Nga ahuatanga o te Cationic Cellulose Ether Solution

Ko nga ahuatanga otinga waimeha o te etera cellulose cationic teitei (KG-30M) i nga uara pH rereke i akohia me te taputapu whakamarara taiaho, mai i te radius hydrodynamic (Rh) i nga koki rereke, me te tikanga o te pakiaka o te rautoro tapawha o te hurihanga. Rg Ko te ōwehenga ki te Rh e tohu ana he korikori tona ahua engari he tata ki te porowhita. Na, me te awhina o te rheometer, e toru nga otinga kukū o te cationic cellulose ethers he rereke te nui o te utu i akohia, me te awe o te kukū, te uara pH me tona ake kiato utu i runga i ona ahuatanga rheological. I te pikinga o te kukū, ka heke tuatahi te taupū o Newton, ka heke. Ka puta te rerekee, te rebound ranei, ka puta te whanonga thixotropic i te 3% (hautanga papatipu). He pai te kiato utu iti ki te whiwhi i te pokey kore-kutikuti teitei ake, me te iti o te paanga o te pH ki tona pokey.

kupu matua:ether cellulose cationic; āhuahanga; pokey kore kutikuti; rheology

Ko nga hua o te cellulose me o ratou polymers mahi kua whakarereketia kua whakamahia nuitia i roto i nga mara o te tinana me nga hua parukore, petrochemicals, rongoa, kai, hua tiaki whaiaro, takai, me etahi atu. Ko te wai-wairewa cationic cellulose ether (CCE) na tona Ma te kaha o te matotoru. te kaha, ka whakamahia nuitia i roto i nga matū o ia ra, ina koa nga shampoos, ka taea te whakapai ake i te whakakotahitanga o nga makawe i muri i te hopi. I te wa ano, na te pai o te hototahi, ka taea te whakamahi i nga shampoos e rua-i-kotahi me te katoa-i-kotahi. He pai ano te tono tono me te aro o nga tini whenua. Kua korerohia i roto i nga tuhinga e whakaatu ana nga rongoatanga whakaheke cellulose i nga whanonga penei i te wai Newtonian, te wai pseudoplastic, te wai thixotropic me te wai viscoelastic me te piki ake o te kukū, engari ko te ahua, te rheology me nga mea whakaawe o te cationic cellulose ether i roto i te wairewa wai. pūrongo rangahau. Ko tenei pepa e aro ana ki te whanonga rheological o te haukinia haukinia kua whakarereketia te wairewa cellulose wai, kia puta he tohutoro mo te whakamahi mahi.

1. Wāhanga whakamātautau

1.1 Rauemi mata

Cationic cellulose ether (KG-30M, JR-30M, LR-30M); Canada Dow Chemical Company hua, na Procter & Gamble Company Kobe R&D Center i Hapani, i inehia e Vario EL elemental analyzer (German Elemental Company), te tauira Ko te ihirangi hauota he 2.7%, 1.8%, 1.0% ia (ko te kiato utu he 1.9 Meq/g, 1.25 Meq/g, 0.7 Meq/g aua), a ka whakamatauria e te Tiamana ALV-5000E rama taiaho Ko te taputapu whakamararatanga (LLS) i inehia tona taumaha toharite molecular weight is about 1.64×106g/mol.

1.2 Te whakarite otinga

I purea te tauira ma te filtration, te dialysis me te whakamaroke-tio. Paunatia he raupapa o nga tauira ine e toru, ka taapirihia he otinga parepare me te pH 4.00, 6.86, 9.18 hei whakarite i te kukū e hiahiatia ana. Kia mohio ai kua memeha katoa nga tauira, ka tukuna nga otinga tauira katoa ki runga i te whakakorikori autō mo te 48 haora i mua i te whakamatautau.

1.3 Inenga marara marama

Whakamahia te LLS ki te ine i te taumaha-toharite o te taumaha ngota o te tauira i roto i te wairewa waimeha waimeha, te pūtoro hydrodynamic me te pūtoro tapawha o te hurihanga o te pakiaka i te wa o te whakareatanga Villi tuarua me nga koki rereke,), me te whakatau ko tenei cationic cellulose ether kei roto. te wairewa wai ma tona mana ōwehenga.

1.4 Te ine pokey me te rangahau rheological

I rangahauhia te otinga CCE kukū e Brookfield RVDV-III+ rheometer, ā, i tirotirohia te awe o te kukū, te kiato utu me te uara pH ki runga i nga ahuatanga rheological penei i te pokey tauira. I nga kohinga teitei ake, he mea tika ki te tirotiro i tana thixotropy.

2. Nga hua me te matapaki

2.1 Rangahau mo te Marara Marama

Na tona hanganga rapoi motuhake, he uaua te noho i roto i te ahua o te ngota ngota kotahi ahakoa i roto i te whakarewa pai, engari i roto i te ahua o etahi micelles pumau, tautau, hononga ranei.

I te kitenga o te wairewa wai memeha (~o.1%) o CCE me te karu polarizing, i raro i te papamuri o te mara orthogonal ripeka pango, ka puta mai nga wahi kanapa "whetu" me nga tutaki kanapa. Kei te tohuhia ano e te marara marama, ko te radius hydrodynamic hihiri i nga pH rereke me nga koki, ko te pakiaka te tikanga o te hurihanga tapawha o te hurihanga me te rua o te taurangi Villi i puta mai i te hoahoa Berry kua whakarārangihia ki Ripa. 1. Ko te kauwhata tohatoha o te mahi radius hydrodynamic i whiwhi i te kukū o te 10-5 ko te nuinga he tihi kotahi, engari he tino whanui te tohatoha (Fig. 1), e tohu ana he hononga taumata-ngota me nga kohinga nui kei roto i te punaha. ; He huringa, a ko nga uara Rg/Rb kei te huri noa i te 0.775, e tohu ana ko te ahua o te CCE i roto i te otinga he tata ki te porowhita, engari kaore i te rite. Ko te paanga o te pH i runga i te Rb me te Rg kaore i te kitea. Ko te porotiti i roto i te otinga parepare e pahekoheko ana me CCE ki te whakamarumaru i te utu i runga i tona mekameka taha ka whakaheke, engari he rereke te rereke ki te momo parepare. Ko te inenga marara marama o nga polymers kua utaina he whakaraerae ki te pahekoheko roa-roa me te wawaotanga o waho, na reira he hapa me nga herenga o te tohu LLS. Ki te nui ake te hautau papatipu i te 0.02%, ko te nuinga o te nuinga o te waa karekau e taea te wehea nga tihi takirua, tae noa ki nga tihi maha kei te hoahoa tohanga Rh. Ka piki ake te kukū, ka piki ano te Rh, e tohu ana he maha atu nga macromolecules e hono ana, kua whakahiatohia ranei. I a Cao et al. I whakamahia te whakamararatanga marama ki te ako i te copolymer o te carboxymethyl cellulose me nga tonotono hohe-mata, i reira ano he tihi takirua e kore e taea te wehe, ko tetahi kei waenganui i te 30nm me te 100nm, e tohu ana i te hanganga o nga micelles i te taumata ngota, me tetahi atu Ko te tihi Rh he ahua ahua. nui, e kiia ana he whakahiato, he rite ki nga hua kua whakatauhia i tenei pepa.

2.2 Te rangahau mo te whanonga rheological

2.2.1 Painga o te kukū:Te ine i te tino pokey o nga otinga KG-30M me te rereke o nga kuhanga i nga reiti kutikuti rereke, me te rite ki te ahua taukohiko o te wharite ture mana i whakaarohia e Ostwald-Dewaele, ina kore e neke ake te hautanga papatipu i te 0.7% , me te raupapa o nga raina tika. me te whakarea taurite raina nui ake i te 0.99 i whiwhi. A, ka piki ake te kukū, ka heke te uara o te taupū o Newton n (he iti iho i te 1), e whakaatu ana i te wai pseudoplastic kitea. Na te kaha kutikuti, ka timata nga mekameka macromolecular ki te wetewete, ki te torotika, no reira ka heke te pokey. Ki te nui ake te hautau papatipu i te 0.7%, ka heke te whakarea whakaerenga raina o te raina torotika kua whiwhi (mo te 0.98), ka tiimata te n ki te rereke, ka piki ake ranei i te pikinga o te kukū; ka tae te hautau papatipu ki te 3% (Fig. 2), te ripanga Ka piki tuatahi te pokey ka heke i te pikinga o te tere kutikuti. He rereke tenei raupapa o nga ahuatanga mai i nga ripoata o etahi atu otinga polymer anionic me te cationic. Ka piki ake te n uara, ara, ka ngoikore te taonga kore-Newtonian; Ko te wai hou o Newtonian he wai pokarekare, a ka puta te paheketanga o waenga ngota i raro i te mahi a te ahotea kutikuti, a kaore e taea te whakahoki mai; Ko te wai kore-Newtonian kei roto he wahi rapa e taea te whakahoki mai me tetahi waahanga pokarekare e taea te whakaora. I raro i te mahi o te ahotea kutikuti, ka puta te paheketanga e kore e taea te huri i waenga i nga ngota ngota, i te wa ano, na te mea kua toronga nga macromolecules me te aro ki te kutikuti, ka puta he wahanga rapa hei whakaora. Ina tangohia te kaha o waho, ka hoki ano nga macromolecules ki te ahua taketake, no reira ka piki te uara o n. Kei te piki tonu te kukū ki te hanga i te hanganga whatunga. I te iti o te ahotea kutikuti, karekau e pakaru, ka puta noa te huringa rapa. I tenei wa, ka tino whakanuia te elasticity, ka ngoikore te viscosity, ka heke te uara o te n; i te mea kei te piki haere te ahotea kutikuti i te wa o te inenga, n reira ka rere ke te uara. Ka eke te hautau papatipu ki te 3%, ka piki te pokey kitea i te tuatahi ka heke iho, na te mea ko te kutikuti iti e whakatairanga ana i te tukinga o nga macromolecules ki te hanga whakahiato nui, na reira ka piki te pokey, ka pakaru tonu te ahotea kutikuti i nga whakahiato. , ka heke ano te viscosity.

I roto i te whakawakanga mo te thixotropy, tautuhia te tere (r/min) kia tae ki te y e hiahiatia ana, whakanuia te tere i nga wa rite tae noa ki te tae ki te uara kua whakaritea, katahi ka heke tere mai i te tere morahi ki te uara tuatahi kia whiwhi ai i nga mea e rite ana. Ko te ahotea kutikuti, tona hononga ki te tere kutikuti e whakaatuhia ana i te Whakaahua 3. Ina he iti iho te hautau papatipu i te 2.5%, ka inaki rawa te pihi whakarunga me te pihi whakararo, engari ka 3% te hautau papatipu, ka kore nga rarangi e rua. he roa ake te inaki, a kei muri te raina whakararo, e tohu ana i te thixotropy.

Ko te taima o te ahotea kutikuti e kiia ana ko te parenga rheological. Ko te parenga Rheological he ahuatanga o te wai viscoelastic me nga wai whai hanganga thixotropic. Ka kitea ko te nui o te y kei te hautau papatipu kotahi, ka tere ake te r ka tae ki te taurite, ka iti ake te whakawhirinaki o te wa; i te hautanga papatipu iti (<2%), kaore a CCE e whakaatu ana i te parenga rheological. Ka piki te hautau papatipu ki te 2.5%, ka kitea te kaha o te ti'aturi i te wa (Whakaahua 4), ka 10 meneti pea ka tae ki te taurite, i te 3.0%, ka 50 meneti te roa o te taurite. Ko te thixotropy pai o te punaha he pai ki te whakamahi mahi.

2.2.2 Te painga o te kiato utu:ka tohua te ahua arorau o te tauira whaimana a Spencer-Dillon, i reira ko te pokey kore-tapahi, b he rite tonu te kukū me te pāmahana rereke, ka piki ake i te piki o te kukū i te pāmahana kotahi. E ai ki te wharite ture mana i tangohia e Onogi i te tau 1966, ko M te papatipu ngota ngota o te waerau, A me B he taumau, ko c te hautau papatipu (%). Fig.5 Kei te 0.6% te 0.6% o nga pihi e toru, ara, he hautanga papatipu tino nui. Neke atu i te 0.6%, ka tere te piki o te pokey kore-kutikuti me te pikinga o te kukū C. Ko nga pihi o nga tauira e toru he rereke nga utu utu e tino tata ana. He rereke, ina ko te hautau papatipu kei waenganui i te 0.2% me te 0.8%, ko te pokey kore-tapahi o te tauira LR me te iti rawa o te kiato utu ko te mea nui rawa, na te mea ko te hononga hononga hauwai e hiahia ana ki tetahi whakapiri. No reira, ko te kiato utu e hono tata ana ki te mea ka taea te whakarite i nga macromolecules i runga i te raupapa me te kiato; na roto i te whakamatautau DSC, ka kitea he ngoikore te tihi whakatioatanga a LR, e tohu ana i te kiato utu tika, a he teitei ake te pokey kore kutikuti i te kukū kotahi. Ina he iti iho te hautau papatipu i te 0.2%, ko te LR te mea iti rawa, na te mea i roto i te wairewa waimeha, ka kaha ake te hanga i te nohonga porowhita nga macromolecules iti te kiato, no reira he iti te pokey kore kutikuti. He pai te hiranga arata'i tenei i runga i nga mahi whakakaha.

2.2.3 pānga pH: Ko te 6 ko te hua ine ki te pH rereke i roto i te awhe o te 0.05% ki te 2.5% hautanga papatipu. Kei te 0.45% te ira korikori, engari ka tata inaki nga pihi e toru, e tohu ana karekau he paanga o te pH ki te pokey kore kutikuti, he rereke rawa atu i te tairongo o te etera cellulose anionic ki te pH.

3. Whakamutunga

Ko te wairewa wai waimeha KG-30M e akohia ana e te LLS, a, ko te tohanga pūtoro hydrodynamic i whiwhi he tihi kotahi. Mai i te ti'aturiraa koki me te ōwehenga Rg/Rb, ka taea te whakatau he tata te ahua ki te porowhita, engari kaore i te rite tonu. Mo nga otinga CCE e toru nga taumahatanga utu, ka piki te pokey me te pikinga o te kukū, engari ko te tau hopu a Newton n tuatahi ka heke, ka rere ke, ka piki ano; He iti te awe o te pH ki te pokey, a ka taea e te kiato utu ngawari te whiwhi i te pokey teitei ake.