Metoda za određivanje čvrstoće gela u celuloznom eteru

Mjeriti snagu odcelulozni eter gel, članak uvodi da iako celulozni eter gel i sredstva za kontrolu profila slični žele imaju različite mehanizme gelacije, oni mogu upotrijebiti sličnost u izgledu, odnosno ne mogu teći nakon geliranja u polu-čvrstom stanju, najčešće korištene metode promatranja, Metoda rotacije i metoda proboja vakuuma za procjenu čvrstoće mlijeka koriste se za procjenu čvrstoće gela etera celuloze i dodaje se nova metoda probijanja pozitivnog tlaka. Primjenjivost ove četiri metode na određivanje čvrstoće gela celuloze etera analizirana je eksperimentima. Rezultati pokazuju da metoda promatranja može samo kvalitativno procijeniti čvrstoću eterskog etera celuloze, metoda rotacije nije prikladna za procjenu snage etera celuloze, metoda vakuuma može procijeniti samo čvrstoću etera celuloze s čvrstoćom ispod 0,1 MPa i Novo dodani pozitivni tlak Ova metoda može kvantitativno procijeniti jačinu gela za etersku celulozu.

Ključne riječi: žele; celulozni eter gel; Snaga; metoda

0.Predgovor

Sredstva za upravljanje profilom na bazi polimera najčešće se koriste u priključku vode u naftnom polju i kontroli profila. Međutim, posljednjih godina, temperaturni osjetljiv i termički reverzibilni sustav za priključivanje i upravljanje celulozom gel-celuloze postupno postaje istraživačka žarišta za uključivanje vode i kontrolu profila u rezervoarima teških ulja. . Snaga gela etera celuloze jedan je od najvažnijih pokazatelja za priključivanje formiranja, ali ne postoji ujednačen standard za njegovu metodu ispitivanja čvrstoće. Najčešće korištene metode za procjenu čvrstoće žele, kao što je metoda promatranja - izravna i ekonomična metoda za testiranje čvrstoće žele, koristite tablicu kodeksa čvrstoće za prosuđivanje razine snage gela koja se mjeri; Metoda rotacije - Najčešće korišteni instrumenti su Brookfield Viscometer i reometar, temperatura ispitnog uzorka Brookfield Viscometer je ograničena unutar 90°C; Probojna metoda vakuuma - Kada se zrak koristi za probijanje gela, maksimalno očitavanje mjerača tlaka predstavlja čvrstoću gela. Mehanizam geliranja jela je dodavanje sredstva za umrežavanje u polimernu otopinu. Sredstvo za umrežavanje i polimerni lanac povezani su kemijskim vezama kako bi tvorili strukturu prostorne mreže, a u nju je umotana tekuća faza, tako da cijeli sustav gubi fluidnost, a zatim transformira za žele, ovaj postupak nije reverzibilan i je kemijska promjena. Mehanizam gela u celuloznom eteru je da su na niskoj temperaturi makromolekule celuloznog etera okružene malim molekulama vode kroz vodikove veze kako bi tvorili vodenu otopinu. Kako se temperatura otopine raste, vodikove veze se uništavaju, a velike molekule celuloznog etera, stanje u kojem se molekule spajaju kroz interakciju hidrofobnih skupina kako bi formirali gel, fizička je promjena. Iako je mehanizam za gelaciju dva različit, izgled ima slično stanje, odnosno, u trodimenzionalnom prostoru formira se nepokretno polu-čvrsto stanje. Da li je metoda procjene čvrstoće jela prikladna za procjenu snage gela za celulozu, potrebno je istraživanje i eksperimentalnu provjeru. U ovom se radu koriste tri tradicionalne metode za procjenu čvrstoće gelova etera celuloze: metoda promatranja, metoda rotacije i metoda probojnog vakuuma, a na ovoj osnovi formira se metoda probijanja pozitivnog tlaka.

1. Eksperimentalni dio

1.1 Glavna eksperimentalna oprema i instrumenti

Električna stalna temperatura vodena kupka, DZKW-S-6, Peking Yongguangming Medical Instrument Co., Ltd.; visoka temperatura i reometar visokog tlaka, Mars-III, Njemačka Haake Company; Cirkulirajuća voda višenamjenska vakuumska pumpa, SHB-III, Gongyi Red Instrument Equipment Co., Ltd.; Senzor, DP1701-EL1D1G, Baoji Best Control Technology Co., Ltd.; Sustav prikupljanja tlaka, Shandong Zhongshi Dashiyi Technology Co., Ltd.; Kolorimetrijska cijev, 100 ml, Tianjin Tianke Glass Instrument Manufacturing Co., Ltd.; Staklena boca otporna na visoku temperaturu, 120 ml, Schott Glass Works, Njemačka; Dušik visoke čistoće, Tianjin Gaochuang Baolan Gas Co., Ltd.

1.2 Eksperimentalni uzorci i priprema

Hidroksipropil metilceluloza eter, 60RT400, Taian Ruiai Cellulose Co., Ltd.; Otopite 2G, 3G i 4G hidroksipropilmetilceluloze etera u 50 ml tople vode pri 80℃, dobro promiješajte i dodajte 25℃Od 50 ml hladne vode, uzorci su potpuno otopljeni tako da tvore otopine celuloznog etera s koncentracijama od 0,02 g/ml, 0,03 g/ml i 0,04 g/ml.

1.3 Eksperimentalna metoda ispitivanja čvrstoće gela za celulozu

(1) Ispitano metodom promatranja. Kapacitet staklenih boca s visokim temperaturama širokog usta korištenih u eksperimentu je 120 ml, a volumen otopine etera celuloze je 50 ml. Stavite pripremljene otopine celuloznog etera s koncentracijama od 0,02 g/ml, 0,03 g/ml i 0,04 g/ml u staklenoj boci otpornoj na visoku temperaturu, invertirajte je na različitim temperaturama i usporedite gornje tri različite koncentracije prema kodu čvrstoće gela Ispitivana je čvrstoća geliranja vodene otopine celuloznog etera.

(2) testiran metodom rotacije. Ispitni instrument koji se koristi u ovom eksperimentu je reometar visoke temperature i visokog pritiska. Odabrana je vodena otopina celuloznog etera s koncentracijom od 2% i stavljena u bubanj za testiranje. Brzina grijanja je 5℃/10 min, brzina smicanja je 50 s-1, a vrijeme ispitivanja je 1 min. , Raspon grijanja je 40～110℃.

(3) Ispitano probojnom metodom vakuuma. Spojite kolorimetrijske cijevi koje sadrže gel, uključite vakuumsku pumpu i pročitajte maksimalno očitavanje mjerača tlaka kada se zrak probije kroz gel. Svaki se uzorak radi tri puta kako bi se dobila prosječna vrijednost.

(4) Ispitivanje metodom pozitivnog tlaka. Prema načelu metode probojnog vakuumskog stupnja, poboljšali smo ovu eksperimentalnu metodu i usvojili metodu proboja pozitivnog tlaka. Spojite kolorimetrijske cijevi koje sadrže gel i upotrijebite sustav za prikupljanje tlaka za testiranje čvrstoće gela etera celuloze. Količina gela koja se koristi u eksperimentu je 50 ml, kapacitet kolorimetrijske cijevi je 100 ml, unutarnji promjer je 3 cm, unutarnji promjer kružne cijevi umetnute u gel je 1 cm, a dubina umetanja 3 cm. Polako uključite sklopku dušičnog cilindra. Kad prikazani podaci o tlaku naglo i naglo padnu, uzmite najvišu točku kao vrijednost čvrstoće koja je potrebna za probijanje gela. Svaki se uzorak radi tri puta kako bi se dobila prosječna vrijednost.

2. Eksperimentalni rezultati i rasprava

2.1 Primjenjivost metode promatranja za testiranje čvrstoće gela etera celuloze

Kao rezultat procjene jačine gela celuloznog etera promatranjem, uzimajući otopinu etera celuloze s koncentracijom od 0,02 g/ml kao primjer, može se znati da je razina čvrstoće A kada je temperatura 65°C, a čvrstoća se počinje povećavati kako se temperatura povećava, kada temperatura dosegne 75℃, predstavlja stanje gela, stupanj snage se mijenja od b u d, a kada temperatura poraste na 120℃, stupanj snage postaje F. Može se vidjeti da rezultat evaluacije ove metode evaluacije pokazuje samo razinu snage gela, ali ne može koristiti podatke za izražavanje specifične snage gela, to jest kvalitativna, ali ne i ne kvantitativni. Prednost ove metode je u tome što je operacija jednostavna i intuitivna, a gel s potrebnom snagom može se jeftino pregledati ovom metodom.

2.2 Primjenjivost metode rotacije za testiranje čvrstoće gela celuloze

Kad se otopina zagrijava na 80°C, viskoznost otopine je 61 MPa·s, tada se viskoznost brzo povećava i dostiže maksimalnu vrijednost od 46 790 MPa·s na 100°C, a zatim se snaga smanjuje. To nije u skladu s prethodno uočenim fenomenom da viskoznost vodene otopine hidroksipropil metilceluloze etera počinje povećavati na 65°C, a gelovi se pojavljuju oko 75°C i snaga se i dalje povećava. Razlog ovog fenomena je taj što je gel slomljen zbog rotacije rotora prilikom ispitivanja čvrstoće gela etera celuloze, što rezultira pogrešnim podacima čvrstoće gela na sljedećim temperaturama. Stoga ova metoda nije prikladna za procjenu snage gelova celuloze.

2.3 Primjenjivost probojne vakuumske metode za testiranje čvrstoće gela etera

Eksperimentalni rezultati čvrstoće gela celuloze eter procijenjeni su metodom probojnog vakuuma. Ova metoda ne uključuje rotaciju rotora, pa se može izbjeći problem koloidnog šišanja i razbijanja uzrokovanog rotacijom rotora. Iz gornjih eksperimentalnih rezultata, može se vidjeti da ova metoda može kvantitativno testirati snagu gela. Kad je temperatura 100°C, Snaga gela celuloze s koncentracijom od 4% veća je od 0,1 MPa (maksimalni stupanj vakuuma), a jačina se ne može mjeriti veća od 0,1 MPa. Snaga gela, to jest gornja granica čvrstoće gela koja je testirana ovom metodom je 0,1 MPa. U ovom eksperimentu, jačina gela za celulozu veća je od 0,1 MPa, tako da ova metoda nije prikladna za procjenu snage gela celuloznog etera.

2.4 Primjenjivost metode pozitivnog tlaka za testiranje čvrstoće gela etera

Metoda pozitivnog tlaka korištena je za procjenu eksperimentalnih rezultata čvrstoće gela celuloznog etera. Može se vidjeti da ova metoda može kvantitativno testirati gel čvrstoćom iznad 0,1 MPa. Sustav prikupljanja podataka koji se koristi u eksperimentu čini eksperimentalne rezultate preciznijim od podataka o umjetnom čitanju u metodi vakuumskog stupnja.

3. Zaključak

Snaga gela etera celuloze pokazala je ukupni trend povećanja s povećanjem temperature. Metoda rotacije i metoda probojnih vakuuma nisu prikladni za određivanje čvrstoće gela za etersku celulozu. Metoda promatranja može samo kvalitativno izmjeriti čvrstoću gela od celuloznog etera, a novo dodana metoda pozitivnog tlaka može kvantitativno testirati čvrstoću celuloznog eterskog gela.