99 baino handiagoa izan zen korrelazio koefiziente linealekin. Kontzentrazioa handitzen doan heinean, Newton-en exponent n-ren balioa gutxitzen da (1 baino gutxiago), fluido pseudoplastiko nabaria erakusten duena. Zizaila indarrez gidatuta, kate makromolekularrak desagertzen eta orientatzen hasten dira, beraz, biskositatea gutxitzen da. Zatiki masiboa% 0,7 baino handiagoa denean, lortutako lerro zuzenaren korrelazio koefiziente lineala gutxitzen da (0,98 inguru), eta n kontzentrazioaren gehikuntzarekin gora egiten edo are gehiago igotzen hasten da; Zatiki masiboa% 3ra iristen denean (2. irudia), mahaia itxurazko biskositatea lehen handitzen da eta gero txikitu egiten da zizaila tasa handituz. Fenomeno sorta hau polimero anioniko eta katuentzako irtenbide anionikoen txostenetatik desberdina da. N Balioa igotzen da, hau da, newtoniarik gabeko jabetza ahultzen da; Newtonian fluidoa likido likatsua da, eta irristaketa intermolekularra zizaila estresaren ekintzapean gertatzen da eta ezin da berreskuratu; Newtoniarik gabeko fluidoak zati elastiko berreskuragarria eta estresagarria den zati likatsua dauka. Zizaila estresaren ekintzapean, molekulen arteko irristaketa itzulezina gertatzen da eta, aldi berean, makromolekulak zizaila luzatu eta orientatuta daudelako, zati elastiko berreskura daiteke. Kanpoko indarra kentzen denean, makromolekulak jatorrizko forma birsortzera itzultzeko joera dute, beraz, n balioa igotzen da. Kontzentrazioak areagotzen jarraitzen du sareko egitura osatzeko. Zizaila estresa txikia denean, ez da suntsituko, eta deformazio elastikoa bakarrik gertatuko da. Une honetan, elastikotasuna nahiko hobetuko da, biskositatea ahuldu egingo da, eta n balioa gutxituko da; Zizaila estresa neurketa prozesuan pixkanaka handitzen ari den bitartean, beraz, balioa aldatzen da. Zatiki masiboa% 3ra iristen denean, itxurazko biskositatea handitzen da eta gero txikitu egiten da, izan ere, zizaila txikiak makromolekulen talka sustatzen du agregatu handiak osatzeko, eta zurtoinak estresak agregatuak hausten jarraitzen du. , biskositatea berriro gutxituko da.

Tixotropiaren ikerketan, ezarri abiadura (r / min) nahi duzun yera iristeko, abiadura handitu aldian-aldian, ezarritako balioa lortu arte, eta, ondoren, azkar jaitsi da hasierako balioaren hasierako baliora, dagokion baliora Zizaila estresa, zizaila tasarekin duen harremana 3. irudian agertzen da. Masa zatikia% 2,5 baino txikiagoa denean, goranzko kurba eta beheranzko kurba erabat gainjartzen da, baina zati masiboa% 3 denean, bi lerroak ez dira bi lerroak gainjartze luzeagoa eta beheranzko lerroak atzean uzten ditu, tixotropia adieraziz.

Zizaila estresaren menpekotasuna erresistentzia erreologiko gisa ezagutzen da. Erresistentzia erreologikoa likido biskoelastikoen eta likidoen portaera bereizgarria da, egitura tixotropikoekin. Y-k Y handiagoa frakzio masa berean dagoela, azkarrago oreka lortzen da eta denboraren menpekotasuna txikiagoa da; Masa txikiagoko zatiki batean (% 2), CCEk ez du erresistentzia erreologikoa erakusten. Zatiki masiboa% 2,5era igotzen denean, denboraren mendekotasun handia erakusten du (4. irudia) eta 10 minutu inguru behar dira oreka lortzeko, eta% 3,0, oreka denborak 50 minutu behar ditu. Sistemaren thixotropia onak aplikazio praktikora bultzatu du.

2.2.2 Karga dentsitatearen eragina:Spencer-dillon formula enpirikoaren forma logaritmikoa hautatzen da, zero ebaki den biskositatea, B konstante berean kontzentrazio berean eta tenperatura desberdinetan handitzen da eta tenperatura berean kontzentrazioa handitzen da. Onogik Onogi-k 1966an hartutako boterearen ekuazioaren arabera, M polimeroaren masa molekular erlatiboa da, A eta B konstanteak dira, eta C frakzio masiboa da (%). Piku.5 Hiru kurbak% 0,6 inguruko inflexio-puntuak dira, hau da, masa zatiki kritikoa dago. % 0,6 baino gehiago, zero zizaila biskositatea azkar handitzen da C. Kontzentrazioaren gehikuntzarekin. Karga-dentsitate desberdinak dituzten hiru laginen kurbak oso gertu daude. Aitzitik, zatiki masiboa% 0,2 eta% 0,8 artean dagoenean, LR laginaren zero ebakitako laginaren balio txikiena da, handiena da, hidrogeno lotura elkarteak kontaktu jakin bat eskatzen duelako. Hori dela eta, karga dentsitatea oso lotuta dago, makromolekulak modu ordenatu eta trinkoan antolatu daitezkeen ala ez; DSC proben bidez, LRk kristalizazio-gailurra du, karga dentsitate egokia adierazten du eta zero zizaila biskositatea handiagoa da kontzentrazio berean. Zatiki masiboa% 0,2 baino txikiagoa denean, LR txikiena da, eta disoluzio diluituan, karga-dentsitate txikia duten makromolekulak bobina orientazioa osatzeko aukera handiagoa dute, beraz, zero zizaila biskositatea baxua da. Horrek esangura ona du loditzeko errendimenduari dagokionez.

2.2.3 PH efektua: 6. irudia% 0,05 eta% 2,5eko frakzioaren barruan dagoen pH desberdinetan neurtutako emaitza da. % 0,45 inguru inflexio-puntu bat dago, baina ia hiru kurbak gainjartzen dira, ph ez duela zero zizaila biskositatean, hau da, zelulosaren anionikoaren sentsibilitatearengandik oso bestelakoa da.

3. Ondorioa

KG-30M disoluzio akuoso diluitua LLS-k aztertzen du eta lortutako erradio hidrodinamikoen banaketa gailurra da. Angeluaren menpekotasuna eta RG / RB ratioa, ondorioztatu daiteke bere forma esferikotik gertu dagoela, baina ez da nahikoa erregularra. CCE irtenbideak hiru karga dentsitate dituztelako, biskositatea handitzen da kontzentrazioaren gehikuntzarekin, baina Newtonen ehiza zenbakia lehenik eta behin jaitsi egiten da, gero, aldatzen da eta are gehiago igotzen da; PH-k eragin gutxi du biskositatean, eta karga moderatuko dentsitateak biskositate handiagoa lor dezake.