តួនាទីរបស់ cellulose ether នៅក្នុងបាយអម្សៅស្ងួត

សែលុយឡូស អេធើរ គឺជាវត្ថុធាតុ polymer សំយោគដែលផលិតចេញពី សែលុយឡូសធម្មជាតិ តាមរយៈការកែប្រែគីមី។ សែលុយឡូសអេធើរគឺជាដេរីវេនៃសែលុយឡូសធម្មជាតិ។ ការផលិតសែលុយឡូសអេធើរខុសពីប៉ូលីម៊ែរសំយោគ។ សម្ភារៈមូលដ្ឋានបំផុតរបស់វាគឺ សែលុយឡូស ដែលជាសមាសធាតុប៉ូលីមែរធម្មជាតិ។ ដោយសារភាពពិសេសនៃរចនាសម្ព័ន្ធសែលុយឡូសធម្មជាតិ សែលុយឡូសខ្លួនវាមិនអាចមានប្រតិកម្មជាមួយភ្នាក់ងារអេធើរីហ្វៀទេ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយបន្ទាប់ពីការព្យាបាលនៃភ្នាក់ងារហើមចំណងអ៊ីដ្រូសែនដ៏រឹងមាំរវាងខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុលនិងខ្សែសង្វាក់ត្រូវបានបំផ្លាញហើយការបញ្ចេញសកម្មនៃក្រុម hydroxyl ក្លាយជាកោសិកាអាល់កាឡាំងដែលមានប្រតិកម្ម។ ទទួលបានអេធើរសែលុយឡូស។

លក្ខណៈសម្បត្តិនៃអេធើរសែលុយឡូសអាស្រ័យលើប្រភេទ ចំនួន និងការចែកចាយសារធាតុជំនួស។ ការចាត់ថ្នាក់នៃអេធើរសែលុយឡូសក៏ត្រូវបានផ្អែកលើប្រភេទនៃសារធាតុជំនួស កម្រិតនៃ etherification ភាពរលាយ និងលក្ខណៈសម្បត្តិកម្មវិធីដែលពាក់ព័ន្ធ។ យោងតាមប្រភេទនៃសារធាតុជំនួសនៅលើខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុល វាអាចត្រូវបានបែងចែកទៅជា monoether និង ether ចម្រុះ។ ជាធម្មតាយើងប្រើ mc ជា monoether និង HPmc ជា ether ចម្រុះ។ Methyl cellulose ether mc គឺជាផលិតផលបន្ទាប់ពីក្រុម hydroxyl នៅលើឯកតាគ្លុយកូសនៃ cellulose ធម្មជាតិត្រូវបានជំនួសដោយក្រុម methoxy ។ វាគឺជាផលិតផលដែលទទួលបានដោយការជំនួសផ្នែកមួយនៃក្រុម hydroxyl នៅលើឯកតាជាមួយនឹងក្រុម methoxy និងផ្នែកមួយទៀតជាមួយនឹងក្រុម hydroxypropyl ។ រូបមន្តរចនាសម្ព័ន្ធគឺ [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x Hydroxyethyl methyl cellulose ether HEmc ទាំងនេះគឺជាពូជសំខាន់ៗដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់ និងលក់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅលើទីផ្សារ។

នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃការរលាយវាអាចបែងចែកទៅជាអ៊ីយ៉ុងនិងមិនអ៊ីយ៉ុង។ អេធើរសែលុយឡូសមិនរលាយក្នុងទឹក ភាគច្រើនផ្សំឡើងពីស៊េរីអាល់គីលអេធើរ និងអ៊ីដ្រូស៊ីអាល់គីលអេធើរ។ Ionic Cmc ត្រូវបានប្រើជាចម្បងនៅក្នុងម្សៅសំយោគ ការបោះពុម្ពវាយនភ័ណ្ឌ និងការជ្រលក់ពណ៌ ការរុករកអាហារ និងប្រេង។ Non-ionic mc, HPmc, HEmc ជាដើម ត្រូវបានគេប្រើជាចម្បងនៅក្នុងសម្ភារសំណង់ ថ្នាំកូតជ័រ ថ្នាំ សារធាតុគីមីប្រចាំថ្ងៃ។ល។ ប្រើជាសារធាតុក្រាស់ ភ្នាក់ងាររក្សាទឹក ស្ថេរភាព សារធាតុបំបែក និងសារធាតុបង្កើតខ្សែភាពយន្ត។

ការរក្សាទឹកនៃអេធើរសែលុយឡូស

នៅក្នុងការផលិតសម្ភារសំណង់ ជាពិសេសបាយអលាយស្ងួត សារធាតុសែលុយឡូស អេធើរ ដើរតួនាទីមិនអាចជំនួសបាន ជាពិសេសក្នុងការផលិតបាយអពិសេស (បាយអដែលបានកែប្រែ) វាជាធាតុផ្សំដ៏សំខាន់ និងមិនអាចខ្វះបាន។

តួនាទីសំខាន់នៃអេធើរសេលូឡូសរលាយក្នុងទឹកក្នុងបាយអជាចម្បងមានបីទិដ្ឋភាព មួយគឺសមត្ថភាពរក្សាទឹកបានល្អ មួយទៀតគឺឥទ្ធិពលលើភាពស៊ីសង្វាក់គ្នា និង thixotropy នៃបាយអ និងទីបីគឺអន្តរកម្មជាមួយស៊ីម៉ងត៍។

ឥទ្ធិពលរក្សាទឹកនៃកោសិកាអេធើរ អាស្រ័យលើការស្រូបយកទឹកនៃស្រទាប់មូលដ្ឋាន សមាសភាពនៃបាយអ កម្រាស់នៃស្រទាប់បាយអ តម្រូវការទឹកនៃបាយអ និងពេលវេលាកំណត់នៃសម្ភារៈកំណត់។ ការរក្សាទឹកនៃអេធើរសែលុយឡូសខ្លួនវាមកពីការរលាយនិងការខះជាតិទឹកនៃអេធើរសែលុយឡូសខ្លួនឯង។ ដូចដែលយើងទាំងអស់គ្នាដឹងហើយថាទោះបីជាខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុលកោសិកាមានផ្ទុកនូវក្រុម OH ដែលមានជាតិទឹកច្រើនក៏ដោយ វាមិនរលាយក្នុងទឹកទេ ព្រោះរចនាសម្ព័ន្ធសែលុយឡូសមានកម្រិតគ្រីស្តាល់ខ្ពស់។ សមត្ថភាពនៃជាតិទឹកនៃក្រុម hydroxyl តែឯងមិនគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីគ្របដណ្តប់ចំណងអ៊ីដ្រូសែនដ៏រឹងមាំ និងកម្លាំង van der Waals រវាងម៉ូលេគុលនោះទេ។ ដូច្នេះហើយ វាគ្រាន់តែហើម ប៉ុន្តែមិនរលាយក្នុងទឹក។ នៅពេលដែលសារធាតុជំនួសមួយត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុល មិនត្រឹមតែសារធាតុជំនួសបំផ្លាញខ្សែសង្វាក់អ៊ីដ្រូសែនប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងចំណងអ៊ីដ្រូសែន interchain ត្រូវបានបំផ្លាញដោយសារតែការភ្ជាប់នៃសារធាតុជំនួសរវាងខ្សែសង្វាក់ដែលនៅជាប់គ្នា។ សារធាតុជំនួសកាន់តែធំ ចម្ងាយរវាងម៉ូលេគុលកាន់តែធំ។ ចម្ងាយកាន់តែធំ។ ឥទ្ធិពលកាន់តែខ្លាំងនៃការបំផ្លាញចំណងអ៊ីដ្រូសែន អេធើរ សែលុយឡូសក្លាយទៅជារលាយក្នុងទឹក បន្ទាប់ពីបន្ទះសែលុយឡូសពង្រីក ហើយសូលុយស្យុងចូល បង្កើតជាដំណោះស្រាយដែលមាន viscosity ខ្ពស់។ នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពកើនឡើង ជាតិទឹកនៃវត្ថុធាតុ polymer ចុះខ្សោយ ហើយទឹករវាងច្រវាក់ត្រូវបានបណ្តេញចេញ។ នៅពេលដែលឥទ្ធិពលនៃការខះជាតិទឹកគ្រប់គ្រាន់ ម៉ូលេគុលចាប់ផ្តើមប្រមូលផ្តុំ បង្កើតជាជែលរចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញបីវិមាត្រ ហើយបត់ចេញ។ កត្តាដែលប៉ះពាល់ដល់ការរក្សាទឹកនៃបាយអរួមមាន viscosity នៃ cellulose ether បរិមាណបន្ថែម ភាពល្អិតល្អន់នៃភាគល្អិត និងសីតុណ្ហភាពប្រើប្រាស់។

ភាព viscosity នៃ cellulose ether កាន់តែខ្ពស់ ដំណើរការរក្សាទឹកកាន់តែប្រសើរ និង viscosity នៃដំណោះស្រាយវត្ថុធាតុ polymer កាន់តែខ្ពស់។ អាស្រ័យលើទម្ងន់ម៉ូលេគុល (កម្រិតវត្ថុធាតុ polymerization) នៃវត្ថុធាតុ polymer វាក៏ត្រូវបានកំណត់ដោយប្រវែងខ្សែសង្វាក់នៃរចនាសម្ព័ន្ធម៉ូលេគុល និងរូបរាងនៃខ្សែសង្វាក់ ហើយការបែងចែកប្រភេទ និងបរិមាណនៃសារធាតុជំនួសក៏ប៉ះពាល់ដល់ជួរ viscosity របស់វាផងដែរ។ [η]=Kmα

[η] viscosity ខាងក្នុងនៃដំណោះស្រាយវត្ថុធាតុ polymer
m ទម្ងន់ម៉ូលេគុលវត្ថុធាតុ polymer
α វត្ថុធាតុ polymer ថេរ
មេគុណដំណោះស្រាយ viscosity K

viscosity នៃដំណោះស្រាយវត្ថុធាតុ polymer អាស្រ័យលើទម្ងន់ម៉ូលេគុលនៃវត្ថុធាតុ polymer ។ viscosity និងកំហាប់នៃដំណោះស្រាយ cellulose ether គឺទាក់ទងទៅនឹងកម្មវិធីក្នុងវិស័យផ្សេងៗ។ ដូច្នេះ អេធើរ សែលុយឡូសនីមួយៗមានលក្ខណៈជាក់លាក់ viscosity ខុសៗគ្នា ហើយការកែតម្រូវនៃ viscosity ត្រូវបានដឹងជាចម្បងដោយការរិចរិលនៃកោសិកាអាល់កាឡាំង ពោលគឺការបំបែកខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុលកោសិកា។

កាលណាបរិមាណ cellulose ether បន្ថែមទៅក្នុងបាយអ ដំណើរការរក្សាទឹកកាន់តែប្រសើរ និង viscosity កាន់តែខ្ពស់ ប្រសិទ្ធភាពរក្សាទឹកកាន់តែប្រសើរ។

សម្រាប់ទំហំភាគល្អិត ភាគល្អិតល្អជាង ការរក្សាទឹកកាន់តែប្រសើរ (សូមមើលរូបភាពទី 3) ។ បន្ទាប់ពីភាគល្អិតធំនៃ cellulose ether ប៉ះនឹងទឹក ផ្ទៃនោះនឹងរលាយភ្លាមៗ ហើយបង្កើតជាជែលសម្រាប់រុំសម្ភារៈដើម្បីការពារម៉ូលេគុលទឹកពីការបន្តជ្រាបចូល។ ជួនកាលវាមិនអាចបែកខ្ចាត់ខ្ចាយ និងរលាយបានស្មើភាពគ្នា សូម្បីតែបន្ទាប់ពីការកូររយៈពេលវែង បង្កើតជាដំណោះស្រាយ flocculent ពពក ឬ agglomeration ។ វាជះឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំងដល់ការរក្សាទឹកនៃអេធើរ សែលុយឡូស ហើយការរលាយគឺជាកត្តាមួយសម្រាប់ជ្រើសរើស សែលុយឡូសអេធើរ។

ភាពក្រាស់ និង Thixotropy នៃសែលុយឡូសអេធើរ

មុខងារទីពីរនៃ cellulose ether - thickening អាស្រ័យលើ: កម្រិតនៃ polymerization នៃ cellulose ether, កំហាប់ដំណោះស្រាយ, អត្រាកាត់, សីតុណ្ហភាព និងលក្ខខណ្ឌផ្សេងទៀត។ លក្ខណៈសម្បត្តិ gelling នៃដំណោះស្រាយគឺមានតែមួយគត់ចំពោះ alkyl cellulose និងនិស្សន្ទវត្ថុដែលបានកែប្រែរបស់វា។ លក្ខណៈសម្បត្តិ gelation គឺទាក់ទងទៅនឹងកម្រិតនៃការជំនួស ការប្រមូលផ្តុំដំណោះស្រាយ និងសារធាតុបន្ថែម។ សម្រាប់និស្សន្ទវត្ថុដែលបានកែប្រែ hydroxyalkyl លក្ខណៈសម្បត្តិជែលក៏ទាក់ទងទៅនឹងកម្រិតនៃការកែប្រែនៃ hydroxyalkyl ផងដែរ។ សម្រាប់ mc និង HPmc ដែលមាន viscosity ទាប ដំណោះស្រាយកំហាប់ 10%-15% អាចត្រូវបានរៀបចំ ដំណោះស្រាយ 5%-10% អាចត្រូវបានរៀបចំសម្រាប់ viscosity mc និង HPmc មធ្យម ហើយដំណោះស្រាយ 2%-3% អាចត្រូវបានរៀបចំសម្រាប់ mc viscosity ខ្ពស់ និង HPmc ហើយជាធម្មតា ការចាត់ថ្នាក់ viscosity នៃ cellulose ether ក៏ត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ជាមួយនឹងដំណោះស្រាយ 1%-2% ផងដែរ។ សែលុយឡូសអេធើរដែលមានទម្ងន់ម៉ូលេគុលខ្ពស់មានប្រសិទ្ធភាពក្រាស់ខ្ពស់។ នៅក្នុងដំណោះស្រាយកំហាប់ដូចគ្នា ប៉ូលីម៊ែរដែលមានទម្ងន់ម៉ូលេគុលខុសៗគ្នាមាន viscosities ខុសៗគ្នា។ សញ្ញាបត្រខ្ពស់។ viscosity គោលដៅអាចត្រូវបានសម្រេចបានតែដោយការបន្ថែមបរិមាណដ៏ធំនៃ cellulose ទម្ងន់ម៉ូលេគុលអេធើរ។ viscosity របស់វាពឹងផ្អែកតិចតួចលើអត្រាកាត់ ហើយ viscosity ខ្ពស់ឈានដល់ viscosity គោលដៅ ហើយបរិមាណបន្ថែមដែលត្រូវការគឺតូច ហើយ viscosity អាស្រ័យលើប្រសិទ្ធភាពនៃការឡើងក្រាស់។ ដូច្នេះ ដើម្បីសម្រេចបាននូវភាពស៊ីសង្វាក់គ្នា បរិមាណជាក់លាក់នៃ cellulose ether (ការប្រមូលផ្តុំនៃដំណោះស្រាយ) និង viscosity នៃដំណោះស្រាយត្រូវតែត្រូវបានធានា។ សីតុណ្ហភាពជែលនៃដំណោះស្រាយក៏ថយចុះតាមបន្ទាត់ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃកំហាប់នៃដំណោះស្រាយ ហើយជែលនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់បន្ទាប់ពីឈានដល់កំហាប់ជាក់លាក់មួយ។ កំហាប់ gelation នៃ HPmc គឺខ្ពស់ជាងនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់។

ភាពស៊ីសង្វាក់គ្នាក៏អាចត្រូវបានកែតម្រូវដោយជ្រើសរើសទំហំភាគល្អិត និងជ្រើសរើសអេធើរសែលុយឡូសជាមួយនឹងកម្រិតខុសគ្នានៃការកែប្រែ។ អ្វីដែលគេហៅថាការកែប្រែគឺដើម្បីណែនាំកម្រិតជាក់លាក់នៃការជំនួសក្រុម hydroxyalkyl នៅលើរចនាសម្ព័ន្ធគ្រោងរបស់ mc ។ ដោយការផ្លាស់ប្តូរតម្លៃជំនួសដែលទាក់ទងនៃសារធាតុជំនួសពីរ នោះគឺជាតម្លៃជំនួសដែលទាក់ទង DS និង ms នៃក្រុម methoxy និង hydroxyalkyl ដែលយើងនិយាយជាញឹកញាប់។ តម្រូវការដំណើរការផ្សេងៗនៃអេធើរសែលុយឡូសអាចទទួលបានដោយការផ្លាស់ប្តូរតម្លៃជំនួសដែលទាក់ទងនៃសារធាតុជំនួសទាំងពីរ។

អេធើរសែលុយឡូសដែលប្រើក្នុងសម្ភារៈសំណង់ម្សៅត្រូវតែរលាយយ៉ាងលឿនក្នុងទឹកត្រជាក់ និងផ្តល់នូវភាពស៊ីសង្វាក់គ្នាសមរម្យសម្រាប់ប្រព័ន្ធ។ ប្រសិនបើបានផ្តល់អត្រាកាត់ជាក់លាក់មួយ វានៅតែក្លាយទៅជាប្លុក flocculent និង colloidal ដែលជាផលិតផលដែលមិនមានស្តង់ដារ ឬគុណភាពអន់។

វាក៏មានទំនាក់ទំនងលីនេអ៊ែរដ៏ល្អរវាងភាពស៊ីសង្វាក់នៃការបិទភ្ជាប់ស៊ីម៉ងត៍ និងកម្រិតនៃសេលូឡូសអេធើរ។ សែលុយឡូសអេធើរអាចបង្កើន viscosity នៃបាយអ។ កម្រិតថ្នាំកាន់តែធំ ប្រសិទ្ធភាពកាន់តែច្បាស់ សូមមើលរូបភាពទី 6

ដំណោះស្រាយ aqueous cellulose ether មាន viscosity ខ្ពស់ មាន thixotropy ខ្ពស់ ដែលជាលក្ខណៈសំខាន់នៃ cellulose ether ផងដែរ។ ដំណោះស្រាយ aqueous នៃវត្ថុធាតុ polymer ប្រភេទ Mc ជាធម្មតាមាន pseudoplastic និង non-thixotropic fluidity ខាងក្រោមសីតុណ្ហភាពជែលរបស់ពួកគេ ប៉ុន្តែមានលក្ខណៈសម្បត្តិលំហូរ Newtonian ក្នុងអត្រាកាត់ទាប។ Pseudoplasticity កើនឡើងជាមួយនឹងទម្ងន់ម៉ូលេគុល ឬកំហាប់នៃ cellulose ether ដោយមិនគិតពីប្រភេទនៃការជំនួស និងកម្រិតនៃការជំនួស។ ដូច្នេះ អេធើរសែលុយឡូសដែលមានកម្រិត viscosity ដូចគ្នា មិនថា mc, HPmc, HEmc នឹងតែងតែបង្ហាញលក្ខណៈសម្បត្តិ rheological ដូចគ្នា ដរាបណាការផ្តោតអារម្មណ៍ និងសីតុណ្ហភាពត្រូវបានរក្សាទុកថេរ។ ជែលរចនាសម្ព័ន្ធត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពត្រូវបានកើនឡើង ហើយលំហូរ thixotropic ខ្ពស់កើតឡើង។ កំហាប់ខ្ពស់និង viscosity cellulose ethers ទាបបង្ហាញ thixotropy សូម្បីតែនៅក្រោមសីតុណ្ហភាពជែល។ ទ្រព្យសម្បត្តិនេះមានអត្ថប្រយោជន៍យ៉ាងធំធេងក្នុងការកែតម្រូវកម្រិត និងការយារធ្លាក់ក្នុងការសាងសង់បាយអ។ វាត្រូវតែពន្យល់នៅទីនេះថា viscosity នៃ cellulose ether កាន់តែខ្ពស់ ការរក្សាទឹកកាន់តែប្រសើរ ប៉ុន្តែ viscosity កាន់តែខ្ពស់ ទម្ងន់ម៉ូលេគុលដែលទាក់ទងនៃ cellulose ether កាន់តែខ្ពស់ និងការថយចុះនៃការរលាយរបស់វា ដែលមានឥទ្ធិពលអវិជ្ជមាន។ លើការប្រមូលផ្តុំបាយអ និងការអនុវត្តសំណង់។ viscosity កាន់តែខ្ពស់ ប្រសិទ្ធភាពកាន់តែក្រាស់នៅលើបាយអ ប៉ុន្តែវាមិនសមាមាត្រទាំងស្រុងនោះទេ។ មាន viscosity មធ្យម និងទាបមួយចំនួន ប៉ុន្តែ cellulose ether ដែលត្រូវបានកែប្រែមានដំណើរការប្រសើរជាងមុនក្នុងការធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវកម្លាំងរចនាសម្ព័ន្ធនៃបាយអសើម។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃ viscosity ការរក្សាទឹកនៃ cellulose ether មានភាពប្រសើរឡើង។