Di hilberên çîmentoyê de ethera selûlozê

Ethera seluloz celebek lêzêdekirina pir-armanca ye ku dikare di hilberên çîmentoyê de were bikar anîn. Ev kaxez taybetmendiyên kîmyewî yên methyl cellulose (MC) û hîdroksîpropyl methyl cellulose (HPMC /) ku bi gelemperî di hilberên çîmentoyê de têne bikar anîn, rêbaz û prensîba çareseriya torê û taybetmendiyên sereke yên çareseriyê destnîşan dike. Kêmbûna germahiya gêla termal û vîskozîteya di hilberên çîmentoyê de li ser bingeha ezmûna hilberîna pratîkî hate nîqaş kirin.

Peyvên sereke:ether cellulose; Methyl cellulose;Hîdroksîpropyl methyl cellulose; Germahiya gel germ; vîskozîtî

1. Serpêhatî

Ethera selûlozê (bi kurtasî CE) bi reaksiyona eterîkirinê ya yek an çend ajansên eterîfker û hişkkirina hişk ji selulozê tê çêkirin. CE dikare li celebên îyonî û ne-îyonîk were dabeş kirin, di nav wan de celebê ne-îyonîk CE ji ber taybetmendiyên wê yên jelê termal ên yekta û çareserî, berxwedana xwê, berxwedana germê, û xwedan çalakiya rûkalê ya guncan e. Ew dikare wekî kargêrê ragirtina avê, agentê sekinandinê, emulsifier, afirînerê fîlimê, rûnkar, adhesive û çêtirkirina rheolojîk were bikar anîn. Qadên sereke yên xerckirina biyanî pêlên latex, materyalên avahîsaziyê, sondajên neftê û hwd. Li gorî welatên biyanî, hilberandin û serîlêdana CE-ya ku di avê de çareser dibe hîn di destpêka xwe de ye. Bi başkirina tenduristiya mirovan û hişmendiya hawirdorê re. CE-ya ku di avê de çareser dibe, ku ji fîzyolojiyê re bê zirar e û hawîrdorê qirêj nake, dê bibe xwediyê pêşveçûnek mezin.

Di warê materyalên avahîsaziyê de bi gelemperî CE selulozê methyl (MC) û hîdroksîpropyl metil cellulose (HPMC) tê hilbijartin, dikare wekî plastîkker, plastîk, çîmentoyê û hilberên çîmentoyê, vîskozîfker, kargêrê ragirtina avê, ajerê guheztina hewayê û ajanek paşvekêşanê were bikar anîn. Piraniya pîşesaziya materyalên avahiyê di germahiya normal de tê bikar anîn, şert û mercên karanîna toza tevliheviya zuwa û av in, ku kêmtir bi taybetmendiyên hilweşandinê û taybetmendiyên gêla germ ên CE ve girêdayî ne, lê di hilberîna mekanîzekirî ya hilberên çîmentoyê û mercên germahiya taybetî yên din de, ev taybetmendiyên CE dê rolek bêtir tam bilîze.

2. Taybetmendiyên kîmyewî yên CE

CE bi dermankirina selulozê bi rêzek rêbazên kîmyewî û fizîkî ve tê wergirtin. Li gorî strukturên cîhêreng ên kîmyewî, bi gelemperî dikare were dabeş kirin: MC, HPMC, hîdroksîetîl cellulose (HEC), hwd. : Her CE xwedan strukturek bingehîn a selulozê ye - glukoza dehydrated. Di pêvajoya hilberandina CE de, fîberên selulozê pêşî di nav çareseriyek alkalîn de têne germ kirin û dûv re jî bi etherifying têne derman kirin. Berhemên reaksiyonê yên fîbrous têne paqij kirin û paqij kirin ku tozek yekgirtî ya hûrgelek hûrgelek çêbikin.

Pêvajoya hilberîna MC tenê klorîdê metanê wekî etherifying bikar tîne. Ji bilî karanîna klorîdê metanê, hilberîna HPMC di heman demê de oksîdê propylene jî bikar tîne da ku komên cîgirê hîdroksîpropil bistîne. CE-yên cihêreng xwedan rêjeyên cihêreng ên guheztina methyl û hîdroksîpropil in, ku bandorê li lihevhatina organîk û germahiya gela termal a çareseriya CE dike.

Hejmara komên Veguheztinê yên li ser yekîneyên avahîsaziya glukoza dehîdratî ya selulozê dikare bi rêjeya girseyê an jî hejmara navînî ya komên veguheztinê (ango DS - Dereceya Veguheztinê) were diyar kirin. Hejmara komên cîgir taybetmendiyên hilberên CE diyar dike. Bandora asta navînî ya veguheztinê li ser çareserbûna hilberên etherification wiha ye:

(1) pileya cîgiriya kêm ku di lîzê de tê çareser kirin;

(2) piçek bilind a veguheztina ku di avê de tê çareser kirin;

(3) astek bilind a veguheztinê ya ku di halên organîk ên polar de tê hilweşandin;

(4) Asta bilind a veguheztinê ku di halên organîk ên ne-polar de tê hilweşandin.

3. Rêbaza hilweşandinê ya CE

CE xwedan taybetmendiyek çareserkirinê ya yekta ye, dema ku germahî digihîje germahiyek diyarkirî, ew di avê de nayê çareser kirin, lê di binê vê germahiyê de, bi kêmbûna germahiyê re helbûna wê zêde dibe. CE di nav ava sar de (û di hin rewşan de di halên organîk ên taybetî de) bi pêvajoya werimandin û hîdkirinê tê çareser kirin. Çareseriyên CE xwedan tixûbên zelalbûnê yên diyar ên ku di hilweşandina xwêyên îyonî de xuya dikin nînin. Giraniya CE bi gelemperî bi vîskozîteya ku ji hêla alavên hilberînê ve tê kontrol kirin ve tête sînorkirin, û her weha li gorî vîskozîtî û cûrbecûr kîmyewî ya ku ji hêla bikarhêner ve tê xwestin diguhere. Pîvana çareseriyê ya CE-ya vîskozîteya nizm bi gelemperî 10% ~ 15%, û CE-ya vîskozîteya bilind bi gelemperî ji 2% ~ 3% sînorkirî ye. Cûreyên cûda yên CE (wekî toz an toza dermankirî ya rûkal an granular) dikarin bandorê li awayê amadekirina çareseriyê bikin.

3.1 CE bêyî tedawiya rûyê erdê

Her çend CE di ava sar de çareser dibe jî, divê ew bi tevahî di nav avê de were belav kirin da ku ji qutbûnê dûr nekevin. Di hin rewşan de, dibe ku mîkserek bi leza bilind an kavilek di ava sar de were bikar anîn da ku toza CE belav bike. Lêbelê, heke toza nehatî dermankirin rasterast bêyî ku têra xwe were hejandin rasterast li ava sar were zêdekirin, dê gûzên girîng çêbibin. Sedema sereke ya kelijandinê ev e ku perçeyên toza CE bi tevahî şil nînin. Dema ku tenê beşek ji tozê tê hilweşandin, dê fîlimek gêl çêbibe, ku rê li ber hilweşandina toza mayî digire. Ji ber vê yekê, berî hilweşandinê, pêdivî ye ku perçeyên CE heta ku gengaz be bi tevahî werin belav kirin. Du rêbazên belavkirinê yên jêrîn bi gelemperî têne bikar anîn.

3.1.1 Rêbaza belavkirina tevliheviya hişk

Ev rêbaz bi gelemperî di hilberên çîmentoyê de tê bikar anîn. Berî ku av lê zêde bikin, tozek din bi toza CE re bi rengek yeksan tevlihev bikin, da ku perçeyên toza CE belav bibin. Rêjeya tevlihevkirina hindiktirîn: Tozek din: toza CE = (3 ~ 7): 1.

Di vê rêbazê de, belavkirina CE di rewşek hişk de tête qedandin, tozek din wekî navgînek bikar tîne da ku perçeyên CE bi hevûdu re belav bike, da ku dema ku av lê zêde bike û bandorê li hilweşîna bêtir bike, ji girêdana hevûdu ya pariyên CE dûr dikeve. Ji ber vê yekê, ava germ ji bo belavkirinê ne hewce ye, lê rêjeya hilweşandinê bi perçeyên toz û şertên tevlihevkirinê ve girêdayî ye.

3.1.2 Rêbaza belavkirina ava germ

(1) Yekem 1/5 ~ 1/3 ya germkirina ava hewce heya 90C li jor, CE lê zêde bike, û dûv re bihejîne heya ku hemî perçe şil belav bibin, û dûv re ava mayî di ava sar an qeşayê de lê zêde kirin da ku germahiya germê kêm bike. çareserî, gava ku gihîşt germahiya hilweşandina CE, toz dest bi hîdrokirinê kir, vîskozîtî zêde bû.

(2) Her weha hûn dikarin hemî avê germ bikin, û dûv re CE-ê lê zêde bikin ku dema ku sar bibe heya ku hîdratasyon biqede. Ji bo hîdrobûna bêkêmasî ya CE û avakirina vîskozîteyê pir girîng e sarbûna têr. Ji bo vîskozîteya îdeal, divê çareseriya MC heya 0~5℃ were sar kirin, dema ku HPMC tenê pêdivî ye ku heya 20~25℃ an jêrîn were sar kirin. Ji ber ku hîdrasyona bêkêmasî sarbûnek têr hewce dike, çareseriyên HPC bi gelemperî li cîhê ku ava sar neyê bikar anîn têne bikar anîn: Li gorî agahiyan, HPMC di germahiyên jêrîn de ji MC kêmtir kêmbûna germahiyê heye da ku bigihîje heman vîskozîteyê. Hêjayî gotinê ye ku rêbaza belavkirina ava germ tenê dihêle ku perçeyên CE di germahiyek bilind de bi rengek wekhev belav bibin, lê di vê demê de çareseriyek çê nabe. Ji bo bidestxistina çareseriyek bi vîskozîtîyek diyarkirî, pêdivî ye ku ew dîsa were sar kirin.

3.2 Toza CE ya belavkirî ya ku bi rûyê rûyê hatî derman kirin

Di pir rewşan de, CE pêdivî ye ku di ava sar de hem taybetmendiyên hîdrasyona belavkirî û bilez (avakirina vîskozîteyê) hebe. CE-ya ku rûberê hatî derman kirin piştî dermankirina kîmyewî ya taybetî di ava sar de demkî nayê çareser kirin, ku piştrast dike ku gava CE li avê were zêdekirin, ew ê tavilê vîskozîtîyek eşkere çênebe û dikare di bin şert û mercên hêza guheztinê ya nisbeten piçûk de were belav kirin. "Dema derengî" ya hîdratasyon an damezrandina vîskozîteyê encama berhevkirina asta dermankirina rûkê, germahî, pH ya pergalê, û berhevoka çareseriya CE ye. Derengiya hîdrokirinê bi gelemperî di tansiyonên bilind, germahî û astên pH de kêm dibe. Lêbelê, bi gelemperî, hêjeya CE nayê hesibandin heya ku ew negihîje% 5 (rêjeya girseya avê).

Ji bo encamên çêtirîn û hîdratasyona bêkêmasî, CE-ya hatî derman kirin divê çend hûrdeman di bin şert û mercên bêalî de, bi navbeynkariya pH-ê ji 8,5 heya 9,0, were tevlihev kirin heya ku bigihîje vîskozîteya herî zêde (bi gelemperî 10-30 hûrdem). Gava ku pH diguhere ser bingehîn (pH 8,5 heta 9,0), rûxra ku tê derman kirin CE bi tevahî û bi lez dihele, û çareserî dikare di pH 3 heta 11 de îstîqrar be. Lêbelê, girîng e ku were zanîn ku verastkirina pH-ya pîvazek bilind dê bibe sedem ku vîskozîtî ji bo pompkirin û rijandinê pir zêde be. Pêdivî ye ku pH piştî ku slury di asta xwestinê de were rijandin, were sererast kirin.

Bi kurtasî, pêvajoya hilweşandina CE du pêvajoyan pêk tîne: belavbûna laşî û hilweşîna kîmyewî. Ya sereke ev e ku meriv pariyên CE-yê berî hilweşandinê bi hevûdu re belav bikin, da ku ji berhevbûna ji ber vîskozîteya bilind di dema hilweşîna germahiya nizm de ji berhevbûnê dûr nekevin, ku dê bandorê li belavbûna bêtir bike.

4. Taybetmendiyên çareseriya CE

Cûreyên cûda yên çareseriyên avî yên CE dê di germahiyên xwe yên taybetî de bişewitînin. Gel bi tevahî veger e û dema ku dîsa sar bibe çareseriyek çêdike. Gelkirina termal a vegerî ya CE bêhempa ye. Di gelek hilberên çîmentoyê de, karanîna sereke ya vîskozîteya CE û taybetmendiyên ragirtin û rûnê avê yên têkildar, û vîskozîtî û germahiya gêlê têkiliyek rasterast heye, di binê germahiya gêlê de, germahî çiqas kêmtir be, vîskozîteya CE-yê bilindtir e. performansa ragirtina avê ya têkildar baştir e.

Ravekirina heyî ya fenomena gel ev e: di pêvajoya hilweşandinê de, ev yek e

Molekulên polîmer ên têxê bi qata molekula avê ve girêdidin, di encamê de werimandin. Molekulên avê mîna rûnê rûnê tevdigerin, ku dikare zincîrên dirêj ên molekulên polîmer ji hev biqetîne, ji ber vê yekê çareserî xwediyê taybetmendiyên şilavek zirav e ku bi hêsanî tê avêtin. Dema ku germahiya çareseriyê zêde dibe, polîmera selulozê gav bi gav avê winda dike û vîskozîteya çareseriyê kêm dibe. Dema ku xala gêlê digihîje, polîmer bi tevahî dehîder dibe, di encamê de girêdana di navbera polîmeran û avakirina gêlê de çêdibe: her ku germahî li ser xala gêlê dimîne hêza gêlê zêde dibe.

Her ku çareserî sar dibe, gêl dest bi berevajîbûnê dike û vîskozîtî kêm dibe. Di dawiyê de, vîskozîteya çareseriya sarbûnê vedigere kêşeya bilindbûna germahiya destpêkê û bi kêmbûna germahiyê re zêde dibe. Dibe ku çareserî heya nirxa xweya vîskozîteya destpêkê were sar kirin. Ji ber vê yekê, pêvajoya gela termal a CE vegerî ye.

Rola sereke ya CE di hilberên çîmentoyê de wekî viscosifier, plastîkker û kargêrê ragirtina avê ye, ji ber vê yekê meriv çawa vîskozîtî û germahiya gêlê kontrol dike, di hilberên çîmentoyê de bûye faktorek girîng bi gelemperî xala germahiya gêlê ya destpêkê li jêr perçeyek çîmentoyê bikar tîne. ji ber vê yekê germahî çiqas kêm bibe, vîskozîtî ew qas bilindtir bibe, bandora ragirtina avê ya vîskozîfkerê ew qas eşkeretir e. Encamên ceribandinê yên xeta hilberîna panela çîmentoyê ya derxistinê jî destnîşan dikin ku her ku germahiya materyalê di binê heman naveroka CE de be, bandora vîskozasyon û ragirtina avê çêtir e. Ji ber ku pergala çîmentoyê pergalek taybetmendiya fizîkî û kîmyewî ya zehf tevlihev e, gelek faktor hene ku li ser guherîna germahî û vîskozîteya gel a CE bandor dikin. Û bandora cûrbecûr meyl û dereceya Taianin ne yek e, ji ber vê yekê serîlêdana pratîkî jî dît ku piştî tevlihevkirina pergala çîmentoyê, xala germahiya gel a rastîn a CE (ango, kêmbûna çîp û bandora girtina avê di vê germahiyê de pir eşkere ye. ) ji germahiya gêlê ya ku ji hêla hilberê ve hatî destnîşan kirin kêmtir in, ji ber vê yekê, di hilbijartina hilberên CE de divê faktorên ku dibin sedema kêmbûna germahiya gel li ber çavan bigirin. Ya jêrîn faktorên sereke hene ku em bawer dikin ku bandorê li vîskozîtî û germahiya gelî ya çareseriya CE di hilberên çîmentoyê de dike.

4.1 Bandora nirxa pH li ser vîskozîteyê

MC û HPMC ne-îyonîk in, ji ber vê yekê vîskozîteya çareseriyê ji vîskozîteya benîştê ionîkî ya xwezayî xwedan rêzek aramiya DH-ê berfirehtir e, lê heke nirxa pH ji rêza 3 ~ 11 derbas bibe, ew ê hêdî hêdî vîskozîteyê di navberekê de kêm bikin. germahiya bilind an di hilanînê de ji bo demek dirêj, nemaze çareseriya vîskozîteya bilind. Vîskozîteya çareseriya hilbera CE-ê di asîdek bihêz an çareseriya bingehîn a bihêz de kêm dibe, ku bi gelemperî ji ber dehîdrabûna CE-yê ya ku ji hêla baz û asîdê ve dibe sedema kêm dibe. Ji ber vê yekê, vîskozîteya CE bi gelemperî di hawîrdora alkaline ya hilberên çîmentoyê de heya radeyekê kêm dibe.

4.2 Bandora rêjeya germkirinê û hejandina li ser pêvajoya gel

Germahiya xala gêlê dê ji bandora hevgirtî ya rêjeya germkirinê û rêjeya guheztinê ya tevlihevkirinê bandor bibe. Tevlihevkirina bilez û germkirina bilez dê bi gelemperî germahiya gel bi girîngî zêde bike, ku ji bo hilberên çîmentoyê yên ku bi tevlihevkirina mekanîkî ve têne çêkirin xweş e.

4.3 Bandora giraniyê li ser gela germ

Zêdekirina giraniya çareseriyê bi gelemperî germahiya gel kêm dike, û xalên gêlê yên CE-ya vîskozîteya nizm ji yên CE-ya vîskozîteya bilind bilindtir in. Wekî DOW's METHOCEL A

Germahiya gel dê ji bo her 2% zêdebûna giraniya hilberê 10℃ kêm bibe. Zêdebûna 2% di berhevoka hilberên tîpa F de dê germahiya gel bi 4℃ kêm bike.

4.4 Bandora lêzêdekeran li ser gelalasyona termal

Di warê materyalên avahiyê de, gelek materyal xwêyên neorganîk in, ku dê bandorek girîng li ser germahiya gel a çareseriya CE bike. Li ser vê yekê ve girêdayî ye ku lêzêdeker wekî koagulant an kargêrê çareserkirinê tevdigere, hin pêvek dikarin germahiya gela termal a CE zêde bikin, hinên din jî dikarin germahiya gela termal a CE kêm bikin: Mînakî, etanolê zêdekirina helwêstê, PEG-400 (polyethylene glycol) , anediol, hwd., dikarin xala gel zêde bikin. Xwê, glycerin, sorbitol û maddeyên din dê xala gêlê kêm bikin, CE-ya ne-îyonîk bi gelemperî ji ber îyonên metalê yên pirvalent dê neherikin, lê gava ku giraniya elektrolîtê an maddeyên din ên hilweşandî ji sînorek diyar derbas bibe, hilberên CE dikarin di hundurê de bêne xwê kirin. çareserî, ev ji ber pêşbaziya elektrolîtan a avê ye, di encamê de kêmbûna hîdrasyona CE-yê ye, Naveroka xwê ya çareseriya hilberê CE bi gelemperî ji ya hilberîna Mc-ê hinekî zêdetir e, û naveroka xwê hinekî cûda ye. li HPMC cuda.

Gelek malzemeyên di hilberên çîmentoyê de dê xala gêlê ya CE-yê dakêşîne, ji ber vê yekê hilbijartina pêvekan divê bihesibîne ku ev dibe sedema guheztina xala gel û vîskozîteya CE.

5. Encam

(1) Ethera selulozê bi reaksiyona eterîfasyonê selulozek xwezayî ye, li gorî celeb û hejmara komên cîgir ên li ser pozîsyona xweya veguheztinê yekîneya avahîsaziya bingehîn a glukoza dehydrated heye û xwediyê taybetmendiyên cihêreng e. Ethera ne-îyonîkî ya wekî MC û HPMC dikare wekî vîskozîfker, kargêrê ragirtina avê, kargêriya hewayê û yên din ên ku bi berfirehî di hilberên materyalên avahiyê de têne bikar anîn bikar bînin.

(2) CE xwedan çareseriyek bêhempa ye, di germahiyek diyarkirî de çareseriyê çêdike (wek germahiya gel), û di germahiya gêlê de gêlê hişk an tevliheviya perçeya hişk pêk tîne. Rêbazên hilweşandinê yên sereke awayê belavkirina tevlihevkirina hişk, rêbaza belavkirina ava germ, hwd., Di hilberên çîmentoyê de ku bi gelemperî têne bikar anîn rêbaza belavkirina tevlihevkirina hişk e. Ya sereke ev e ku meriv CE-yê bi yekdengî belav bike berî ku ew belav bibe, di germahiyên nizm de çareseriyek çêbike.

(3) Pîvana çareseriyê, germahî, nirxa pH, taybetmendiyên kîmyewî yên lêzêdekeran û rêjeya tevlihevkirinê dê bandorê li germahiya gel û vîskozîteya çareseriya CE bike, nemaze hilberên çîmentoyê di hawîrdora alkaline de çareseriyên xwê yên neorganîk in, bi gelemperî germahiya gel û vîskozîteya çareseriya CE kêm dikin. , bandorên neyînî tîne. Ji ber vê yekê, li gorî taybetmendiyên CE, yekem, divê ew di germahiyek nizm de (li jêr germahiya gel de) were bikar anîn, û ya duyemîn jî, divê bandora lêzêdeyan were hesibandin.