सेल्युलोज थिकनर म्हणजे काय?

थिकनर, ज्याला जेलिंग एजंट म्हणूनही ओळखले जाते, याला पेस्ट किंवा फूड ग्लू असेही म्हणतात. त्याचे मुख्य कार्य म्हणजे मटेरियल सिस्टमची स्निग्धता वाढवणे, मटेरियल सिस्टमला एकसमान आणि स्थिर निलंबन स्थिती किंवा इमल्सिफाइड स्थितीत ठेवणे किंवा जेल तयार करणे. जाडसर वापरल्यास ते उत्पादनाची चिकटपणा त्वरीत वाढवू शकतात. जाड होण्याच्या उद्देशाने मॅक्रोमोलेक्युलर चेन स्ट्रक्चर एक्सटेन्शनचा वापर करणे किंवा घट्ट होण्यासाठी त्रि-आयामी नेटवर्क रचना तयार करण्यासाठी मायसेल्स आणि पाणी तयार करणे हे जाडकणांच्या कृतीची बहुतेक यंत्रणा आहे. त्यात कमी डोस, जलद वृद्धत्व आणि चांगली स्थिरता ही वैशिष्ट्ये आहेत आणि अन्न, कोटिंग्ज, चिकटवता, सौंदर्यप्रसाधने, डिटर्जंट्स, छपाई आणि रंग, तेल शोध, रबर, औषध आणि इतर क्षेत्रांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. सर्वात जुने जाडसर हे पाण्यात विरघळणारे नैसर्गिक रबर होते, परंतु त्याचा वापर त्याच्या मोठ्या डोसमुळे आणि कमी उत्पादनामुळे त्याच्या उच्च किंमतीमुळे मर्यादित होता. दुस-या पिढीतील घट्ट यंत्राला इमल्सिफिकेशन जाडनर असेही म्हणतात, विशेषत: तेल-पाणी इमल्सिफिकेशन जाड यंत्राच्या उदयानंतर, काही औद्योगिक क्षेत्रात त्याचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जात आहे. तथापि, इमल्सीफायिंग घट्ट करणाऱ्यांना मोठ्या प्रमाणात केरोसीन वापरावे लागते, जे केवळ पर्यावरण प्रदूषित करत नाही तर उत्पादन आणि वापरामध्ये सुरक्षिततेला धोका निर्माण करते. या समस्यांच्या आधारे, सिंथेटिक घट्ट करणारे पदार्थ बाहेर आले आहेत, विशेषत: ऍक्रेलिक ऍसिड आणि योग्य प्रमाणात क्रॉस-लिंकिंग मोनोमर्सच्या कॉपॉलिमरायझेशनद्वारे तयार केलेले कृत्रिम जाड तयार करणे आणि वापरणे वेगाने विकसित केले गेले आहे.

जाडसर आणि जाड होण्याची यंत्रणा यांचे प्रकार

जाडीचे अनेक प्रकार आहेत, जे अजैविक आणि सेंद्रिय पॉलिमरमध्ये विभागले जाऊ शकतात आणि सेंद्रिय पॉलिमर नैसर्गिक पॉलिमर आणि सिंथेटिक पॉलिमरमध्ये विभागले जाऊ शकतात.

1.सेल्युलोजघट्ट करणारा

बहुतेक नैसर्गिक पॉलिमर घट्ट करणारे पॉलिसेकेराइड आहेत, ज्यांचा वापराचा दीर्घ इतिहास आहे आणि मुख्यतः सेल्युलोज इथर, गम अरेबिक, कॅरोब गम, ग्वार गम, झेंथन गम, चिटोसन, अल्जिनिक ऍसिड सोडियम आणि स्टार्च आणि त्याची विकृत उत्पादने इत्यादींचा समावेश आहे. सोडियम कार्बोक्झिमिथाइल सेल्युलोज (सीएमसी), इथाइल सेल्युलोज (ईसी), हायड्रॉक्सीएथिल सेल्युलोज (एचईसी), हायड्रॉक्सीप्रोपाइल सेल्युलोज (एचपीसी), सेल्युलोज इथर उत्पादनांमध्ये मिथाइल हायड्रॉक्सीथाइल सेल्युलोज (एमएचईसी) आणि मिथाइल हायड्रॉक्सीमॅथाइल सेल्युलोज (जीएमपीसी) औद्योगिक , आणि तेल ड्रिलिंग, बांधकाम, कोटिंग्ज, अन्न, औषध आणि दैनंदिन रसायनांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले गेले आहे. या प्रकारचे जाडसर मुख्यतः रासायनिक क्रियेद्वारे नैसर्गिक पॉलिमर सेल्युलोजपासून बनवले जाते. झु गांगुई यांचा असा विश्वास आहे की सोडियम कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोज (CMC) आणि हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोज (HEC) हे सेल्युलोज इथर उत्पादनांमध्ये सर्वाधिक वापरले जाणारे उत्पादन आहेत. ते सेल्युलोज साखळीवरील एनहायड्रोग्लुकोज युनिटचे हायड्रॉक्सिल आणि इथरिफिकेशन गट आहेत. (क्लोरोएसिटिक ऍसिड किंवा इथिलीन ऑक्साईड) प्रतिक्रिया. सेल्युलोसिक जाडसर हायड्रेशन आणि लांब साखळ्यांच्या विस्तारामुळे घट्ट होतात. जाड होण्याची यंत्रणा खालीलप्रमाणे आहे: सेल्युलोज रेणूंची मुख्य शृंखला हायड्रोजन बंधांद्वारे आसपासच्या पाण्याच्या रेणूंशी संबंधित असते, ज्यामुळे पॉलिमरच्या द्रवपदार्थाचे प्रमाण वाढते, ज्यामुळे पॉलिमरचेच प्रमाण वाढते. सिस्टम व्हिस्कोसिटी. त्याचे जलीय द्रावण हे नॉन-न्यूटोनियन द्रवपदार्थ आहे, आणि त्याची स्निग्धता कातरण्याच्या दरानुसार बदलते आणि त्याचा काळाशी काहीही संबंध नाही. एकाग्रतेच्या वाढीसह द्रावणाची स्निग्धता झपाट्याने वाढते आणि हे सर्वात मोठ्या प्रमाणात वापरल्या जाणाऱ्या जाड आणि रिओलॉजिकल ऍडिटीव्हपैकी एक आहे.

कॅशनिक ग्वार गम हे शेंगायुक्त वनस्पतींमधून काढलेले एक नैसर्गिक कॉपॉलिमर आहे, ज्यामध्ये कॅशनिक सर्फॅक्टंट आणि पॉलिमर रेझिनचे गुणधर्म आहेत. त्याचे स्वरूप हलके पिवळे पावडर, गंधहीन किंवा किंचित सुगंधित आहे. हे 80% पॉलिसेकेराइड D2 मॅनोज आणि 2-1 उच्च आण्विक पॉलिमर रचनेसह D2 गॅलेक्टोजचे बनलेले आहे. त्याच्या 1% जलीय द्रावणाची स्निग्धता 4000~5000mPas आहे. Xanthan गम, ज्याला xanthan गम देखील म्हणतात, एक anionic पॉलिमर पॉलिसेकेराइड पॉलिमर आहे जो स्टार्चच्या किण्वनाने तयार होतो. हे थंड पाण्यात किंवा गरम पाण्यात विरघळणारे आहे, परंतु सामान्य सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्समध्ये अघुलनशील आहे. xanthan गमचे वैशिष्ट्य म्हणजे ते 0~100 तापमानात एकसमान स्निग्धता टिकवून ठेवू शकते, आणि तरीही कमी एकाग्रतेत उच्च स्निग्धता आहे, आणि चांगली थर्मल स्थिरता आहे. ), त्यात अजूनही उत्कृष्ट विद्राव्यता आणि स्थिरता आहे, आणि द्रावणातील उच्च-सांद्रता क्षारांशी सुसंगत असू शकते आणि पॉलीॲक्रिलिक ऍसिड जाडसर वापरल्यास एक महत्त्वपूर्ण समन्वयात्मक प्रभाव निर्माण करू शकतो. काइटिन हे एक नैसर्गिक उत्पादन आहे, ग्लुकोसामाइन पॉलिमर आणि कॅशनिक जाडसर आहे.

सोडियम अल्जिनेट (C6H7O8Na)n हे प्रामुख्याने अल्जिनिक ऍसिडच्या सोडियम मीठाने बनलेले आहे, जे aL मॅन्युरोनिक ऍसिड (M युनिट) आणि bD गुलुरोनिक ऍसिड (G युनिट) 1,4 ग्लायकोसिडिक बंधांनी जोडलेले आहे आणि वेगवेगळ्या GGGMMM तुकड्यांचे बनलेले आहे. कॉपॉलिमर टेक्सटाईल रिॲक्टिव्ह डाई प्रिंटिंगसाठी सोडियम अल्जिनेट हे सर्वात जास्त वापरले जाणारे जाडसर आहे. मुद्रित कापडांमध्ये चमकदार नमुने, स्पष्ट रेषा, उच्च रंग उत्पन्न, एकसमान रंग उत्पन्न, चांगली पारगम्यता आणि प्लॅस्टिकिटी असते. हे कापूस, लोकर, रेशीम, नायलॉन आणि इतर कापडांच्या छपाईमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले गेले आहे.

सिंथेटिक पॉलिमर जाडसर

1. रासायनिक क्रॉस-लिंकिंग सिंथेटिक पॉलिमर जाडसर

सिंथेटिक जाडकण हे सध्या बाजारात सर्वाधिक विकले जाणारे आणि विस्तीर्ण उत्पादन आहेत. यापैकी बहुतेक घट्ट करणारे मायक्रोकेमिकल क्रॉस-लिंक केलेले पॉलिमर असतात, पाण्यात अघुलनशील असतात आणि फक्त घट्ट होण्यासाठी फुगण्यासाठी पाणी शोषून घेतात. Polyacrylic acid thickener हे मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाणारे सिंथेटिक जाडसर आहे आणि त्याच्या संश्लेषण पद्धतींमध्ये इमल्शन पॉलिमरायझेशन, इनव्हर्स इमल्शन पॉलिमरायझेशन आणि पर्सिपिटेशन पॉलिमरायझेशन यांचा समावेश होतो. या प्रकारचा जाडसर त्याच्या जलद घट्ट होण्याच्या प्रभावामुळे, कमी खर्चात आणि कमी डोसमुळे वेगाने विकसित झाला आहे. सध्या, या प्रकारच्या जाडीचे तीन किंवा अधिक मोनोमर्सद्वारे पॉलिमराइज्ड केले जाते आणि मुख्य मोनोमर सामान्यत: पाण्यात विरघळणारे मोनोमर आहे, जसे की ऍक्रेलिक ऍसिड, मेलिक ऍसिड किंवा मॅलेइक ऍनहायड्राइड, मेथाक्रिलिक ऍसिड, ऍक्रिलामाइड आणि 2 ऍक्रिलामाइड. 2-मिथाइल प्रोपेन सल्फोनेट इ.; दुसरा मोनोमर सामान्यतः ऍक्रिलेट किंवा स्टायरीन असतो; तिसरा मोनोमर क्रॉस-लिंकिंग प्रभावासह एक मोनोमर आहे, जसे की N, N methylenebisacrylamide, Butylene diacrylate ester किंवा dipropylene phthalate, इ.

पॉलीॲक्रिलिक ऍसिड जाड बनवण्याच्या यंत्रणेमध्ये दोन प्रकार आहेत: तटस्थीकरण जाड करणे आणि हायड्रोजन बाँडिंग जाड करणे. तटस्थीकरण आणि घट्ट करणे म्हणजे अम्लीय पॉलीॲक्रिलिक ऍसिड जाडसरला अल्कलीसह तटस्थ करणे आणि त्याचे रेणू आयनीकरण करणे आणि पॉलिमरच्या मुख्य शृंखलेसह नकारात्मक शुल्क निर्माण करणे, आण्विक साखळी स्ट्रेचिंगला चालना देण्यासाठी समान-सेक्स शुल्कांमधील तिरस्करणावर अवलंबून राहून नेटवर्क तयार करणे. जाड होणे प्रभाव प्राप्त करण्यासाठी रचना. हायड्रोजन बाँडिंग जाड होणे म्हणजे पॉलीॲक्रिलिक ऍसिड रेणू पाण्याशी संयोग होऊन हायड्रेशन रेणू तयार करतात आणि नंतर हायड्रॉक्सिल दाता जसे की नॉन-आयोनिक सर्फॅक्टंट्ससह 5 किंवा अधिक इथॉक्सी गटांसह एकत्र होतात. कार्बोक्झिलेट आयनच्या समलिंगी इलेक्ट्रोस्टॅटिक प्रतिकर्षणाद्वारे, आण्विक साखळी तयार होते. हेलिकल एक्स्टेंशन रॉडसारखे बनते, ज्यामुळे कर्ल केलेल्या आण्विक साखळ्या जलीय प्रणालीमध्ये उघडल्या जातात आणि जाड होण्याचा परिणाम साध्य करण्यासाठी नेटवर्क संरचना तयार करतात. विविध पॉलिमरायझेशन पीएच मूल्य, तटस्थ करणारे एजंट आणि आण्विक वजन यांचा जाड होण्याच्या प्रणालीच्या घट्ट होण्याच्या प्रभावावर मोठा प्रभाव असतो. या व्यतिरिक्त, अजैविक इलेक्ट्रोलाइट्स या प्रकारच्या जाडसरच्या घट्ट होण्याच्या कार्यक्षमतेवर लक्षणीय परिणाम करू शकतात, मोनोव्हॅलेंट आयन केवळ प्रणालीची घट्ट होण्याची कार्यक्षमता कमी करू शकतात, द्विसंयोजक किंवा त्रिसंयोजक आयन केवळ प्रणाली पातळ करू शकत नाहीत, तर अघुलनशील अवक्षेपण देखील तयार करतात. त्यामुळे, पॉलीकार्बोक्झिलेट जाडसरांचा इलेक्ट्रोलाइट प्रतिरोध खूपच खराब आहे, ज्यामुळे ते तेल शोषणासारख्या क्षेत्रात लागू करणे अशक्य होते.

कापड, पेट्रोलियम एक्सप्लोरेशन आणि सौंदर्यप्रसाधने यासारख्या ज्या उद्योगांमध्ये जाडसरांचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो, तेथे इलेक्ट्रोलाइट प्रतिरोधकता आणि घट्टपणाची कार्यक्षमता यासारख्या जाडसरांच्या कामगिरीची आवश्यकता खूप जास्त असते. सोल्यूशन पॉलिमरायझेशनद्वारे तयार केलेल्या जाडीचे सामान्यत: कमी आण्विक वजन असते, ज्यामुळे घट्ट होण्याची कार्यक्षमता कमी होते आणि काही औद्योगिक प्रक्रियांच्या आवश्यकता पूर्ण करू शकत नाहीत. उच्च आण्विक वजन जाड करणारे इमल्शन पॉलिमरायझेशन, इनव्हर्स इमल्शन पॉलिमरायझेशन आणि इतर पॉलिमरायझेशन पद्धतींद्वारे मिळवता येतात. कार्बोक्सिल ग्रुपच्या सोडियम मिठाच्या खराब इलेक्ट्रोलाइट प्रतिरोधामुळे, पॉलिमर घटकामध्ये नॉन-आयनिक किंवा कॅशनिक मोनोमर्स आणि मजबूत इलेक्ट्रोलाइट प्रतिरोधक (जसे की सल्फोनिक ऍसिड गट असलेले मोनोमर्स) मोनोमर्स जोडल्यास जाडसरची चिकटपणा मोठ्या प्रमाणात सुधारू शकतो. इलेक्ट्रोलाइट प्रतिरोधामुळे ते तृतीयक तेल पुनर्प्राप्तीसारख्या औद्योगिक क्षेत्रातील आवश्यकता पूर्ण करते. 1962 मध्ये इनव्हर्स इमल्शन पॉलिमरायझेशन सुरू झाल्यापासून, उच्च आण्विक वजन पॉलीएक्रिलिक ऍसिड आणि पॉलीएक्रिलामाइडचे पॉलिमरायझेशन व्यस्त इमल्शन पॉलिमरायझेशनने वर्चस्व गाजवले आहे. नायट्रोजनयुक्त आणि पॉलीऑक्सीथिलीनचे इमल्शन कॉपॉलिमरायझेशन किंवा पॉलीऑक्सीप्रोपायलीन पॉलिमराइज्ड सर्फॅक्टंट, क्रॉस-लिंकिंग एजंट आणि ॲक्रेलिक ॲसिड मोनोमरसह पॉलीॲक्रिलिक ॲसिड इमल्शन एक जाडसर म्हणून तयार करण्यासाठी पर्यायी कॉपॉलिमरायझेशनची पद्धत शोधून काढली, आणि चांगला जाड-प्रतिरोधक प्रभाव प्राप्त केला, आणि चांगले प्रतिजैविक परिणाम. कामगिरी Arianna Benetti et al. कॉपॉलिमराइझ करण्यासाठी इन्व्हर्स इमल्शन पॉलिमरायझेशनची पद्धत ॲक्रेलिक ॲसिड, सल्फोनिक ॲसिड ग्रुप असलेले मोनोमर्स आणि कॉस्मेटिक्ससाठी जाडसर शोधण्यासाठी कॅशनिक मोनोमर्स वापरली. सल्फोनिक ऍसिड गट आणि चतुर्थांश अमोनियम ग्लायकोकॉलेट घनतेच्या संरचनेत इलेक्ट्रोलाइट-विरोधी क्षमतेसह प्रवेश केल्यामुळे, तयार पॉलिमरमध्ये उत्कृष्ट घट्ट होणे आणि इलेक्ट्रोलाइट विरोधी गुणधर्म आहेत. मार्शल पॅबॉन इ. हायड्रोफोबिक असोसिएशन वॉटर-सोल्युबल जाडनर तयार करण्यासाठी सोडियम ऍक्रिलेट, ऍक्रिलामाइड आणि आयसोक्टाइलफेनॉल पॉलीऑक्सीथिलीन मेथाक्रिलेट मॅक्रोमोनोमर्स कॉपोलिमराइझ करण्यासाठी इनव्हर्स इमल्शन पॉलिमरायझेशन वापरले. चार्ल्स ए. इ. यांनी इनव्हर्स इमल्शन पॉलिमरायझेशनद्वारे उच्च आण्विक वजन जाड बनवण्यासाठी कोमोनोमर्स म्हणून ऍक्रेलिक ऍसिड आणि ऍक्रिलॅमाइडचा वापर केला. झाओ जंझी आणि इतरांनी हायड्रोफोबिक असोसिएशन पॉलीएक्रिलेट जाडनर्सचे संश्लेषण करण्यासाठी सोल्यूशन पॉलिमरायझेशन आणि इनव्हर्स इमल्शन पॉलिमरायझेशन वापरले आणि पॉलिमरायझेशन प्रक्रिया आणि उत्पादनाच्या कामगिरीची तुलना केली. परिणाम दर्शविते की, ॲक्रेलिक ॲसिड आणि स्टेरिल ॲक्रिलेटच्या सोल्युशन पॉलिमरायझेशन आणि इन्व्हर्स इमल्शन पॉलिमरायझेशनच्या तुलनेत, ॲक्रेलिक ॲसिड आणि फॅटी अल्कोहोल पॉलीऑक्सीथिलीन इथरपासून संश्लेषित हायड्रोफोबिक असोसिएशन मोनोमर, इनव्हर्स इमल्शन पॉलिमरायझेशन आणि ॲक्रेलिक ॲसिड कॉपोलिमरायझेशनद्वारे प्रभावीपणे सुधारले जाऊ शकते. जाडसरांचे इलेक्ट्रोलाइट प्रतिरोध. त्यांनी पिंग यांनी पॉलीॲक्रिलिक ॲसिड जाडनर तयार करण्याशी संबंधित अनेक मुद्द्यांवर चर्चा केली. या पेपरमध्ये, ॲम्फोटेरिक कॉपॉलिमरचा वापर स्टॅबिलायझर म्हणून केला गेला आणि रंगद्रव्य छपाईसाठी उच्च-कार्यक्षमता जाड करणारा तयार करण्यासाठी इनव्हर्स इमल्शन पॉलिमरायझेशनसाठी अमोनियम ॲक्रिलेट सुरू करण्यासाठी क्रॉसलिंकिंग एजंट म्हणून मेथिलेनेबिसाक्रायलामाइडचा वापर केला गेला. पॉलिमरायझेशनवर वेगवेगळ्या स्टॅबिलायझर्स, इनिशिएटर्स, कोमोनोमर्स आणि चेन ट्रान्सफर एजंट्सच्या प्रभावांचा अभ्यास करण्यात आला. हे निदर्शनास आणून दिले आहे की लॉरील मेथाक्रिलेट आणि ऍक्रेलिक ऍसिडचे कॉपॉलिमर स्टॅबिलायझर म्हणून वापरले जाऊ शकतात आणि दोन रेडॉक्स इनिशिएटर, बेंझॉयल्डिमेथिलानिलिन पेरोक्साइड आणि सोडियम टर्ट-ब्यूटाइल हायड्रोपेरॉक्साइड मेटाबिसल्फाइट, दोन्ही पॉलिमरायझेशन सुरू करू शकतात आणि विशिष्ट व्हिस्को मिळवू शकतात. पांढरा लगदा. आणि असे मानले जाते की 15% पेक्षा कमी ऍक्रिलामाइडसह अमोनियम ऍक्रिलेट कॉपॉलिमराइज्ड मीठ प्रतिरोध वाढतो.

2. हायड्रोफोबिक असोसिएशन सिंथेटिक पॉलिमर जाडसर

जरी रासायनिकदृष्ट्या क्रॉस-लिंक केलेले पॉलीॲक्रिलिक ॲसिड जाडनर्स मोठ्या प्रमाणावर वापरले गेले असले तरी, जरी सल्फोनिक ॲसिड गट असलेल्या मोनोमर्सला जाडसर रचनेत समाविष्ट केल्याने त्याची इलेक्ट्रोलाइट विरोधी कार्यक्षमता सुधारू शकते, तरीही या प्रकारचे बरेच जाडसर आहेत. दोष, जसे की घट्ट होण्याच्या प्रणालीची खराब थिक्सोट्रॉपी, इ. सुधारित पद्धत म्हणजे हायड्रोफोबिक एसोसिएटिव्ह जाडकांचे संश्लेषण करण्यासाठी हायड्रोफिलिक मुख्य शृंखलामध्ये थोड्या प्रमाणात हायड्रोफोबिक गट समाविष्ट करणे. हायड्रोफोबिक असोसिएटिव्ह जाडनर्स हे अलिकडच्या वर्षांत नव्याने विकसित झालेले जाड आहेत. आण्विक संरचनेत हायड्रोफिलिक भाग आणि लिपोफिलिक गट आहेत, विशिष्ट पृष्ठभागाची क्रिया दर्शवितात. असोसिएटिव्ह जाडनर्समध्ये नॉन-असोसिएटिव्ह जाडनर्सपेक्षा जास्त मीठ प्रतिरोधक असतो. याचे कारण असे की हायड्रोफोबिक गटांचा संबंध अंशतः आयन-शिल्डिंग प्रभावामुळे होणाऱ्या कर्लिंग प्रवृत्तीचा प्रतिकार करतो किंवा लांब बाजूच्या साखळीमुळे होणारा स्टेरिक अडथळा अंशतः आयन-शिल्डिंग प्रभाव कमकुवत करतो. असोसिएशन इफेक्ट जाडसरच्या रिओलॉजीमध्ये सुधारणा करण्यास मदत करते, जे प्रत्यक्ष अर्ज प्रक्रियेत मोठी भूमिका बजावते. साहित्यात नोंदवलेल्या काही स्ट्रक्चर्ससह हायड्रोफोबिक असोसिएटिव्ह जाडनर्स व्यतिरिक्त, टियान डेटिंग एट अल. हेक्साडेसिल मेथाक्रिलेट, लांब साखळ्या असलेले हायड्रोफोबिक मोनोमर, बायनरी कॉपॉलिमर बनलेले असोसिएटिव्ह जाड तयार करण्यासाठी ऍक्रेलिक ऍसिडसह कॉपॉलिमराइझ केले होते. सिंथेटिक जाडसर. अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की क्रॉस-लिंकिंग मोनोमर्स आणि हायड्रोफोबिक लाँग-चेन मोनोमर्सची विशिष्ट प्रमाणात स्निग्धता लक्षणीयरीत्या वाढू शकते. हायड्रोफोबिक मोनोमरमध्ये हेक्साडेसिल मेथाक्रिलेट (HM) चा प्रभाव लॉरील मेथाक्रिलेट (LM) पेक्षा जास्त आहे. हायड्रोफोबिक लाँग-चेन मोनोमर्स असलेल्या असोसिएटिव्ह क्रॉसलिंक्ड जाडनर्सची कामगिरी नॉन-असोसिएटिव्ह क्रॉसलिंक्ड जाडनर्सपेक्षा चांगली आहे. या आधारावर, रिसर्च ग्रुपने इन्व्हर्स इमल्शन पॉलिमरायझेशनद्वारे ॲक्रेलिक ॲसिड/ॲक्रिलामाइड/हेक्साडेसिल मेथाक्रिलेट टेरपॉलिमर असलेले असोसिएटिव्ह जाडनर देखील संश्लेषित केले. परिणामांनी हे सिद्ध केले की सेटील मेथाक्रिलेटचा हायड्रोफोबिक असोसिएशन आणि प्रोपियोनामाइडचा नॉन-आयोनिक प्रभाव या दोन्हीमुळे जाड यंत्राच्या घट्टपणाची कार्यक्षमता सुधारू शकते.

अलिकडच्या वर्षांत हायड्रोफोबिक असोसिएशन पॉलीयुरेथेन थिनर (HEUR) देखील मोठ्या प्रमाणात विकसित केले गेले आहे. त्याचे फायदे हायड्रोलायझ करणे सोपे नाही, स्थिर स्निग्धता आणि पीएच मूल्य आणि तापमान यासारख्या विस्तृत अनुप्रयोगांमध्ये उत्कृष्ट बांधकाम कार्यक्षमता. पॉलीयुरेथेन जाड बनवण्याची यंत्रणा मुख्यत्वे लिपोफिलिक-हायड्रोफिलिक-लिपोफिलिक स्वरूपात त्याच्या विशेष तीन-ब्लॉक पॉलिमर संरचनेमुळे आहे, ज्यामुळे साखळीचे टोक लिपोफिलिक गट (सामान्यतः ॲलिफेटिक हायड्रोकार्बन गट) असतात आणि मध्यभागी पाण्यात विरघळणारे हायड्रोफिलिक असते. विभाग (सामान्यत: उच्च आण्विक वजन पॉलीथिलीन ग्लायकोल). HEUR च्या घट्ट होण्याच्या परिणामावर हायड्रोफोबिक एंड ग्रुप आकाराचा प्रभाव अभ्यासण्यात आला. वेगवेगळ्या चाचणी पद्धतींचा वापर करून, 4000 आण्विक वजन असलेल्या पॉलीथिलीन ग्लायकॉलला ऑक्टानॉल, डोडेसिल अल्कोहोल आणि ऑक्टाडेसिल अल्कोहोल आणि प्रत्येक हायड्रोफोबिक गटाशी तुलना केली गेली. HEUR द्वारे जलीय द्रावणात तयार केलेला मायसेल आकार. परिणामांवरून असे दिसून आले की लहान हायड्रोफोबिक साखळ्या HEUR साठी हायड्रोफोबिक मायसेल्स तयार करण्यासाठी पुरेशा नाहीत आणि घट्ट होण्याचा परिणाम चांगला नव्हता. त्याच वेळी, स्टेरिल अल्कोहोल आणि लॉरील अल्कोहोल-टर्मिनेटेड पॉलीथिलीन ग्लायकोलची तुलना करताना, पूर्वीच्या मायसेल्सचा आकार नंतरच्या तुलनेत लक्षणीय आहे आणि असा निष्कर्ष काढला जातो की लांब हायड्रोफोबिक साखळी विभागात अधिक घट्ट होण्याचा प्रभाव असतो.

मुख्य अर्ज क्षेत्रे

प्रिंटिंग आणि डाईंग टेक्सटाइल

कापड आणि रंगद्रव्य छपाईचा चांगला मुद्रण प्रभाव आणि गुणवत्ता मुख्यत्वे प्रिंटिंग पेस्टच्या कार्यक्षमतेवर अवलंबून असते आणि त्याच्या कार्यक्षमतेमध्ये जाडसर जोडणे महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते. जाडसर जोडल्याने मुद्रित उत्पादनास उच्च रंगाचे उत्पन्न, स्पष्ट मुद्रण बाह्यरेखा, चमकदार आणि पूर्ण रंग मिळू शकतो आणि उत्पादनाची पारगम्यता आणि थिक्सोट्रॉपी सुधारू शकते. पूर्वी, नैसर्गिक स्टार्च किंवा सोडियम अल्जिनेट बहुतेकदा पेस्ट छापण्यासाठी जाडसर म्हणून वापरला जात असे. नैसर्गिक स्टार्चपासून पेस्ट तयार करण्यात अडचण आणि सोडियम अल्जिनेटच्या उच्च किंमतीमुळे, ते हळूहळू ॲक्रेलिक प्रिंटिंग आणि डाईंग जाडीने बदलले जाते. Anionic polyacrylic ऍसिडचा सर्वोत्तम घट्ट होण्याचा प्रभाव असतो आणि सध्या तो सर्वाधिक प्रमाणात वापरला जाणारा जाडसर आहे, परंतु या प्रकारच्या जाडसरमध्ये अजूनही दोष आहेत, जसे की इलेक्ट्रोलाइट प्रतिरोधक क्षमता, रंग पेस्ट थिक्सोट्रॉपी आणि छपाई दरम्यान रंग उत्पन्न. सरासरी आदर्श नाही. हायड्रोफिलिक मुख्य शृंखलामध्ये हायड्रोफोबिक गटांची एक छोटी मात्रा समाविष्ट करणे ही सुधारित पद्धत आहे. सध्या, देशांतर्गत बाजारपेठेतील छपाईचे जाडे करणारे विविध कच्चा माल आणि तयार करण्याच्या पद्धतींनुसार नैसर्गिक घट्ट करणारे, इमल्सिफिकेशन जाडे करणारे आणि सिंथेटिक जाडकणांमध्ये विभागले जाऊ शकतात. बहुतेक, कारण त्याची घन सामग्री 50% पेक्षा जास्त असू शकते, घट्ट होण्याचा प्रभाव खूप चांगला आहे.

पाणी-आधारित पेंट

पेंटमध्ये योग्यरित्या जाडसर जोडल्याने पेंट सिस्टमची द्रव वैशिष्ट्ये प्रभावीपणे बदलू शकतात आणि ते थिक्सोट्रॉपिक बनवू शकतात, अशा प्रकारे पेंटला चांगली स्टोरेज स्थिरता आणि कार्यक्षमता प्रदान करते. उत्कृष्ट कार्यक्षमतेसह जाडसर स्टोरेज दरम्यान कोटिंगची स्निग्धता वाढवू शकतो, कोटिंगचे पृथक्करण रोखू शकतो आणि हाय-स्पीड कोटिंग दरम्यान स्निग्धता कमी करू शकतो, कोटिंगनंतर कोटिंग फिल्मची चिकटपणा वाढवू शकतो आणि सॅगिंगच्या घटना टाळू शकतो. पारंपारिक पेंट जाड करणारे बहुतेकदा पाण्यात विरघळणारे पॉलिमर वापरतात, जसे की उच्च-आण्विक हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोज. याव्यतिरिक्त, कागदी उत्पादनांच्या कोटिंग प्रक्रियेदरम्यान ओलावा टिकवून ठेवण्यासाठी पॉलिमरिक जाडीचा वापर केला जाऊ शकतो. जाडसरांच्या उपस्थितीमुळे लेपित कागदाचा पृष्ठभाग गुळगुळीत आणि अधिक एकसमान होऊ शकतो. विशेषत: swellable emulsion (HASE) thickener ची अँटी-स्प्लॅश कार्यक्षमता असते आणि लेपित कागदाच्या पृष्ठभागाचा खडबडीतपणा मोठ्या प्रमाणात कमी करण्यासाठी इतर प्रकारच्या जाडसरांच्या संयोगाने वापरला जाऊ शकतो. उदाहरणार्थ, लेटेक्स पेंटला उत्पादन, वाहतूक, साठवण आणि बांधकाम दरम्यान पाणी वेगळे करण्याची समस्या येते. लेटेक्स पेंटची स्निग्धता आणि विखुरण्याची क्षमता वाढवून पाणी वेगळे करण्यास उशीर होऊ शकतो, परंतु अशा समायोजने बऱ्याचदा मर्यादित असतात आणि या समस्येचे निराकरण करण्यासाठी अधिक महत्वाचे किंवा जाडसर आणि त्याच्या जुळणीच्या निवडीद्वारे.

तेल काढणे

तेल काढताना, उच्च उत्पन्न मिळविण्यासाठी, द्रवपदार्थाचा थर फ्रॅक्चर करण्यासाठी विशिष्ट द्रवाची चालकता (जसे की हायड्रॉलिक पॉवर इ.) वापरली जाते. द्रवाला फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड किंवा फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड म्हणतात. फ्रॅक्चरिंगचा उद्देश हा फॉर्मेशनमध्ये विशिष्ट आकार आणि चालकतेसह फ्रॅक्चर तयार करणे आहे आणि त्याचे यश वापरलेल्या फ्रॅक्चरिंग द्रवपदार्थाच्या कार्यक्षमतेशी जवळून संबंधित आहे. फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड्समध्ये पाणी-आधारित फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड्स, तेल-आधारित फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड्स, अल्कोहोल-आधारित फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड्स, इमल्सिफाइड फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड्स आणि फोम फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड्स यांचा समावेश होतो. त्यापैकी, पाणी-आधारित फ्रॅक्चरिंग फ्लुइडमध्ये कमी किमतीचे आणि उच्च सुरक्षिततेचे फायदे आहेत आणि सध्या ते सर्वात जास्त वापरले जाते. थिकनर हे पाणी-आधारित फ्रॅक्चरिंग फ्लुइडमध्ये मुख्य ॲडिटीव्ह आहे आणि त्याच्या विकासाला जवळपास अर्धा शतक उलटून गेले आहे, परंतु चांगल्या कामगिरीसह फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड घट्ट करणारा मिळवणे हा नेहमीच देश-विदेशातील विद्वानांच्या संशोधनाची दिशा राहिला आहे. सध्या वापरल्या जाणाऱ्या पाण्यावर आधारित फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड पॉलिमर जाडीचे अनेक प्रकार आहेत, ज्यांना दोन श्रेणींमध्ये विभागले जाऊ शकते: नैसर्गिक पॉलिसेकेराइड आणि त्यांचे डेरिव्हेटिव्ह आणि सिंथेटिक पॉलिमर. तेल काढण्याच्या तंत्रज्ञानाच्या सतत विकासामुळे आणि खाणकामाच्या अडचणीत वाढ झाल्यामुळे, लोक फ्रॅक्चरिंग फ्लुइडसाठी नवीन आणि उच्च आवश्यकता पुढे करतात. ते नैसर्गिक पॉलिसेकेराइड्सपेक्षा जटिल निर्मितीच्या वातावरणात अधिक अनुकूल असल्यामुळे, सिंथेटिक पॉलिमर जाडसर उच्च-तापमान खोल विहीर फ्रॅक्चरिंगमध्ये मोठी भूमिका बजावतील.

दैनिक रसायने आणि अन्न

सध्या, दैनंदिन रासायनिक उद्योगात 200 पेक्षा जास्त प्रकारचे घट्ट करणारे पदार्थ वापरले जातात, ज्यात प्रामुख्याने अजैविक क्षार, सर्फॅक्टंट, पाण्यात विरघळणारे पॉलिमर आणि फॅटी अल्कोहोल/फॅटी ऍसिड यांचा समावेश होतो. ते मुख्यतः डिटर्जंट्स, सौंदर्यप्रसाधने, टूथपेस्ट आणि इतर उत्पादनांमध्ये वापरले जातात. याव्यतिरिक्त, अन्न उद्योगात जाडसर देखील मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. ते मुख्यतः अन्नाचे भौतिक गुणधर्म किंवा स्वरूप सुधारण्यासाठी आणि स्थिर करण्यासाठी, अन्नाची चिकटपणा वाढवण्यासाठी, अन्नाला चिकट आणि स्वादिष्ट चव देण्यासाठी आणि घट्ट होण्यासाठी, स्थिर करण्यासाठी आणि एकसंध बनवण्यासाठी भूमिका बजावण्यासाठी वापरले जातात. , इमल्सीफायिंग जेल, मास्किंग, फ्लेवरिंग आणि गोड करणे. अन्न उद्योगात वापरल्या जाणाऱ्या थिकनर्समध्ये प्राणी आणि वनस्पतींपासून मिळणारे नैसर्गिक जाडसर तसेच CMCNa आणि प्रोपीलीन ग्लायकोल अल्जिनेट सारख्या कृत्रिम जाडसरांचा समावेश होतो. याव्यतिरिक्त, औषधी, पेपरमेकिंग, सिरॅमिक्स, लेदर प्रोसेसिंग, इलेक्ट्रोप्लेटिंग इत्यादींमध्येही जाडसरांचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो.

2.अजैविक घट्ट करणारा

अजैविक जाडीमध्ये कमी आण्विक वजन आणि उच्च आण्विक वजन अशा दोन वर्गांचा समावेश होतो आणि कमी आण्विक वजन घट्ट करणारे हे प्रामुख्याने अजैविक क्षार आणि सर्फॅक्टंट्सचे जलीय द्रावण असतात. सध्या वापरल्या जाणाऱ्या अजैविक क्षारांमध्ये प्रामुख्याने सोडियम क्लोराईड, पोटॅशियम क्लोराईड, अमोनियम क्लोराईड, सोडियम सल्फेट, सोडियम फॉस्फेट आणि पेंटासोडियम ट्रायफॉस्फेट यांचा समावेश होतो, त्यापैकी सोडियम क्लोराईड आणि अमोनियम क्लोराईडचा अधिक घट्ट होण्याचे परिणाम आहेत. मूळ तत्त्व असे आहे की सर्फॅक्टंट्स जलीय द्रावणात मायसेल्स बनवतात आणि इलेक्ट्रोलाइट्सच्या उपस्थितीमुळे मायसेल्स असोसिएशनची संख्या वाढते, परिणामी गोलाकार मायसेल्सचे रॉड-आकाराच्या मायसेल्समध्ये रूपांतर होते, हालचालींचा प्रतिकार वाढतो आणि त्यामुळे प्रणालीची चिकटपणा वाढते. . तथापि, जेव्हा इलेक्ट्रोलाइट जास्त असेल तेव्हा ते मायसेलर संरचनेवर परिणाम करेल, हालचालींचा प्रतिकार कमी करेल आणि अशा प्रकारे सिस्टमची चिकटपणा कमी करेल, जो तथाकथित सॉल्टिंग-आउट प्रभाव आहे.

अजैविक उच्च आण्विक वजन घट्ट करणाऱ्यांमध्ये बेंटोनाइट, अटापुल्गाइट, ॲल्युमिनियम सिलिकेट, सेपिओलाइट, हेक्टोराइट इत्यादींचा समावेश होतो. त्यापैकी, बेंटोनाइटचे सर्वात व्यावसायिक मूल्य आहे. मुख्य घट्ट करण्याची यंत्रणा थिक्सोट्रॉपिक जेल खनिजांनी बनलेली असते जी पाणी शोषून फुगतात. या खनिजांमध्ये सामान्यतः स्तरित रचना किंवा विस्तारित जाळीची रचना असते. पाण्यात विखुरल्यावर, त्यातील धातूचे आयन लॅमेलर क्रिस्टल्समधून पसरतात, हायड्रेशनच्या प्रगतीसह फुगतात आणि शेवटी कोलाइडल सस्पेंशन तयार करण्यासाठी लॅमेलर क्रिस्टल्सपासून पूर्णपणे वेगळे होतात. द्रव यावेळी, लॅमेलर क्रिस्टलच्या पृष्ठभागावर नकारात्मक चार्ज असतो आणि जाळीच्या फ्रॅक्चरच्या पृष्ठभागामुळे त्याच्या कोपऱ्यांवर थोड्या प्रमाणात सकारात्मक चार्ज असतो. सौम्य सोल्युशनमध्ये, पृष्ठभागावरील नकारात्मक शुल्क कोपऱ्यांवरील सकारात्मक शुल्कांपेक्षा मोठे असतात आणि कण घट्ट न होता एकमेकांना मागे टाकतात. तथापि, इलेक्ट्रोलाइटच्या एकाग्रतेच्या वाढीसह, लॅमेलीच्या पृष्ठभागावरील शुल्क कमी होते आणि कणांमधील परस्परसंवाद लॅमेलीमधील तिरस्करणीय शक्तीपासून लॅमेलीच्या पृष्ठभागावरील नकारात्मक शुल्क आणि सकारात्मक यांच्यातील आकर्षक शक्तीमध्ये बदलतो. काठाच्या कोपऱ्यांवर शुल्क. कार्ड्सच्या संरचनेचे घर तयार करण्यासाठी अनुलंब क्रॉस-लिंक केले जाते, ज्यामुळे जाड होण्याचा प्रभाव प्राप्त करण्यासाठी एक जेल तयार करण्यासाठी सूज येते. यावेळी, अजैविक जेल पाण्यात विरघळते आणि उच्च थिक्सोट्रॉपिक जेल तयार करते. याव्यतिरिक्त, बेंटोनाइट द्रावणात हायड्रोजन बंध तयार करू शकते, जे त्रि-आयामी नेटवर्क संरचना तयार करण्यासाठी फायदेशीर आहे. अजैविक जेल हायड्रेशन घट्ट करणे आणि कार्ड हाऊस बनविण्याची प्रक्रिया योजनाबद्ध आकृती 1 मध्ये दर्शविली आहे. इंटरलेयर अंतर वाढवण्यासाठी पॉलीमराइज्ड मोनोमर्सचे मॉन्टमोरिलोनाइट ते इंटरकॅलेशन आणि नंतर स्तरांमधील इन-सीटू इंटरकॅलेशन पॉलिमरायझेशन पॉलिमर/मॉन्टमोरिलोनाईट ऑर्गेनिक- इनऑरगॅनिक-असैविक उत्पादन करू शकते. घट्ट करणारा पॉलिमर चेन मॉन्टमोरिलोनाइट शीटमधून पॉलिमर नेटवर्क तयार करू शकतात. प्रथमच, काझुतोशी इ. पॉलिमर प्रणाली सादर करण्यासाठी सोडियम-आधारित मॉन्टमोरिलोनाईट क्रॉस-लिंकिंग एजंट म्हणून वापरले आणि मॉन्टमोरिलोनाइट क्रॉस-लिंक केलेले तापमान-संवेदनशील हायड्रोजेल तयार केले. लिऊ होंग्यू आणि इतर. क्रॉस-लिंकिंग एजंट म्हणून सोडियम-आधारित मॉन्टमोरिलोनाइटचा वापर उच्च अँटी-इलेक्ट्रोलाइट कार्यक्षमतेसह नवीन प्रकारच्या जाडसरचे संश्लेषण करण्यासाठी केला, आणि कंपोझिट जाड यंत्राच्या घट्टपणाची कार्यक्षमता आणि अँटी-NaCl आणि इतर इलेक्ट्रोलाइट कार्यक्षमतेची चाचणी केली. परिणाम दर्शविते की Na-montmorillonite-crosslinked thickener मध्ये उत्कृष्ट अँटी-इलेक्ट्रोलाइट गुणधर्म आहेत. याव्यतिरिक्त, अजैविक आणि इतर सेंद्रिय संयुग घट्ट करणारे देखील आहेत, जसे की M.Chtourou ने तयार केलेले सिंथेटिक जाडसर आणि अमोनियम क्षारांचे इतर सेंद्रिय डेरिव्हेटिव्ह आणि मॉन्टमोरिलोनाइटशी संबंधित ट्युनिशियन चिकणमाती, ज्याचा चांगला घट्ट होण्याचा प्रभाव आहे.