Nýmyndun og vefjafræðilegir eiginleikar hýdroxýetýlsellulósaeters

Í viðurvist sjálfgerðar alkalíhvata, iðnaðarhýdroxýetýl sellulósa var hvarfað við N-(2,3-epoxýprópýl)trímetýlammóníumklóríð (GTA) katjónunarhvarfefni til að búa til háskipting fjórðungs ammóníum með þurraðferð Saltgerð Hýdroxýetýlsellulósaeter (HEC). Áhrif hlutfalls GTA og hýdroxýetýlsellulósa (HEC), hlutfalls NaOH og HEC, hvarfhitastigs og hvarftíma á hvarfvirkni voru rannsökuð með samræmdri tilraunaáætlun og bjartsýni ferlisaðstæður fengust með Monte Carlo uppgerð. Og hvarfvirkni katjóníska eterunarhvarfefnisins nær 95% með tilraunaprófun. Jafnframt var fjallað um gigtareiginleika þess. Niðurstöðurnar sýndu að lausn áHEC sýndi einkenni vökva sem ekki er Newton, og sýnileg seigja hans jókst með aukningu massastyrks lausnarinnar; í ákveðnum styrk saltlausnar, sýnileg seigjaHEC minnkaði með aukningu á styrk viðbætts salts. Undir sama klippihraða, sýnileg seigjaHEC í CaCl2 lausnarkerfi er hærra en íHEC í NaCl lausnarkerfi.

Lykilorð:Hýdroxýetýlsellulósa eter; þurrt ferli; gigtarfræðilegir eiginleikar

Sellulósi hefur einkenni ríkra uppsprettna, niðurbrjótanleika, lífsamrýmanleika og auðveldrar afleiðumyndunar og er rannsóknarreitur á mörgum sviðum. Katjónísk sellulósa er einn mikilvægasti fulltrúi sellulósaafleiða. Meðal katjónískra fjölliða fyrir persónuhlífar sem skráðar eru af CTFA frá Fragrance Industry Association er neysla þeirra sú fyrsta. Það er hægt að nota mikið í hárnæringu, hárnæringu, mýkingarefni, vökvunarhemla fyrir boranir og blóðstorknunarefni og á öðrum sviðum.

Sem stendur er undirbúningsaðferðin fyrir fjórðungs ammóníum katjónísk hýdroxýetýl sellulósaeter leysisaðferð, sem krefst mikið magn af dýrum lífrænum leysum, er dýr, óörugg og mengar umhverfið. Í samanburði við leysisaðferðina hefur þurra aðferðin framúrskarandi kosti einfalt ferli, mikla viðbragðsvirkni og minni umhverfismengun. Í þessari grein var katjónískur sellulósaeter framleiddur með þurraðferð og gigtarhegðun hans rannsökuð.

1. Tilraunahluti

1.1 Efni og hvarfefni

Hýdroxýetýlsellulósa (HEC iðnaðarvara, sameindaskiptigráða þess DS er 1,8 ~ 2,0); katjónunarhvarfefni N-(2,3-epoxýprópýl)trímetýlammoníumklóríð (GTA), framleitt úr epoxýklóríði Própan og trímetýlamín eru sjálfframleidd við ákveðnar aðstæður; sjálfgerður alkalíhvati; etanól og ísediksýra eru greiningarhrein; NaCl, KCl, CaCl2 og AlCl3 eru efnafræðilega hrein hvarfefni.

1.2 Framleiðsla á fjórðungum ammóníum katjónískum sellulósa

Bætið 5 g af hýdroxýetýlsellulósa og hæfilegu magni af heimagerðum alkalíhvata í sívalur stálhylki með hrærivél og hrærið í 20 mínútur við stofuhita; Bættu síðan við ákveðnu magni af GTA, haltu áfram að hræra í 30 mínútur við stofuhita og hvarfast við ákveðna hitastig og tíma, fast hrá vara sem er í meginatriðum byggð á fékkst. Óhreinsaða afurðin er lögð í bleyti í etanóllausn sem inniheldur viðeigandi magn af ediksýru, síuð, þvegin og lofttæmd til að fá fjórbætt ammoníum katjónísk sellulósa í duftformi.

1.3 Ákvörðun köfnunarefnismassahlutfalls fjórðungs ammóníumkatjónísks hýdroxýetýlsellulósa

Massahlutfall köfnunarefnis í sýnunum var ákvarðað með Kjeldahl aðferð.

2. Tilraunahönnun og hagræðing á þurrmyndunarferli

Samræmda hönnunaraðferðin var notuð til að hanna tilraunina og könnuð voru áhrif hlutfalls GTA og hýdroxýetýlsellulósa (HEC), hlutfalls NaOH og HEC, hvarfhitastigs og hvarftíma á hvarfvirkni.

3. Rannsóknir á gigtareiginleikum

3.1 Áhrif einbeitingar og snúningshraða

Að taka áhrif klippihraða á sýnilega seigjuHEC við mismunandi styrk Ds=0,11 sem dæmi má sjá að þegar skúfhraði eykst smám saman úr 0,05 í 0,5 s-1, sýnileg seigjaHEC lausn minnkar, sérstaklega við 0,05 ~0,5s-1 sýnileg seigja lækkaði verulega úr 160MPa·s í 40MPa·s, klippa þynning, sem gefur til kynna aðHEC Vatnslausn sýndi ekki Newtonian rheological eiginleika. Áhrif beitts klippiálags eru að draga úr víxlverkunarkrafti milli agna dreifða fasans. Við ákveðnar aðstæður, því meiri kraftur, því meiri er sýnileg seigja.

Það má einnig sjá af sýnilegri seigju 3% og 4%HEC vatnslausnir þar sem massastyrkurinn er 3% og 4% við mismunandi skurðhraða. Sýnileg seigja lausnarinnar gefur til kynna að hæfni hennar til að auka seigju aukist með styrknum. Ástæðan er sú að eftir því sem styrkurinn eykst í lausnakerfinu verður gagnkvæm fráhrinding milli sameinda aðalkeðjunnarHEC og milli sameindakeðjanna eykst, og sýnileg seigja eykst.

3.2 Áhrif mismunandi styrks viðbætts salts

Styrkur áHEC var fest við 3%, og áhrif þess að bæta salti NaCl við á seigjueiginleika lausnarinnar voru könnuð við mismunandi skurðhraða.

Það má sjá af niðurstöðunum að sýnileg seigja minnkar með aukningu á styrkleika viðbætts salts, sem sýnir augljóst fjölraflausn. Þetta er vegna þess að hluti af Na+ í saltlausninni er bundinn við anjónHEC hliðarkeðja. Því meiri sem styrkur saltlausnarinnar er, því meiri hlutleysing eða verndun fjöljónarinnar með mótjóninni og minnkun á rafstöðueiginleika fráhrindingu, sem leiðir til lækkunar á hleðsluþéttleika fjöljónarinnar. , fjölliða keðjan minnkar og krullast og sýnilegur styrkur minnkar.

3.3 Áhrif mismunandi viðbætts salts á

Það má sjá af áhrifum tveggja mismunandi viðbætts salts, Nacl og CaCl2, á sýnilega seigjuHEC lausn að sýnileg seigja minnkar með því að bæta við salti, og við sama skurðhraða, sýnileg seigjaHEC lausn í CaCl2 lausnarkerfinu Sýnileg seigja er umtalsvert hærri en íHEC lausn í NaCl lausnarkerfi. Ástæðan er sú að kalsíumsalt er tvígild jón og það er auðveldara að bindast á Cl- í hliðarkeðjunni. Samsetning fjórðungs ammoníumhópsins áHEC með Cl- minnkar, og hlífin er minni, og hleðsluþéttleiki fjölliðakeðjunnar er meiri, sem veldur því að rafstöðueiginleiki á fjölliðakeðjunni er meiri og fjölliðakeðjan er teygð, þannig að sýnileg seigja er hærri.

4. Niðurstaða

Þurr undirbúningur á mjög setnum katjónískum sellulósa er tilvalin undirbúningsaðferð með einföldum aðgerðum, mikilli hvarfvirkni og minni mengun og getur forðast mikla orkunotkun, umhverfismengun og eiturverkanir af völdum notkun leysiefna.

Lausnin af katjónískum sellulósaeter hefur einkenni vökva sem ekki er Newton og hefur einkenni klippingarþynningar; þegar massastyrkur lausnarinnar eykst, eykst sýnileg seigja hennar; í ákveðnum styrk saltlausnar,HEC sýnileg seigja eykst með aukningu og lækkun. Undir sama klippihraða, sýnileg seigjaHEC í CaCl2 lausnarkerfi er hærra en íHEC í NaCl lausnarkerfi.