ဘက်ထရီများတွင် CMC Binder ကိုအသုံးပြုခြင်း။

ရေအခြေခံအနုတ်လက္ခဏာလျှပ်ကူးပစ္စည်းပစ္စည်းများ၏အဓိက binder အဖြစ် CMC ထုတ်ကုန်များကိုပြည်တွင်းနှင့်ပြည်ပဘက်ထရီထုတ်လုပ်သူများမှကျယ်ပြန့်စွာအသုံးပြုကြသည်။ binder ၏ အကောင်းဆုံးပမာဏသည် ကြီးမားသောဘက်ထရီပမာဏ၊ တာရှည်လည်ပတ်မှုသက်တမ်းနှင့် အတွင်းပိုင်းခံနိုင်ရည်အတော်လေးနည်းသော ပမာဏကို ရရှိနိုင်သည်။

Binder သည် လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများတွင် အရေးကြီးသော အရန်ပစ္စည်းများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် electrode တစ်ခုလုံး၏စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများ၏အဓိကအရင်းအမြစ်ဖြစ်ပြီး electrode ၏ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်နှင့်ဘက်ထရီ၏ electrochemical စွမ်းဆောင်ရည်အပေါ်အရေးကြီးသောသက်ရောက်မှုရှိသည်။ binder ကိုယ်တိုင်က စွမ်းရည်မရှိသလို ဘက်ထရီထဲမှာ အလွန်သေးငယ်တဲ့ အချိုးအစားကို ယူပါတယ်။

ယေဘူယျ binders များ၏ ကော်၏ ဂုဏ်သတ္တိများအပြင်၊ လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီ လျှပ်ကူးပစ္စည်း binder ပစ္စည်းများသည်လည်း electrolyte ၏ ရောင်ရမ်းမှုနှင့် သံချေးတက်မှုကို ခံနိုင်ရည်ရှိရန် လိုအပ်သည့်အပြင် အားသွင်းချိန်နှင့် စွန့်ထုတ်ချိန်တွင် electrochemical corrosion ကိုလည်း ခံနိုင်ရည်ရှိရန် လိုအပ်ပါသည်။ ၎င်းသည် အလုပ်လုပ်သည့်ဗို့အားအကွာအဝေးတွင် တည်ငြိမ်နေဆဲဖြစ်သောကြောင့် လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများအတွက် လျှပ်ကူးပစ္စည်းအဖြစ် အသုံးပြုနိုင်သည့် ပိုလီမာပစ္စည်းများ အများအပြားမရှိပါ။

လက်ရှိတွင်တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုနေသော လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီ binder အမျိုးအစားသုံးမျိုးရှိသည်- polyvinylidene ဖလိုရိုက် (PVDF)၊ styrene-butadiene rubber (SBR) emulsion နှင့် carboxymethyl cellulose (CMC)။ ထို့အပြင်၊ polyacrylic acid (PAA)၊ polyacrylonitrile (PAN) ပါသော ရေအခြေခံ binders နှင့် polyacrylate တို့သည် အဓိက အစိတ်အပိုင်းများအဖြစ် အချို့သော ဈေးကွက်ကို သိမ်းပိုက်ထားသည်။

ဘက်ထရီအဆင့် CMC ၏ လက္ခဏာလေးရပ်

carboxymethyl cellulose ၏ အက်စစ်ဖွဲ့စည်းပုံ၏ ညံ့ဖျင်းသောရေတွင် ပျော်ဝင်နိုင်မှုကြောင့်၊ ၎င်းကို ပိုမိုကောင်းမွန်စွာ အသုံးချနိုင်ရန် CMC သည် ဘက်ထရီထုတ်လုပ်မှုတွင် အလွန်အသုံးများသော ပစ္စည်းတစ်ခုဖြစ်သည်။

ရေအခြေခံအနုတ်လက္ခဏာလျှပ်ကူးပစ္စည်းပစ္စည်းများ၏အဓိက binder အဖြစ် CMC ထုတ်ကုန်များကိုပြည်တွင်းနှင့်ပြည်ပဘက်ထရီထုတ်လုပ်သူများမှကျယ်ပြန့်စွာအသုံးပြုကြသည်။ binder ၏ အကောင်းဆုံးပမာဏသည် ကြီးမားသောဘက်ထရီပမာဏ၊ တာရှည်လည်ပတ်မှုသက်တမ်းနှင့် အတွင်းပိုင်းခံနိုင်ရည်အတော်လေးနည်းသော ပမာဏကို ရရှိနိုင်သည်။

CMC ၏ထူးခြားချက်လေးချက်မှာ-

ပထမဦးစွာ၊ CMC သည် ထုတ်ကုန်ကို အမျှင်များနှင့် အညစ်အကြေးများ ကင်းစင်စေကာ ရေတွင် လုံး၀ပျော်ဝင်နိုင်ကာ ရေတွင်ပျော်ဝင်နိုင်စေသည်။

ဒုတိယ၊ အစားထိုးမှုအဆင့်သည် တစ်ပြေးညီဖြစ်ပြီး viscosity သည် တည်ငြိမ်သည်၊ ၎င်းသည် တည်ငြိမ် viscosity နှင့် adhesion ကိုပေးစွမ်းနိုင်သည်။

တတိယ၊ သတ္တုအိုင်းယွန်းပါဝင်မှုနည်းသော သန့်စင်မြင့်ထုတ်ကုန်များကို ထုတ်လုပ်ပါ။

စတုတ္ထ၊ ထုတ်ကုန်သည် SBR စေးနှင့် အခြားပစ္စည်းများနှင့် ကောင်းစွာလိုက်ဖက်မှုရှိသည်။

ဘက်ထရီတွင်အသုံးပြုသည့် CMC ဆိုဒီယမ်ကာဘောက်စ်မီသဲလ်ဆဲလ်လူလိုစသည် ၎င်း၏အသုံးပြုမှုအကျိုးသက်ရောက်မှုကို အရည်အသွေးပိုင်းအရ မြှင့်တင်ပေးကာ တစ်ချိန်တည်းတွင် ၎င်းအား လက်ရှိအသုံးပြုမှုအကျိုးသက်ရောက်မှုနှင့်အတူ ကောင်းမွန်သောအသုံးပြုမှုစွမ်းဆောင်ရည်ကို ပေးပါသည်။

ဘက်ထရီများတွင် CMC ၏အခန်းကဏ္ဍ

CMC သည် carboxymethylated cellulose ၏ ဆင်းသက်လာမှုဖြစ်ပြီး၊ ပုံမှန်အားဖြင့် သဘာဝဆဲလ်လူလိုစကို caustic alkali နှင့် monochloroacetic acid ဖြင့် တုံ့ပြန်ပြီး ၎င်း၏မော်လီကျူးအလေးချိန်သည် ထောင်ပေါင်းများစွာမှ သန်းပေါင်းများစွာအထိရှိသည်။

CMC သည် အဖြူရောင်မှ အဝါဖျော့ဖျော့အမှုန့်၊ သေးငယ်သော သို့မဟုတ် အမျှင်ဓာတ်ရှိသော အရာဖြစ်ပြီး၊ ခိုင်မာသော hygroscopicity ရှိပြီး ရေတွင် ပျော်ဝင်လွယ်သည်။ ၎င်းသည် ကြားနေ သို့မဟုတ် အယ်ကာလိုင်းဖြစ်သောအခါ၊ ဖြေရှင်းချက်သည် ပျစ်စွတ်မြင့်သော အရည်ဖြစ်သည်။ 80 ဒီဂရီ စင်တီဂရိတ် ထက် အကြာကြီး အပူပေး လျှင် viscosity လျော့နည်းလာပြီး ရေတွင် မပျော်ဝင်နိုင်ပါ။ 190-205°C တွင် အပူပေးသောအခါ အညိုရောင်ပြောင်းသွားပြီး 235-248°C အထိ အပူပေးသောအခါ ကာဗွန်ဒိုင်းရှင်း ဖြစ်သွားသည်။

CMC တွင် ထူထပ်ခြင်း၊ ချည်နှောင်ခြင်း၊ ရေထိန်းသိမ်းခြင်း၊ emulsification နှင့် suspension လုပ်ဆောင်ချက်များ ပါရှိသောကြောင့် ၎င်းကို ကြွေထည်များ၊ အစားအစာ၊ အလှကုန်၊ ပုံနှိပ်ခြင်းနှင့် ဆေးဆိုးခြင်း၊ စက္ကူထုတ်လုပ်ခြင်း၊ အထည်အလိပ်များ၊ အပေါ်ယံပိုင်း၊ ကော်နှင့် ဆေးဝါးနယ်ပယ်များတွင် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုကြသည်။ ကြွေထည်ပစ္စည်းများနှင့် လစ်သီယမ်ဘက်ထရီများ နယ်ပယ်တွင် 7% ခန့်ကို "စက်မှုလုပ်ငန်းမိုနိုဆိုဒီယမ်ဂလူတမိတ်" ဟု အများအားဖြင့် လူသိများသည်။

အတိအကျCMCဘက်ထရီထဲမှာCMC ၏ လုပ်ငန်းဆောင်တာများမှာ- အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်း တက်ကြွသော ပစ္စည်းနှင့် လျှပ်ကူးပစ္စည်းကို ဖြန့်ခွဲခြင်း၊ အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်း slurry အပေါ် ထူခြင်းနှင့် အနည်ထိုင်ခြင်း ဆန့်ကျင်ခြင်း အကျိုးသက်ရောက်မှု၊ ချိတ်ဆက်ကူညီခြင်း၊ electrode ၏လုပ်ဆောင်နိုင်စွမ်းကိုတည်ငြိမ်စေပြီးဘက်ထရီစက်ဝန်းစွမ်းဆောင်ရည်ကိုတိုးတက်စေရန်ကူညီပေးသည်; တိုင်တုံး၏ အခွံ၏ ခိုင်ခံ့မှု စသည်တို့ကို တိုးတက်စေပါသည်။

CMC စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ရွေးချယ်မှု

လျှပ်ကူးပစ္စည်း slurry ပြုလုပ်သည့်အခါ CMC ကို ထည့်ခြင်းဖြင့် slurry ၏ viscosity ကို တိုးစေပြီး slurry များ ပြေမသွားစေရန် တားဆီးပေးပါသည်။ CMC သည် အစိုဓာတ်ကို စုပ်ယူရန်လွယ်ကူပြီး ပျော့ပျောင်းသော အရည်တွင် CMC ကော်၏ ပျစ်ခဲမှု လျော့နည်းသွားမည်ဖြစ်ပြီး အစိုဓာတ်ကို စုပ်ယူရန် လွယ်ကူပြီး ပျော့ပျောင်းသော အပူချိန် တိုးလာသည်နှင့်အမျှ CMC သည် ဆိုဒီယမ်အိုင်းယွန်းများနှင့် အန်ယွန်များကို ပြိုကွဲစေမည်ဖြစ်သည်။

CMC သည် အနုတ် လျှပ်ကူးပစ္စည်း ဂရပ်ဖိုက်များ ပျံ့နှံ့မှုတွင် အလွန်ကောင်းမွန်သော အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်နိုင်သည်။ CMC ပမာဏ တိုးလာသည်နှင့်အမျှ ၎င်း၏ ပြိုကွဲပျက်စီးနေသော ထုတ်ကုန်များသည် ဂရပ်ဖိုက်အမှုန်များ၏ မျက်နှာပြင်တွင် ကပ်ငြိနေမည်ဖြစ်ပြီး၊ ဂရပ်ဖိုက်အမှုန်များသည် electrostatic force ကြောင့် အချင်းချင်း တွန်းလှန်ပေးကာ ကောင်းသော ပျံ့နှံ့မှုအကျိုးသက်ရောက်မှုကို ရရှိစေသည်။

CMC ၏ သိသာထင်ရှားသော အားနည်းချက်မှာ ၎င်းသည် အတော်လေး ကြွပ်ဆတ်နေခြင်း ဖြစ်သည်။ CMC အားလုံးကို binder အဖြစ်အသုံးပြုပါက၊ တိုင်အပိုင်းအစကို နှိပ်ခြင်းနှင့် ဖြတ်တောက်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း ဂရပ်ဖိုက်အနုတ်လက္ခဏာလျှပ်ကူးပစ္စည်းသည် ပြိုကျမည်ဖြစ်ပြီး ပြင်းထန်သောအမှုန့်များ ဆုံးရှုံးသွားမည်ဖြစ်သည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ CMC သည် လျှပ်ကူးပစ္စည်းနှင့် pH တန်ဖိုးတို့၏ အချိုးအစားအပေါ် များစွာသက်ရောက်မှုရှိပြီး ဘက်ထရီ၏ဘေးကင်းမှုကို တိုက်ရိုက်ထိခိုက်စေသည့် အားသွင်းခြင်းနှင့် အားသွင်းစဉ်အတွင်း လျှပ်ကူးပစ္စည်းစာရွက်သည် အက်ကွဲသွားနိုင်သည်။

အစပိုင်းတွင်၊ အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းမွှေရန်အသုံးပြုသည့် binder သည် PVDF နှင့် အခြားဆီအခြေခံသော binders များဖြစ်သည်၊ သို့သော် သဘာဝပတ်ဝန်းကျင် ကာကွယ်ရေးနှင့် အခြားသောအချက်များ ကိုထည့်သွင်းစဉ်းစားပါက၊ အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းအတွက် ရေအခြေခံ binders များကို အဓိကအသုံးပြုလာပါသည်။

ပြီးပြည့်စုံသော binder မရှိပါ။ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာလုပ်ဆောင်ခြင်းနှင့် လျှပ်စစ်ဓာတုလိုအပ်ချက်များနှင့် ကိုက်ညီသော binder ကိုရွေးချယ်ကြည့်ပါ။ လီသီယမ်ဘက်ထရီနည်းပညာ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာမှုအပြင် ကုန်ကျစရိတ်နှင့် သဘာဝပတ်ဝန်းကျင် ထိန်းသိမ်းရေးဆိုင်ရာ ပြဿနာများနှင့်အတူ၊ ရေကိုအခြေခံသော ချိတ်တွယ်များသည် နောက်ဆုံးတွင် ဆီအခြေခံနှောင်ကြိုးများကို အစားထိုးမည်ဖြစ်သည်။

CMC သည် အဓိက ကုန်ထုတ်လုပ်မှု လုပ်ငန်းစဉ် နှစ်ခုဖြစ်သည်။

မတူညီသော etherification media အရ CMC ၏စက်မှုထုတ်လုပ်မှုကို ရေအခြေခံနည်းလမ်း နှင့် solvent-based method ဟူ၍ နှစ်မျိုးခွဲခြားနိုင်သည်။ တုံ့ပြန်မှုကြားခံအဖြစ် ရေကိုအသုံးပြုသည့်နည်းလမ်းကို အယ်ကာလိုင်းအလတ်စားနှင့် အဆင့်နိမ့် CMC ထုတ်လုပ်ရန်အသုံးပြုသည့် ရေလတ်နည်းလမ်းဟုခေါ်သည်။ တုံ့ပြန်မှုကြားခံအဖြစ် အော်ဂဲနစ်ပျော်ရည်ကို အသုံးပြုသည့်နည်းလမ်းကို အလတ်စားနှင့်အဆင့်မြင့် CMC များထုတ်လုပ်ရန်အတွက် သင့်လျော်သော Solvent method ဟုခေါ်သည်။ အဆိုပါတုံ့ပြန်မှုနှစ်ခုကို kneading လုပ်ငန်းစဉ်တွင်ပါ ၀ င်ပြီး CMC ကိုထုတ်လုပ်ရန်အတွက်အဓိကနည်းလမ်းဖြစ်သည်။

ရေအလတ်စားနည်းလမ်း- အစောပိုင်းစက်မှုထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်၊ နည်းလမ်းမှာ သန့်စင်ဆေးများနှင့် အထည်အလိပ်အရွယ်အစားအေးဂျင့်များကဲ့သို့သော အလတ်စားနှင့် အဆင့်နိမ့် CMC ထုတ်ကုန်များကို ပြင်ဆင်ရန်အတွက် အသုံးပြုသည့် အခမဲ့အယ်လကာလီနှင့် ရေ၏အခြေအနေအောက်တွင် အယ်လကာလီဆဲလ်လူလိုစ့်နှင့် etherification အေးဂျင့်ကို တုံ့ပြန်ရန်ဖြစ်သည်။ . ရေအလတ်စားနည်းလမ်း၏ အားသာချက်မှာ စက်ကိရိယာ လိုအပ်ချက်များသည် ရိုးရှင်းပြီး ကုန်ကျစရိတ် နည်းပါးခြင်းကြောင့် ဖြစ်သည်။ အားနည်းချက်မှာ အရည်အလတ်ပမာဏ အများအပြားမရှိခြင်းကြောင့် တုံ့ပြန်မှုမှ ထုတ်ပေးသော အပူသည် အပူချိန်ကို တိုးမြင့်စေပြီး ဘေးထွက်တုံ့ပြန်မှု၏ အရှိန်ကို အရှိန်မြှင့်ပေးကာ etherification ထိရောက်မှု နည်းပါးပြီး ထုတ်ကုန်အရည်အသွေး ညံ့ဖျင်းမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။

Solvent နည်းလမ်း; အော်ဂဲနစ်ပျော်ဝင်နည်းဟုလည်းသိကြပြီး၊ ၎င်းကို ပျော့ပြောင်းသည့်တုံ့ပြန်မှုပမာဏအလိုက် နှိပ်နယ်နည်းနှင့် slurry နည်းလမ်းဟူ၍ ခွဲခြားထားသည်။ ၎င်း၏အဓိကအင်္ဂါရပ်မှာ alkalization နှင့် etherification တုံ့ပြန်မှုများသည် အော်ဂဲနစ်ပျော်ဝင်မှုအခြေအနေအရ တုံ့ပြန်မှုကြားခံ (diluent) အဖြစ် လုပ်ဆောင်ခြင်းဖြစ်သည်။ ရေနည်းလမ်း၏ တုံ့ပြန်မှုဖြစ်စဉ်ကဲ့သို့ပင်၊ ရေထုတ်နည်းတွင် အယ်လ်ကာလီရှင်းနှင့် အီသာဓာတ်ပြုခြင်း အဆင့်နှစ်ဆင့် ပါဝင်သော်လည်း ယင်းအဆင့်နှစ်ခု၏ တုံ့ပြန်မှုကြားခံသည် ကွဲပြားသည်။ ရေဆေးနည်း၏ အားသာချက်မှာ အယ်လကာလီစိမ်ခြင်း၊ နှိပ်ခြင်း၊ ကြိတ်ခြင်း နှင့် အိုမင်းရင့်ရော်ခြင်း ဖြစ်စဉ်များကို ချန်လှပ်ထားခြင်းဖြစ်ပြီး၊ အယ်လကာလီနှင့် အီသာဓာတ်ကို ကြိတ်စက်တွင် ပြုလုပ်ထားခြင်း၊ အားနည်းချက်မှာ အပူချိန်ထိန်းချုပ်နိုင်မှုမှာ အတော်လေး ညံ့ဖျင်းပြီး အာကာသ လိုအပ်ချက်က အတော်လေး ညံ့ဖျင်းခြင်း ဖြစ်သည်။ ၊ ကုန်ကျစရိတ်ပိုများသည်။