Ցելյուլոզային Եթերի գելի ուժի որոշման մեթոդ

-ի ուժը չափելու համարցելյուլոզային էթեր գել, հոդվածը ներկայացնում է, որ թեև ցելյուլոզային եթերային գելը և դոնդողանման պրոֆիլի վերահսկման միջոցները ունեն տարբեր ժելացման մեխանիզմներ, նրանք կարող են օգտագործել արտաքին տեսքի նմանությունը, այսինքն՝ չեն կարող հոսել ժելացիայից հետո կիսապինդ վիճակում, սովորաբար օգտագործվող դիտարկման մեթոդը, Պտտման մեթոդը և դոնդողի ուժը գնահատելու վակուումային բեկման մեթոդը օգտագործվում են ցելյուլոզային եթերի գելի ուժը գնահատելու համար, և ավելացվել է նոր դրական ճնշման բեկման մեթոդ: Այս չորս մեթոդների կիրառելիությունը ցելյուլոզային եթերի գելի ուժի որոշման համար վերլուծվել է փորձերի միջոցով: Արդյունքները ցույց են տալիս, որ դիտարկման մեթոդը կարող է միայն որակապես գնահատել ցելյուլոզային եթերի ուժը, պտտման մեթոդը հարմար չէ ցելյուլոզային եթերի ուժգնությունը գնահատելու համար, վակուումային մեթոդը կարող է գնահատել միայն ցելյուլոզային եթերի ուժը 0,1 ՄՊա-ից ցածր ուժով, և նոր ավելացված դրական ճնշում Այս մեթոդը կարող է քանակապես գնահատել ցելյուլոզային եթերի գելի ուժը:

Բանալի բառեր: ժելե; ցելյուլոզային էթեր գել; ուժ; մեթոդ

0.Նախաբան

Պոլիմերային դոնդողի վրա հիմնված պրոֆիլների վերահսկման միջոցները առավել լայնորեն օգտագործվում են նավթահանքերի ջրի խցանման և պրոֆիլների վերահսկման մեջ: Այնուամենայնիվ, վերջին տարիներին ջերմաստիճանի նկատմամբ զգայուն և ջերմային շրջելի գել ցելյուլոզային եթերի խցանման և կառավարման համակարգը աստիճանաբար դարձել է ծանր նավթի ջրամբարներում ջրի խցանման և պրոֆիլի վերահսկման հետազոտական ​​կետ: . Ցելյուլոզային եթերի գելի ուժը ձևավորման խցանման ամենակարևոր ցուցանիշներից մեկն է, սակայն դրա ամրության փորձարկման մեթոդի համար միասնական ստանդարտ չկա: Դոնդողի ուժը գնահատելու սովորաբար օգտագործվող մեթոդները, ինչպիսիք են դիտարկման մեթոդը. պտտման մեթոդ – սովորաբար օգտագործվող գործիքներն են Բրուքֆիլդի մածուցիկաչափը և ռեոմետրը, Բրուքֆիլդի մածուցիկաչափի փորձարկման նմուշի ջերմաստիճանը սահմանափակ է 90-ի սահմաններում:°C; բեկումնային վակուումային մեթոդ. երբ օդն օգտագործվում է գելի միջով ճեղքելու համար, ճնշման չափիչի առավելագույն ցուցանիշը ներկայացնում է գելի ուժը: Ժելեի դոնդողացման մեխանիզմը պոլիմերային լուծույթին խաչաձեւ կապող նյութ ավելացնելն է: Խաչաձև կապող նյութը և պոլիմերային շղթան միացված են քիմիական կապերով՝ ձևավորելով տարածական ցանցի կառուցվածք, և հեղուկ փուլը փաթաթվում է դրա մեջ, այնպես որ ամբողջ համակարգը կորցնում է հեղուկությունը, այնուհետև փոխակերպվում է դոնդողի համար այս գործընթացը շրջելի չէ և քիմիական փոփոխություն է։ Ցելյուլոզային եթերի գելային մեխանիզմն այն է, որ ցածր ջերմաստիճանի դեպքում ցելյուլոզային եթերի մակրոմոլեկուլները ջրածնային կապերի միջոցով շրջապատված են ջրի փոքր մոլեկուլներով՝ ձևավորելով ջրային լուծույթ։ Քանի որ լուծույթի ջերմաստիճանը բարձրանում է, ջրածնային կապերը քայքայվում են, և բջջանյութի եթերի մեծ մոլեկուլները։ Չնայած երկուսի գելացման մեխանիզմը տարբեր է, արտաքին տեսքն ունի նմանատիպ վիճակ, այսինքն՝ եռաչափ տարածության մեջ ձևավորվում է անշարժ կիսապինդ վիճակ։ Արդյո՞ք դոնդողի ամրության գնահատման մեթոդը հարմար է ցելյուլոզային եթերային գելի ուժը գնահատելու համար, կարիք ունի ուսումնասիրության և փորձարարական ստուգման: Այս հոդվածում ցելյուլոզային եթերի գելերի ուժը գնահատելու համար օգտագործվում են երեք ավանդական մեթոդներ՝ դիտարկման մեթոդ, պտտման մեթոդ և բեկումնային վակուումային մեթոդ, և դրա հիման վրա ձևավորվում է դրական ճնշման բեկման մեթոդ:

1. Փորձարարական մաս

1.1 Հիմնական փորձարարական սարքավորումներ և գործիքներ

Էլեկտրական մշտական ​​ջերմաստիճանի ջրի բաղնիք, DZKW-S-6, Beijing Yongguangming Medical Instrument Co., Ltd.; բարձր ջերմաստիճանի և բարձր ճնշման ռեոմետր, MARS-III, Գերմանիա HAAKE ընկերություն; շրջանառվող ջրի բազմաֆունկցիոնալ վակուումային պոմպ, SHB-III, Gongyi Red Instrument Equipment Co., Ltd.; սենսոր, DP1701-EL1D1G, Baoji Best Control Technology Co., Ltd.; ճնշման ձեռքբերման համակարգ, Shandong Zhongshi Dashiyi Technology Co., Ltd.; գունաչափական խողովակ, 100 մլ, Tianjin Tianke Glass Instrument Manufacturing Co., Ltd.; բարձր ջերմաստիճանի դիմացկուն ապակե շիշ, 120 մլ, Schott Glass Works, Գերմանիա; բարձր մաքրության ազոտ, Tianjin Gaochuang Baolan Gas Co., Ltd.

1.2 Փորձնական նմուշներ և պատրաստում

Hydroxypropyl methylcellulose ether, 60RT400, Taian Ruitai Cellulose Co., Ltd.; 80 մլ տաք ջրի մեջ լուծել 2 գ, 3 գ և 4 գ հիդրօքսիպրոպիլմեթիլցելյուլոզային եթեր℃, լավ հարել ու ավելացնել 25℃50 մլ սառը ջրից նմուշներն ամբողջությամբ լուծարվել են՝ ձևավորելով բջջանյութի եթերի լուծույթներ՝ համապատասխանաբար 0,02 գ/մլ, 0,03 գ/մլ և 0,04 գ/մլ կոնցենտրացիաներով:

1.3 Ցելյուլոզային եթերի գելի ամրության փորձարկման փորձարարական մեթոդ

(1) Փորձարկվել է դիտարկման մեթոդով: Փորձի ժամանակ օգտագործված լայն բերանով բարձր ջերմաստիճանի դիմացկուն ապակե շշերի տարողությունը 120 մլ է, իսկ ցելյուլոզային եթերի լուծույթի ծավալը՝ 50 մլ։ Պատրաստված ցելյուլոզային եթերի լուծույթները 0,02 գ/մլ, 0,03 գ/մլ և 0,04 գ/մլ կոնցենտրացիաներով լցրեք բարձր ջերմաստիճանի դիմացկուն ապակե շշի մեջ, շրջեք այն տարբեր ջերմաստիճաններում և համեմատեք վերը նշված երեք տարբեր կոնցենտրացիաները՝ ըստ գելի ամրության կոդի: Փորձարկվել է ցելյուլոզային եթերի ջրային լուծույթի գելման ուժը:

(2) Փորձարկվել է ռոտացիոն մեթոդով: Փորձարկման գործիքը, որն օգտագործվում է այս փորձի մեջ, բարձր ջերմաստիճանի և բարձր ճնշման ռեոմետր է: Ցելյուլոզային եթերի ջրային լուծույթը 2% կոնցենտրացիայով ընտրվում և տեղադրվում է թմբուկի մեջ՝ փորձարկման համար։ Ջեռուցման արժեքը՝ 5℃/10 րոպե, կտրման արագությունը 50 վ-1 է, իսկ փորձարկման ժամանակը 1 րոպե է: , Ջեռուցման միջակայքը 40 է～110℃.

(3) Փորձարկվել է բեկումնային վակուումային մեթոդով: Միացրեք գելը պարունակող գունամետրիկ խողովակները, միացրեք վակուումային պոմպը և կարդացեք ճնշաչափի առավելագույն ցուցանիշը, երբ օդը ճեղքում է գելը: Յուրաքանչյուր նմուշ շահագործվում է երեք անգամ՝ միջին արժեքը ստանալու համար:

(4) Փորձարկում դրական ճնշման մեթոդով: Բեկումային վակուումային աստիճանի մեթոդի սկզբունքի համաձայն՝ մենք կատարելագործել ենք այս փորձարարական մեթոդը և ընդունել դրական ճնշման բեկման մեթոդը։ Միացրեք գելը պարունակող գունամետրիկ խողովակները և օգտագործեք ճնշման ձեռքբերման համակարգ՝ ցելյուլոզային եթերի գելի ուժը ստուգելու համար: Փորձի ժամանակ օգտագործված գելի քանակը 50 մլ է, գունաչափական խողովակի տարողությունը՝ 100 մլ, ներքին տրամագիծը՝ 3 սմ, գելի մեջ մտցված շրջանաձև խողովակի ներքին տրամագիծը՝ 1 սմ, ներդիրի խորությունը՝ 3 սմ։ Դանդաղ միացրեք ազոտի բալոնի անջատիչը: Երբ ցուցադրվող ճնշման տվյալները հանկարծակի և կտրուկ իջնեն, վերցրեք ամենաբարձր կետը որպես ամրության արժեք, որն անհրաժեշտ է գելը ճեղքելու համար: Յուրաքանչյուր նմուշ շահագործվում է երեք անգամ՝ միջին արժեքը ստանալու համար:

2. Փորձարարական արդյունքներ և քննարկում

2.1 Ցելյուլոզային եթերի գելի ուժը փորձարկելու դիտարկման մեթոդի կիրառելիությունը

Ցելյուլոզային եթերի գելի ուժը դիտարկմամբ գնահատելու արդյունքում՝ որպես օրինակ վերցնելով 0,02 գ/մլ ցելյուլոզային եթերի լուծույթը, կարելի է պարզել, որ ամրության մակարդակը A է, երբ ջերմաստիճանը 65 է։°C, և ուժը սկսում է աճել, երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է, երբ ջերմաստիճանը հասնում է 75-ի℃, այն ներկայացնում է գելային վիճակ, ամրության աստիճանը փոխվում է B-ից D, և երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է մինչև 120℃, ուժի աստիճանը դառնում է F։ Կարելի է տեսնել, որ այս գնահատման մեթոդի գնահատման արդյունքը ցույց է տալիս միայն գելի ամրության մակարդակը, բայց չի կարող օգտագործել տվյալները՝ արտահայտելու գելի հատուկ ուժը, այսինքն՝ այն որակական է, բայց ոչ։ քանակական։ Այս մեթոդի առավելությունն այն է, որ վիրահատությունը պարզ և ինտուիտիվ է, և անհրաժեշտ ուժով գելը կարելի է էժանորեն զննել այս մեթոդով:

2.2 Ցելյուլոզային եթերի գելի ուժը ստուգելու պտտման մեթոդի կիրառելիությունը

Երբ լուծումը տաքացվում է մինչև 80°C, լուծույթի մածուցիկությունը 61 մՊա է·s, ապա մածուցիկությունը արագորեն աճում է և հասնում է 46 790 մՊա առավելագույն արժեքի·s 100-ին°C, իսկ հետո ուժը նվազում է: Սա հակասում է նախկինում դիտված երևույթին, որ հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզային եթերի ջրային լուծույթի մածուցիկությունը սկսում է աճել 65-ից:°C, իսկ գելերը հայտնվում են մոտ 75-ում°C և ուժը շարունակում է աճել: Այս երևույթի պատճառն այն է, որ գելը կոտրվում է ցելյուլոզային եթերի գելի ամրությունը ստուգելիս ռոտորի պտույտի պատճառով, ինչը հանգեցնում է գելի ամրության սխալ տվյալների հետագա ջերմաստիճաններում: Հետևաբար, այս մեթոդը հարմար չէ ցելյուլոզային եթերի գելերի ուժը գնահատելու համար:

2.3 Բջջային վակուումային մեթոդի կիրառելիությունը ցելյուլոզային եթերի գելի ուժը ստուգելու համար

Ցելյուլոզային եթերի գելի ամրության փորձարարական արդյունքները գնահատվել են բեկումնային վակուումային մեթոդով: Այս մեթոդը չի ներառում ռոտորի պտույտը, ուստի կարելի է խուսափել ռոտորի պտույտի հետևանքով առաջացած կոլոիդային կտրվածքի և կոտրման խնդիրը: Վերոնշյալ փորձարարական արդյունքներից կարելի է տեսնել, որ այս մեթոդը կարող է քանակապես ստուգել գելի ուժը: Երբ ջերմաստիճանը 100 է°C, բջջանյութի եթերի գելի ուժը 4% կոնցենտրացիայով ավելի մեծ է, քան 0,1 ՄՊա (առավելագույն վակուումային աստիճան), և ուժը չի կարող չափվել ավելի քան 0,1 ՄՊա: Գելի ուժը, այսինքն՝ այս մեթոդով փորձարկված գելի ամրության վերին սահմանը 0,1 ՄՊա է։ Այս փորձի ժամանակ ցելյուլոզային եթերի գելի ուժը 0,1 ՄՊա-ից մեծ է, ուստի այս մեթոդը հարմար չէ ցելյուլոզային եթերի գելի ուժը գնահատելու համար:

2.4 Ցելյուլոզային եթերի գելի ուժը ստուգելու դրական ճնշման մեթոդի կիրառելիությունը

Դրական ճնշման մեթոդը կիրառվել է ցելյուլոզային եթերի գելի ուժի փորձարարական արդյունքները գնահատելու համար: Կարելի է տեսնել, որ այս մեթոդը կարող է քանակապես փորձարկել 0,1 ՄՊա-ից բարձր հզորությամբ գելը: Փորձի ժամանակ օգտագործված տվյալների հավաքագրման համակարգը փորձարարական արդյունքներն ավելի ճշգրիտ է դարձնում, քան վակուումային աստիճանի մեթոդի արհեստական ​​ընթերցման տվյալները:

3. Եզրակացություն

Ցելյուլոզային եթերի գելի ուժը ջերմաստիճանի բարձրացման հետ միասին ցույց տվեց ընդհանուր աճի միտում: Պտտման մեթոդը և բեկումնային վակուումային մեթոդը հարմար չեն ցելյուլոզային եթերի գելի ուժը որոշելու համար: Դիտարկման մեթոդը կարող է միայն որակապես չափել ցելյուլոզային եթերի գելի ուժը, իսկ նոր ավելացված դրական ճնշման մեթոդը կարող է քանակապես ստուգել ցելյուլոզային եթերի գելի ուժը: