Ether ceallalose ann am bathar stèidhichte air saimeant

Tha ether ceallalose na sheòrsa de chur-ris ioma-adhbhar a dh'fhaodar a chleachdadh ann am bathar saimeant. Tha am pàipear seo a’ toirt a-steach feartan ceimigeach methyl cellulose (MC) agus hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC /) a thathas a’ cleachdadh gu cumanta ann am bathar saimeant, dòigh agus prionnsapal an fhuasglaidh lìon agus prìomh fheartan an fhuasglaidh. Chaidh beachdachadh air an lughdachadh ann an teòthachd gel teirmeach agus slaodachd ann am bathar saimeant stèidhichte air eòlas cinneasachaidh practaigeach.

Prìomh fhaclan:ether ceallalose; Methyl ceallalose;Hydroxypropyl methyl cellulose; Teòthachd gel teth; slaodachd

1. Ro-shealladh

Tha ether ceallalose (CE airson goirid) air a dhèanamh de cheallalose tro ath-bhualadh etherification de aon no grunn riochdairean etherifying agus bleith tioram. Faodar CE a roinn ann an seòrsachan ionic agus neo-ionic, am measg an seòrsa neo-ionic CE air sgàth na feartan gel teirmeach sònraichte agus an solubility, an aghaidh salainn, an aghaidh teas, agus tha gnìomhachd uachdar iomchaidh aige. Faodar a chleachdadh mar àidseant gleidhidh uisge, àidseant crochaidh, emulsifier, àidseant cruthachadh film, bealaidh, adhesive agus leasaiche reological. Is e na prìomh raointean caitheamh cèin còmhdach latex, stuthan togail, drileadh ola agus mar sin air adhart. An coimeas ri dùthchannan cèin, tha cinneasachadh agus cleachdadh CE soluiteach uisge fhathast na òige. Le leasachadh slàinte dhaoine agus mothachadh àrainneachd. Bidh leasachadh mòr air CE soluiteach uisge, a tha gun chron do eòlas-eòlas agus nach eil a’ truailleadh na h-àrainneachd.

Ann an raon stuthan togail mar as trice tha CE air a thaghadh mar methyl cellulose (MC) agus hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC), faodar a chleachdadh mar pheant, plàstair, mortar agus stuthan saimeant plasticizer, viscosifier, àidseant gleidhidh uisge, àidseant inntrigidh adhair agus àidseant retarding. Tha a ’mhòr-chuid de ghnìomhachas stuthan togail air a chleachdadh aig teòthachd àbhaisteach, le bhith a’ cleachdadh shuidheachaidhean tha pùdar measgachadh tioram agus uisge, nas lugha a ’toirt a-steach feartan sgaoilidh agus feartan gel teth CE, ach ann an cinneasachadh meacanaigeach de thoraidhean saimeant agus suidheachaidhean teòthachd sònraichte eile, na feartan sin de Bidh àite nas coileanta aig CE.

2. Feartan ceimigeach CE

Gheibhear CE le bhith a’ làimhseachadh ceallalose tro shreath de dhòighean ceimigeach agus corporra. A rèir an structar ionadachaidh ceimigeach eadar-dhealaichte, mar as trice faodar a roinn ann an: MC, HPMC, hydroxyethyl cellulose (HEC), msaa : Tha structar bunaiteach ceallalose aig gach CE - glucose dehydrated. Ann am pròiseas cinneasachadh CE, bidh freumhagan ceallalose air an teasachadh an toiseach ann am fuasgladh alcaileach agus an uairsin air an làimhseachadh le riochdairean etherifying. Tha na toraidhean ath-bhualadh snàithleach air an glanadh agus air an spìonadh gus pùdar èideadh a chruthachadh de ghrinn sònraichte.

Chan eil pròiseas cinneasachaidh MC a’ cleachdadh ach clorid meatan mar àidseant etherifying. A bharrachd air a bhith a’ cleachdadh clorid meatan, bidh cinneasachadh HPMC cuideachd a’ cleachdadh propylene oxide gus buidhnean substituent hydroxypropyl fhaighinn. Tha diofar ìrean ionadachaidh methyl agus hydroxypropyl aig diofar CE, a bheir buaidh air co-chòrdalachd organach agus teòthachd gel teirmeach fuasgladh CE.

Faodar an àireamh de bhuidhnean ionaid air na h-aonadan structarail glùcois dehydrated de cheallalose a chuir an cèill leis an àireamh sa cheud de tomad no an àireamh chuibheasach de bhuidhnean ionadachaidh (ie, DS - Ìre ionadachaidh). Bidh an àireamh de bhuidhnean ionaid a’ dearbhadh feartan thoraidhean CE. Tha a’ bhuaidh a th’ aig ìre chuibheasach an àiteachaidh air solubility de thoraidhean etherification mar a leanas:

(1) ìre ionadachaidh ìosal solubhail ann an lye;

(2) ìre beagan àrd de ionadachadh soluble ann an uisge;

(3) ìre àrd de ionadachadh air a sgaoileadh ann am fuasglaidhean organach polar;

(4) Ìre nas àirde de ionadachadh air a sgaoileadh ann an solventan organach neo-phòla.

3. Modh sgaoilidh CE

Tha seilbh solubility sònraichte aig CE, nuair a dh’ èiricheas an teòthachd gu teòthachd sònraichte, chan eil e solubhail ann an uisge, ach fon teòthachd seo, àrdaichidh an solubility aige le lughdachadh teothachd. Tha CE soluble ann an uisge fuar (agus ann an cuid de chùisean ann an solventan organach sònraichte) tro phròiseas sèid agus uisgeachadh. Chan eil na crìochan so-sheasmhachd follaiseach aig fuasglaidhean CE a tha a’ nochdadh ann an sgaoileadh salainn ionic. Tha dùmhlachd CE sa chumantas air a chuingealachadh ris an slaodachd a dh’ fhaodas smachd a chumail air an uidheamachd toraidh, agus bidh e cuideachd ag atharrachadh a rèir an slaodachd agus am measgachadh ceimigeach a dh ’fheumas an neach-cleachdaidh. Tha dùmhlachd fuasglaidh CE slaodachd ìosal mar as trice 10% ~ 15%, agus mar as trice tha CE slaodachd àrd air a chuingealachadh gu 2% ~ 3%. Faodaidh diofar sheòrsaichean CE (leithid pùdar no pùdar air a làimhseachadh le uachdar no granular) buaidh a thoirt air mar a thèid am fuasgladh ullachadh.

3.1 CE gun làimhseachadh uachdar

Ged a tha CE solubhail ann an uisge fuar, feumaidh e a bhith air a sgapadh gu tur ann an uisge gus casg a chuir air. Ann an cuid de chùisean, faodar measgaiche àrd-astar no funail a chleachdadh ann an uisge fuar gus pùdar CE a sgaoileadh. Ach, ma thèid am pùdar gun làimhseachadh a chuir gu dìreach ri uisge fuar gun a bhith a’ gluasad gu leòr, cruthaichidh cnapan mòra. Is e am prìomh adhbhar airson cèiceadh nach eil na mìrean pùdar CE gu tur fliuch. Nuair nach eil ach pàirt den phùdar air a sgaoileadh, thèid film gel a chruthachadh, a chuireas casg air a 'phùdar a tha air fhàgail bho bhith a' sgaoileadh. Mar sin, mus tèid an sgaoileadh, bu chòir na gràineanan CE a bhith air an sgapadh gu tur cho fada ‘s as urrainn. Tha an dà dhòigh sgaoilidh a leanas air an cleachdadh gu cumanta.

3.1.1 Modh sgaoilidh measgachadh tioram

Tha an dòigh seo air a chleachdadh gu cumanta ann am bathar saimeant. Mus cuir thu uisge, measgachadh pùdar eile le pùdar CE gu cothromach, gus am bi mìrean pùdar CE air an sgapadh. Co-mheas measgachadh as ìsle: Pùdar eile: pùdar CE = (3 ~ 7): 1.

San dòigh seo, tha sgapadh CE air a chrìochnachadh anns an staid thioram, a’ cleachdadh pùdar eile mar mheadhan gus gràineanan CE a sgaoileadh le chèile, gus ceangal a sheachnadh de ghràineanan CE nuair a chuireas iad uisge ris agus a bheir buaidh air tuilleadh fuasglaidh. Mar sin, chan eil feum air uisge teth airson sgapadh, ach tha an ìre fuasglaidh an urra ri mìrean pùdar agus suidheachaidhean gluasad.

3.1.2 Modh sgaoilidh uisge teth

(1) A’ chiad 1/5 ~ 1/3 den teasachadh uisge a tha a dhìth gu 90C gu h-àrd, cuir CE ris, agus an uairsin gluais gus am bi a h-uile gràin a’ sgapadh fliuch, agus an uairsin cuir ris an uisge a tha air fhàgail ann an uisge fuar no deigh gus teòthachd an uisge a lughdachadh. fuasgladh, aon uair ‘s gun do ràinig e teòthachd sgaoilidh CE, thòisich am pùdar a’ uisgeachadh, mheudaich slaodachd.

(2) Faodaidh tu cuideachd an t-uisge gu lèir a theasachadh, agus an uairsin CE a chuir ris gus gluasad fhad ‘s a tha thu a’ fuarachadh gus am bi uisgeachadh deiseil. Tha fuarachadh gu leòr glè chudromach airson làn uisgeachadh CE agus cruthachadh slaodachd. Airson slaodachd air leth math, bu chòir fuasgladh MC a bhith air fhuarachadh gu 0 ~ 5 ℃, fhad ‘s nach fheum HPMC ach a bhith air fhuarachadh gu 20 ~ 25 ℃ no nas ìsle. Leis gu feum làn uisgeachadh fuarachadh gu leòr, bidh fuasglaidhean HPMC air an cleachdadh gu cumanta far nach urrainnear uisge fuar a chleachdadh: a rèir an fhiosrachaidh, tha nas lugha de lughdachadh teothachd aig HPMC na MC aig teòthachd nas ìsle gus an aon slaodachd a choileanadh. Is fhiach a bhith mothachail gu bheil an dòigh sgaoilidh uisge teth a-mhàin a ’toirt air mìrean CE a bhith a’ sgapadh gu cothromach aig teòthachd nas àirde, ach chan eil fuasgladh air a chruthachadh aig an àm seo. Gus fuasgladh fhaighinn le slaodachd sònraichte, feumaidh e a bhith air fhuarachadh a-rithist.

3.2 Pùdar CE sgaoilte air a làimhseachadh le uachdar

Ann an iomadh cùis, feumaidh CE feartan uisgeachaidh sgapte agus luath (a ’cruthachadh slaodachd) ann an uisge fuar. Tha CE air a làimhseachadh le uachdar neo-sheasmhach ann an uisge fuar airson ùine às deidh làimhseachadh ceimigeach sònraichte, a nì cinnteach nuair a thèid CE a chuir ri uisge, nach cruthaich e slaodachd follaiseach sa bhad agus faodar a sgapadh fo chumhachan feachd rùsgaidh an ìre mhath beag. Tha an “ùine dàil” ann an cruthachadh uisgeachadh no slaodachd mar thoradh air a’ mheasgachadh den ìre de làimhseachadh uachdar, teòthachd, pH an t-siostam, agus dùmhlachd fuasgladh CE. Mar as trice bidh dàil uisgeachaidh air a lughdachadh aig dùmhlachdan nas àirde, teòthachd, agus ìrean pH. San fharsaingeachd, ge-tà, chan eilear a’ beachdachadh air dùmhlachd CE gus an ruig e 5% (co-mheas mòr uisge).

Airson na toraidhean as fheàrr agus làn uisgeachadh, bu chòir an CE air a làimhseachadh le uachdar a bhith air a ghluasad airson beagan mhionaidean fo chumhachan neodrach, leis an raon pH bho 8.5 gu 9.0, gus an ruigear an slaodachd as àirde (mar as trice 10-30 mionaidean). Aon uair 's gu bheil am pH ag atharrachadh gu bunaiteach (pH 8.5 gu 9.0), bidh an uachdar a tha air a làimhseachadh le CE a' leaghadh gu tur agus gu luath, agus faodaidh am fuasgladh a bhith seasmhach aig pH 3 gu 11. Ach, tha e cudromach cuimhneachadh gu bheil atharrachadh pH sileadh àrd dùmhlachd bidh an slaodachd ro àrd airson a phumpadh agus a dhòrtadh. Bu chòir am pH atharrachadh às deidh an siodar a bhith air a lagachadh chun dùmhlachd a tha thu ag iarraidh.

Gus geàrr-chunntas, tha pròiseas sgaoilidh CE a’ toirt a-steach dà phròiseas: sgaoileadh corporra agus sgaoileadh ceimigeach. Is e an iuchair a bhith a’ sgapadh gràineanan CE le chèile mus tèid an sgaoileadh, gus casg a chuir air cruinneachadh mar thoradh air slaodachd àrd aig àm sgaoileadh teòthachd ìosal, a bheir buaidh air tuilleadh fuasglaidh.

4. Feartan fuasgladh CE

Bidh diofar sheòrsaichean de fhuasglaidhean uisgeach CE a’ geilt aig an teòthachd sònraichte aca. Tha an gel gu tur reversible agus bidh e na fhuasgladh nuair a thèid fhuarachadh a-rithist. Tha an gelation teirmeach reversible de CE gun samhail. Ann am mòran de thoraidhean saimeant, is e am prìomh chleachdadh slaodachd CE agus na feartan gleidheadh ​​​​uisge agus lubrication co-fhreagarrach, agus tha dàimh dhìreach aig an slaodachd agus an teòthachd gel, fon teòthachd gel, mar as ìsle an teòthachd, is ann as àirde an slaodachd CE, mar as fheàrr an coileanadh glèidhidh uisge co-fhreagarrach.

Is e am mìneachadh gnàthach airson an iongantas gel seo: anns a ’phròiseas sgaoilidh, tha seo coltach

Bidh moileciuilean polymer an t-snàthainn a’ ceangal ris an t-sreath moileciuil uisge, a’ leantainn gu sèid. Bidh moileciuilean uisge ag obair mar ola lubaidh, a dh’ fhaodas slabhraidhean fada de mholacilean polymer a tharraing às a chèile, gus am bi feartan lionn viscous aig an fhuasgladh a tha furasta a dhumpadh. Nuair a bhios teòthachd an fhuasglaidh ag àrdachadh, bidh am polymer ceallalose a ’call uisge mean air mhean agus bidh slaodachd an fhuasglaidh a’ lughdachadh. Nuair a ruigear a 'phuing gel, bidh am polymer a' fàs gu tur dehydrated, agus mar thoradh air an sin bidh an ceangal eadar na polymers agus cruthachadh an gel: tha neart an gel a 'sìor fhàs mar a tha an teòthachd fhathast os cionn a' phuing gel.

Mar a bhios am fuasgladh a 'fuarachadh, bidh an gel a' tòiseachadh a 'dol air ais agus bidh an slaodachd a' lùghdachadh. Mu dheireadh, bidh slaodachd an fhuasglaidh fuarachaidh a ’tilleadh chun lùb àrdachadh teothachd tùsail agus ag àrdachadh le lughdachadh teothachd. Faodar am fuasgladh a fhuarachadh chun luach slaodachd tùsail aige. Mar sin, tha pròiseas gel teirmeach CE air a thionndadh air ais.

Tha prìomh dhleastanas CE ann am bathar saimeant mar viscosifier, plasticizer agus àidseant gleidheadh ​​​​uisge, agus mar sin mar a chumas tu smachd air slaodachd agus teòthachd gel air a thighinn gu bhith na fheart cudromach ann am bathar saimeant mar as trice bidh iad a’ cleachdadh a phuing teòthachd gel tùsail fo earrann den lùb, mar sin mar as ìsle an teòthachd, is ann as àirde an slaodachd, is ann as fhollaisiche a bhios buaidh gleidheadh ​​​​uisge viscosifier. Tha toraidhean deuchainn loidhne cinneasachaidh bòrd saimeant eas-tharraing cuideachd a ’sealltainn mar as ìsle a tha teòthachd an stuth fon aon susbaint CE, is ann as fheàrr a bhios a’ bhuaidh viscosification agus gleidheadh ​​​​uisge. Leis gu bheil siostam saimeant na shiostam seilbh corporra is ceimigeach air leth iom-fhillte, tha mòran fhactaran ann a bheir buaidh air atharrachadh teòthachd gel CE agus slaodachd. Agus chan eil buaidh diofar ghluasadan agus ìre Taianin mar an ceudna, agus mar sin lorg an tagradh practaigeach cuideachd, às deidh measgachadh siostam saimeant, gu bheil fìor phuing teòthachd gel CE (is e sin, crìonadh glaodh agus gleidheadh ​​​​uisge gu math follaiseach aig an teòthachd seo ) nas ìsle na an teòthachd gel a tha air a chomharrachadh leis an toradh, mar sin, ann an taghadh thoraidhean CE gus aire a thoirt do na factaran a tha ag adhbhrachadh crìonadh teòthachd gel. Is iad na leanas na prìomh nithean a tha sinn a’ creidsinn a bheir buaidh air slaodachd agus teòthachd gel fuasgladh CE ann am bathar saimeant.

4.1 Buaidh luach pH air slaodachd

Tha MC agus HPMC neo-ionic, agus mar sin tha slaodachd an fhuasglaidh na slaodachd glaodh ionic nàdarrach le raon nas fharsainge de sheasmhachd DH, ach ma tha an luach pH nas àirde na an raon de 3 ~ 11, lughdaichidh iad mean air mhean an slaodachd aig a. teòthachd nas àirde no ann an stòradh airson ùine mhòr, gu sònraichte fuasgladh slaodachd àrd. Bidh slaodachd fuasgladh toraidh CE a’ lughdachadh ann am fuasgladh searbhag làidir no bunait làidir, a tha gu ìre mhòr mar thoradh air dìth uisgeachadh CE air adhbhrachadh le bonn agus searbhag. Mar sin, mar as trice bidh slaodachd CE a’ lùghdachadh gu ìre ann an àrainneachd alcaileach de thoraidhean saimeant.

4.2 Buaidh ìre teasachaidh agus gluasad air pròiseas gel

Bidh buaidh aig ìre teasachaidh agus ìre rùsgaidh gluasadach air teòthachd puing gel. Mar as trice bidh gluasad àrd astar agus teasachadh luath ag àrdachadh teòthachd an gel gu mòr, a tha fàbharach airson toraidhean saimeant a tha air an cruthachadh le measgachadh meacanaigeach.

4.3 Buaidh dùmhlachd air gel teth

Mar as trice bidh àrdachadh ann an dùmhlachd an fhuasglaidh a’ lughdachadh an teòthachd gel, agus tha na puingean gel de shlaodachd ìosal CE nas àirde na an fheadhainn aig CE slaodachd àrd. A leithid METHOCEL A. DOW

Thèid an teòthachd gel a lughdachadh le 10 ℃ airson gach àrdachadh 2% ann an dùmhlachd an toraidh. Lùghdaichidh àrdachadh 2% ann an dùmhlachd thoraidhean seòrsa F an teòthachd gel le 4 ℃.

4.4 Buaidh stuthan cur-ris air gelation teirmeach

Ann an raon stuthan togail, tha mòran de stuthan nan salann neo-organach, a bheir buaidh mhòr air teòthachd gel fuasgladh CE. A rèir a bheil an stuth cur-ris ag obair mar choagulant no àidseant solubilizing, faodaidh cuid de stuthan cur-ris an teòthachd gel teirmeach CE àrdachadh, agus faodaidh cuid eile teòthachd gel teirmeach CE a lughdachadh: mar eisimpleir, ethanol àrdachadh solvent, PEG-400 (polyethylene glycol) , anediol, msaa, àrdachadh air a’ phuing gel. Lùghdaichidh salainn, glycerin, sorbitol agus stuthan eile am puing gel, mar as trice cha tèid CE neo-ionic a chuir air adhart mar thoradh air ianan meatailt ioma-fhillte, ach nuair a thèid an dùmhlachd electrolyte no stuthan fuasglaidh eile thairis air crìoch sònraichte, faodar toraidhean CE a shailleadh a-steach. fuasgladh, tha seo mar thoradh air a 'cho-fharpais de electrolytes gu uisge, a' leantainn gu lùghdachadh uisgeachadh CE, Tha susbaint salainn fuasgladh an toraidh CE sa chumantas beagan nas àirde na an toradh Mc, agus tha an ìre salainn beagan eadar-dhealaichte ann an diofar HPMC.

Nì mòran de ghrìtheidean ann am bathar saimeant an ìre gel de CE a’ tuiteam, agus mar sin bu chòir don taghadh de stuthan cur-ris aire a thoirt gum faodadh seo puing gel agus slaodachd atharrachaidhean CE adhbhrachadh.

5.Conclusion

(1) Is e ceallalose nàdarrach a th’ ann an ether ceallalose tro ath-bhualadh etherification, tha an aonad structarail bunaiteach de glùcois dehydrated, a rèir an seòrsa agus an àireamh de bhuidhnean ionaid air an t-suidheachadh ùr aige agus tha feartan eadar-dhealaichte aige. Faodar an ether neo-ionic leithid MC agus HPMC a chleachdadh mar viscosifier, àidseant gleidhidh uisge, àidseant entrainment adhair agus eile air a chleachdadh gu farsaing ann am bathar stuthan togail.

(2) Tha solubility sònraichte aig CE, a’ cruthachadh fuasgladh aig teòthachd sònraichte (leithid teòthachd gel), agus a’ cruthachadh gel cruaidh no measgachadh de ghràinean cruaidh aig teòthachd gel. Is e na prìomh dhòighean sgaoilidh dòigh sgaoilidh measgachadh tioram, dòigh sgaoilidh uisge teth, msaa, ann am bathar saimeant a thathas a’ cleachdadh gu cumanta mar dhòigh sgaoilidh measgachadh tioram. Is e an iuchair CE a sgaoileadh gu cothromach mus sgaoil e, a’ cruthachadh fuasgladh aig teòthachd ìosal.

(3) Bheir dùmhlachd fuasglaidh, teòthachd, luach pH, ​​feartan ceimigeach stuthan cur-ris agus ìre gluasad buaidh air teòthachd gel agus slaodachd fuasgladh CE, gu sònraichte tha toraidhean saimeant nam fuasglaidhean salainn neo-organach ann an àrainneachd alcaileach, mar as trice lughdaich teòthachd gel agus slaodachd fuasgladh CE , a 'toirt droch bhuaidh. Mar sin, a rèir feartan CE, an toiseach, bu chòir a chleachdadh aig teòthachd ìosal (fo teòthachd an gel), agus san dàrna àite, bu chòir aire a thoirt do bhuaidh stuthan cur-ris.