HPMC (Hydroxypropyl Methyl Cellulose) yra įprastas organinių polimerų priedas, plačiai naudojamas gaminant keramines membranas. Keraminės membranos plačiai naudojamos skysčių filtravimui, atskyrimui ir valymui dėl gero mechaninio stiprumo, atsparumo korozijai ir atsparumo aukštai temperatūrai. Tačiau keraminių membranų pralaidumas yra vienas iš pagrindinių veiksnių, turinčių įtakos jų veikimui. Siekiant pagerinti keraminių membranų pralaidumą, viena iš svarbių priemonių tapo tinkamų priedų pridėjimas.
1. HPMC vaidmuo ruošiant keramines membranas
Porų struktūros reguliavimas
Rengiant keramines membranas, HPMC atlieka porų struktūros reguliavimo vaidmenį. Pridedant HPMC į srutą, ji gali veiksmingai kontroliuoti porų susidarymą keraminės membranos viduje. Aukštos temperatūros sukepinimo metu HPMC suskaidys, kad susidarytų tolygesnė porų struktūra, o tai labai svarbu gerinant keraminių membranų pralaidumą. Porų dydžio pasiskirstymo tolygumas ir poringumo padidėjimas padidina membranos pralaidumą, išlaikant stiprumą, taip padidinant skysčio prasiskverbimo greitį.
Sumažinkite sukepinimo temperatūrą
Keraminės membranos sukepinimo temperatūra tiesiogiai veikia jos mikrostruktūrą. HPMC gali sumažinti keraminių membranų sukepinimo temperatūrą, kad žemesnėje temperatūroje jos galėtų sudaryti puikaus pralaidumo membranos struktūrą. Sukepinimo temperatūros sumažinimas ne tik padeda taupyti energiją, bet ir sulėtina pernelyg didelį grūdų augimą, taip išsaugodamas porų struktūros stabilumą ir pralaidumą.
Pagerinkite srutų sklandumą
Kaip priedas, HPMC taip pat gali pagerinti keraminės srutos sklandumą ir pagerinti suspensijos formavimosi savybes ruošiant membraną. Pagerinus srutų reologines savybes, srutos gali būti tolygiau paskirstytos pagrindo paviršiuje, kad susidarytų vienodo storio ir vidutinio tankio keraminė membrana. Šis geras formavimas taip pat padeda pagerinti galutinės membranos pralaidumą.
2. HPMC mechanizmas pralaidumui gerinti
HPMC molekulinėje struktūroje yra daug hidroksilo ir metoksi grupių, todėl jis turi gerą tirpumą vandenyje ir plėvelę formuojančias savybes. Gaminant keramines membranas, HPMC atlieka šiuos vaidmenis:
Porų formavimo agento vaidmuo
Sukepinimo proceso metu HPMC termiškai skaidosi, kad susidarytų dujos. Šios dujos sudaro daugybę smulkių porų membranos viduje, veikdamos kaip poras formuojantis agentas. Porų susidarymas padeda užtikrinti skysčio, praeinančio per keraminę membraną, sklandumą, taip pagerinant membranos pralaidumą. Be to, HPMC skilimas taip pat gali išvengti porų užsikimšimo membranos paviršiuje ir išlaikyti poras neužkimštas.
Pagerinkite membranos hidrofiliškumą
HPMC hidroksilo grupės sudaro vandenilinius ryšius su vandens molekulėmis, todėl keraminės membranos paviršius tampa hidrofiliškesnis. Padidinus membranos paviršiaus hidrofiliškumą, skystis lengviau išsisklaido ir prasiskverbia į membranos paviršių, o tai žymiai pagerina vandens valymo ir filtravimo įsiskverbimo efektyvumą. Be to, hidrofiliškumas taip pat gali veiksmingai sumažinti taršą ir užsikimšimą, kurį susidaro skystis ant membranos paviršiaus, taip dar labiau pagerindamas pralaidumą.
Membranos struktūros vienodumas ir stabilumas
HPMC pridėjimas gali padaryti keraminės membranos mikrostruktūrą tolygesnę. Sukepinimo proceso metu HPMC gali veiksmingai slopinti pernelyg didelį keraminių miltelių agregaciją, todėl membranos porų struktūra pasiskirsto tolygiai ir taip pagerina membranos pralaidumą. Tuo pačiu metu HPMC gali stabilizuoti srutas membranos paruošimo proceso metu, neleisti srutoms nusodinti ir stratifikuoti liejimo proceso metu ir taip užtikrinti keraminės membranos vienodumą.
3. HPMC taikymo pavyzdžiai ir efektų analizė
Kai kuriais praktiniais atvejais HPMC pridėjimas žymiai pagerina keraminių membranų pralaidumą. Kaip pavyzdį imant vandens valymą, pridedant HPMC į keraminių membranų paruošimo procesą, paruoštos membraninės medžiagos pasižymi dideliu vandens srautu ir puikiai apsaugo nuo taršos. Nuotekų valymo procese membranos pralaidumas yra svarbus veiksnys, lemiantis valymo efektyvumą. Keraminė membrana su pridėta HPMC gali pasiekti didelį vandens srautą esant žemam slėgiui, o tai labai pagerina apdorojimo efektyvumą ir sumažina eksploatavimo išlaidas.
HPMC taip pat plačiai naudojamas keraminės membranos atskyrimo technologijoje maisto, medicinos ir kt. Jis optimizuoja membranos filtravimo ir atskyrimo poveikį pagerindamas membranos pralaidumą. Pavyzdžiui, pieno filtravimo procese HPMC padidina membranos pralaidumą, todėl filtravimo procesas tampa efektyvesnis ir išvengiama maistinių medžiagų praradimo.
Kaip daugiafunkcis priedas, HPMC vaidina svarbų vaidmenį ruošiant keramines membranas. Jis efektyviai pagerina keraminių membranų pralaidumą reguliuodamas porų struktūrą, sumažindamas sukepinimo temperatūrą ir pagerindamas srutų sklandumą. Dėl HPMC poras formuojančio agento poveikio, hidrofiliškumo padidėjimo ir membranos struktūros vienodumo pagerinimo keraminė membrana pasižymi puikiu pralaidumu įvairiuose filtravimo ir atskyrimo įrenginiuose. Nuolat tobulinant keraminių membranų technologiją, HPMC bus naudojamas daugiau sričių kaip priedas, suteikiantis daugiau galimybių tobulinti membranų technologiją.
Paskelbimo laikas: 2024-09-30