HPMC (гидроксипропил метил целлюлоза) - керамикалық мембраналарды дайындауда кеңінен қолданылатын қарапайым органикалық полимерлі қоспа. Керамикалық мембраналар жақсы механикалық беріктігі, коррозияға төзімділігі және жоғары температураға төзімділігі арқасында сұйықтықты сүзу, бөлу және тазалауда кеңінен қолданылады. Дегенмен, керамикалық мембраналардың өткізгіштігі олардың өнімділігіне әсер ететін негізгі факторлардың бірі болып табылады. Керамикалық мембраналардың өткізгіштігін жақсарту үшін тиісті қоспаларды қосу маңызды құралдардың біріне айналды.
1. Керамикалық мембраналарды дайындаудағы HPMC рөлі
Кеуектер құрылымын реттеу
Керамикалық мембраналарды дайындау кезінде HPMC кеуектер құрылымын реттеуде рөл атқарады. Шламға HPMC қосу арқылы ол керамикалық мембрана ішіндегі кеуектердің пайда болуын тиімді басқара алады. HPMC керамикалық мембраналардың өткізгіштігін жақсарту үшін өте маңызды біркелкі кеуектер құрылымын қалыптастыру үшін жоғары температурада агломерациялау кезінде ыдырайды. Кеуек көлемінің таралуының біркелкілігі және кеуектіліктің жоғарылауы мембрананың беріктігін сақтай отырып, жоғары өткізгіштікке ие етеді, осылайша сұйықтықтың өту жылдамдығын арттырады.
Агломерация температурасын төмендетіңіз
Керамикалық мембрананың агломерация температурасы оның микроқұрылымына тікелей әсер етеді. HPMC керамикалық мембраналарды агломерациялау температурасын төмендете алады, осылайша олар төменгі температурада тамаша өткізгіштігі бар мембраналық құрылымды құра алады. Агломерация температурасының төмендеуі тек энергияны үнемдеуге көмектесіп қана қоймайды, сонымен қатар дәндердің шамадан тыс өсуін баяулатады, сол арқылы кеуектер құрылымының тұрақтылығы мен өткізгіштігін сақтайды.
Шламның өтімділігін жақсартыңыз
Қоспа ретінде HPMC сонымен қатар керамикалық суспензияның өтімділігін жақсарта алады және мембрананы дайындау кезінде суспензияның қалыптау өнімділігін арттырады. Шламның реологиялық қасиеттерін жақсарту арқылы суспензияны біркелкі қалыңдығы мен орташа тығыздығы бар керамикалық қабықшаны қалыптастыру үшін негіздің бетіне біркелкі бөлуге болады. Бұл жақсы қалыптасу сонымен қатар соңғы мембрананың өткізгіштігін жақсартуға көмектеседі.
2. Өткізгіштікті жақсарту үшін HPMC механизмі
HPMC молекулалық құрылымында гидроксил және метокси топтарының көп саны бар, бұл оны суда жақсы ерігіштікке және қабық түзетін қасиеттерге ие етеді. Керамикалық мембраналарды дайындауда HPMC келесі рөлдерді атқарады:
Кеуекті түзуші агент рөлі
HPMC газ өндіру үшін агломерациялау процесінде термиялық ыдырауға ұшырайды. Бұл газдар жарғақшаның ішінде кеуек түзуші қызметін атқаратын көптеген ұсақ кеуектерді құрайды. Кеуектердің пайда болуы керамикалық мембрана арқылы өтетін сұйықтықтың өтімділігіне көмектеседі, осылайша мембрананың өткізгіштігін жақсартады. Сонымен қатар, HPMC ыдырауы мембрана бетіндегі тесіктердің бітелуін болдырмайды және кеуектерді кедергісіз сақтайды.
Мембрананың гидрофильділігін жақсарту
HPMC құрамындағы гидроксил топтары су молекулаларымен сутектік байланыстар түзеді, бұл керамикалық мембрананың бетін гидрофильді етеді. Мембрана бетінің гидрофильділігі күшейгеннен кейін сұйықтықтың диффузиялануы және мембрана бетіне енуі оңайырақ, бұл суды тазарту мен сүзу кезінде ену тиімділігін айтарлықтай жақсартады. Сонымен қатар, гидрофильділік мембрана бетіндегі сұйықтықтан пайда болатын ластану мен бітелуді де тиімді төмендетеді, осылайша өткізгіштігін одан әрі жақсартады.
Мембраналық құрылымның біркелкілігі және тұрақтылығы
HPMC қосу керамикалық мембрананың микроқұрылымын біркелкі ете алады. Агломерлеу процесінде HPMC болуы керамикалық ұнтақтардың шамадан тыс агрегациясын тиімді тежей алады, мембрананың кеуекті құрылымын біркелкі таратады, осылайша мембрананың өткізгіштігін жақсартады. Сонымен бірге HPMC мембрананы дайындау процесінде суспензияны тұрақтандыруға, қалыптау процесінде суспензияның тұнбаға түсуіне және стратификациялануына жол бермейді және осылайша керамикалық мембрананың біркелкілігін қамтамасыз ете алады.
3. HPMC қолданбасының мысалдары және әсерді талдау
Кейбір практикалық қолданбаларда HPMC қосу керамикалық мембраналардың өткізгіштігін айтарлықтай жақсартады. Мысал ретінде суды тазартуды алсақ, керамикалық мембраналарды дайындау процесінде HPMC қосу арқылы дайындалған мембраналық материалдар жоғары су ағынын және ластануға қарсы тамаша өнімділікті көрсетеді. Ағынды суларды тазарту процесінде мембрананың өткізгіштігі тазарту тиімділігін анықтаудың маңызды факторы болып табылады. HPMC қосылған керамикалық мембрана төмен қысымда жоғары су ағынына қол жеткізе алады, бұл өңдеу тиімділігін айтарлықтай жақсартады және пайдалану құнын төмендетеді.
HPMC сонымен қатар тамақ, медицина және т.б. салаларда керамикалық мембраналарды бөлу технологиясында кеңінен қолданылады. Ол мембрананың өткізгіштігін жақсарту арқылы мембрананың сүзу және бөлу әсерін оңтайландырады. Мысалы, сүтті сүзу процесінде HPMC мембрананың өткізгіштігін арттырады, сүзу процесін тиімдірек етеді және қоректік заттардың жоғалуын болдырмайды.
Көп функциялы қоспа ретінде HPMC керамикалық мембраналарды дайындауда маңызды рөл атқарады. Ол кеуек құрылымын реттеу, агломерация температурасын төмендету және суспензияның өтімділігін жақсарту арқылы керамикалық мембраналардың өткізгіштігін тиімді түрде жақсартады. HPMC кеуекті түзетін агент әсері, гидрофильділікті арттыру және мембрана құрылымының біркелкілігін жақсарту керамикалық мембрананы әртүрлі фильтрация және бөлу қолданбаларында тамаша өткізгіштігін көрсетеді. Керамикалық мембрана технологиясының үздіксіз дамуымен HPMC мембраналық технологияны ілгерілету үшін көбірек мүмкіндіктер беретін қоспа ретінде көбірек салаларда қолданылады.
Жіберу уақыты: 30 қыркүйек 2024 ж