HPMC (Hydroxypropyl Methyl Cellulose) ir izplatīta organisko polimēru piedeva, ko plaši izmanto keramikas membrānu sagatavošanā. Keramikas membrānas tiek plaši izmantotas šķidruma filtrēšanā, atdalīšanā un attīrīšanā, jo tām ir laba mehāniskā izturība, izturība pret koroziju un izturība pret augstu temperatūru. Tomēr keramikas membrānu caurlaidība ir viens no galvenajiem faktoriem, kas ietekmē to darbību. Lai uzlabotu keramisko membrānu caurlaidību, par vienu no svarīgākajiem līdzekļiem ir kļuvusi atbilstošu piedevu pievienošana.
1. HPMC nozīme keramikas membrānu sagatavošanā
Poru struktūras regulēšana
Keramikas membrānu sagatavošanas laikā HPMC spēlē lomu poru struktūras regulēšanā. Pievienojot vircai HPMC, tā var efektīvi kontrolēt poru veidošanos keramikas membrānas iekšpusē. Augstas temperatūras saķepināšanas laikā HPMC sadalīsies, veidojot vienmērīgāku poru struktūru, kas ir ļoti svarīga, lai uzlabotu keramikas membrānu caurlaidību. Poru izmēra sadalījuma vienmērīgums un porainības palielināšanās nodrošina membrānas lielāku caurlaidību, vienlaikus saglabājot izturību, tādējādi palielinot šķidruma caurlaidības ātrumu.
Samaziniet saķepināšanas temperatūru
Keramikas membrānas saķepināšanas temperatūra tieši ietekmē tās mikrostruktūru. HPMC var samazināt keramikas membrānu saķepināšanas temperatūru, lai tās varētu veidot membrānas struktūru ar lielisku caurlaidību zemākā temperatūrā. Saķepināšanas temperatūras pazemināšana palīdz ne tikai ietaupīt enerģiju, bet arī palēnina pārmērīgu graudu augšanu, tādējādi saglabājot poru struktūras stabilitāti un caurlaidību.
Uzlabojiet vircas plūstamību
Kā piedeva HPMC var arī uzlabot keramikas vircas plūstamību un uzlabot vircas veidošanās spēju membrānas sagatavošanas laikā. Uzlabojot vircas reoloģiskās īpašības, vircu var vienmērīgāk sadalīt pa pamatnes virsmu, veidojot keramikas membrānu ar vienmērīgu biezumu un mērenu blīvumu. Šī labā formējamība arī palīdz uzlabot gala membrānas caurlaidību.
2. HPMC mehānisms caurlaidības uzlabošanai
HPMC molekulārā struktūra satur lielu skaitu hidroksilgrupu un metoksigrupu, kas nodrošina labu šķīdību ūdenī un plēvi veidojošas īpašības. Keramikas membrānu sagatavošanā HPMC spēlē šādas lomas:
Poru veidojošā aģenta loma
Saķepināšanas procesā HPMC tiek pakļauts termiskai sadalīšanai, lai iegūtu gāzi. Šīs gāzes membrānas iekšpusē veido lielu skaitu smalku poru, kas darbojas kā poras veidojošs līdzeklis. Poru veidošanās veicina šķidruma plūstamību, kas iet cauri keramikas membrānai, tādējādi uzlabojot membrānas caurlaidību. Turklāt HPMC sadalīšanās var arī izvairīties no poru bloķēšanas uz membrānas virsmas un saglabāt poras netraucētas.
Uzlabojiet membrānas hidrofilitāti
HPMC hidroksilgrupas veido ūdeņraža saites ar ūdens molekulām, padarot keramikas membrānas virsmu hidrofilāku. Pēc membrānas virsmas hidrofilitātes uzlabošanas šķidrums ir vieglāk izkliedēts un iekļūt membrānas virsmā, kas būtiski uzlabo iespiešanās efektivitāti ūdens attīrīšanā un filtrācijā. Turklāt hidrofilitāte var arī efektīvi samazināt piesārņojumu un aizsprostojumu, ko šķidrums veido uz membrānas virsmas, tādējādi vēl vairāk uzlabojot caurlaidību.
Membrānas struktūras viendabīgums un stabilitāte
HPMC pievienošana var padarīt keramikas membrānas mikrostruktūru viendabīgāku. Saķepināšanas procesā HPMC klātbūtne var efektīvi kavēt pārmērīgu keramikas pulveru agregāciju, padarot membrānas poru struktūru vienmērīgi sadalītu, tādējādi uzlabojot membrānas caurlaidību. Tajā pašā laikā HPMC var stabilizēt vircu membrānas sagatavošanas procesā, novērst vircas nogulsnēšanos un noslāņošanos formēšanas procesā un tādējādi nodrošināt keramikas membrānas viendabīgumu.
3. HPMC pielietojuma piemēri un efektu analīze
Dažos praktiskos lietojumos HPMC pievienošana ievērojami uzlabo keramikas membrānu caurlaidību. Par piemēru ņemot ūdens attīrīšanu, keramisko membrānu sagatavošanas procesā pievienojot HPMC, sagatavotajiem membrānas materiāliem ir augsta ūdens plūsma un lieliska pretpiesārņojuma veiktspēja. Notekūdeņu attīrīšanas procesā membrānas caurlaidība ir svarīgs faktors, kas nosaka attīrīšanas efektivitāti. Keramikas membrāna ar pievienotu HPMC var sasniegt augstu ūdens plūsmu zemā spiedienā, kas ievērojami uzlabo apstrādes efektivitāti un samazina ekspluatācijas izmaksas.
HPMC tiek plaši izmantots arī keramikas membrānu atdalīšanas tehnoloģijās pārtikas, medicīnas uc jomās. Tas optimizē membrānas filtrēšanas un atdalīšanas efektus, uzlabojot membrānas caurlaidību. Piemēram, piena filtrēšanas procesā HPMC uzlabo membrānas caurlaidību, padarot filtrēšanas procesu efektīvāku un izvairoties no barības vielu zuduma.
Kā daudzfunkcionāla piedeva HPMC spēlē nozīmīgu lomu keramikas membrānu sagatavošanā. Tas efektīvi uzlabo keramisko membrānu caurlaidību, regulējot poru struktūru, samazinot saķepināšanas temperatūru un uzlabojot vircas plūstamību. HPMC poras veidojošā līdzekļa iedarbība, hidrofilitātes uzlabošana un membrānas struktūras viendabīguma uzlabošana liek keramikas membrānai parādīt izcilu caurlaidību dažādos filtrēšanas un atdalīšanas lietojumos. Nepārtraukti attīstoties keramisko membrānu tehnoloģijai, HPMC tiks izmantots vairākās jomās kā piedeva, sniedzot plašākas iespējas membrānu tehnoloģiju attīstībai.
Publicēšanas laiks: 30. septembris 2024