Hydroxyethyl Cellulose Ether ၏ပေါင်းစပ်မှုနှင့် ဇီဝဗေဒဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများ

ကိုယ်တိုင်လုပ်အယ်လကာလီဓာတ်ကူပစ္စည်း၊ စက်မှုဟိုက်ဒရောဆီသလင်း၏ရှေ့မှောက်တွင် ဆဲလ်လူလိုစ့်အား N-(2,3-epoxypropyl)trimethylammonium chloride (GTA) cationization reagent ဖြင့် ဓာတ်ပြုပြီး မြင့်မားသောအစားထိုး quaternary ammonium အား အခြောက်နည်းဖြင့် ဆားအမျိုးအစား Hydroxyethyl cellulose ether (HEC) GTA နှင့် hydroxyethyl cellulose (HEC) အချိုး၊ NaOH မှ HEC အချိုး၊ တုံ့ပြန်မှုအပူချိန်နှင့် တုံ့ပြန်မှုထိရောက်မှုအပေါ် တုံ့ပြန်မှုအချိန်တို့ကို တူညီသောစမ်းသပ်မှုအစီအစဉ်ဖြင့် စုံစမ်းစစ်ဆေးခဲ့ပြီး၊ ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ထားသော လုပ်ငန်းစဉ်အခြေအနေများကို Monte မှတစ်ဆင့် ရရှိခဲ့သည်။ Carlo သရုပ်ဖော် စမ်းသပ်စစ်ဆေးခြင်းမှတဆင့် cationic etherification reagent ၏တုံ့ပြန်မှုထိရောက်မှု 95% သို့ရောက်ရှိသည်။ တစ်ချိန်တည်းတွင်၎င်း၏ဇီဝဗေဒဂုဏ်သတ္တိများကိုဆွေးနွေးခဲ့သည်။ အဖြေရလဒ်များက ပြသနေသည်။HEC နယူတန်မဟုတ်သော အရည်များ၏ ဝိသေသလက္ခဏာများကို ပြသခဲ့ပြီး၊ ယင်း၏ ထင်ရှားသော ပျစ်ပျစ်ရည်သည် ဖြေရှင်းချက်အစုလိုက်အပြုံလိုက် အာရုံစူးစိုက်မှု တိုးလာသည်နှင့်အမျှ၊ ဆားရည်၏ အာရုံစူးစိုက်မှုတွင် ထင်ရှားသော viscosity ၊HEC ပေါင်းထည့်ထားသော ဆားပါဝင်မှု လျော့နည်းသွားသည်။ တူညီသော shear rate အောက်တွင် ထင်ရှားသော viscosity ရှိသည်။HEC CaCl2 ဖြေရှင်းချက်စနစ်တွင် ၎င်းထက် မြင့်မားသည်။HEC NaCl ဖြေရှင်းချက်စနစ်တွင်။

အဓိကစကားလုံးများHydroxyethylcellulose အီသာ; ခြောက်သွေ့သောလုပ်ငန်းစဉ်; rheological ဂုဏ်သတ္တိများ

Cellulose သည် ကြွယ်ဝသောရင်းမြစ်များ၊ ဇီဝပျက်စီးနိုင်စွမ်း၊ ဇီဝသဟဇာတဖြစ်မှုနှင့် လွယ်ကူသော ဆင်းသက်လာမှုတို့၏ ဝိသေသလက္ခဏာများ ရှိပြီး နယ်ပယ်များစွာတွင် သုတေသနပြုသည့်နေရာတစ်ခုဖြစ်သည်။ Cationic cellulose သည် cellulose ဆင်းသက်လာ၏ အရေးကြီးဆုံး ကိုယ်စားလှယ်များထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။ Fragrance Industry Association ၏ CTFA မှ မှတ်ပုံတင်ထားသော တစ်ကိုယ်ရည်ကာကွယ်ရေးထုတ်ကုန်များအတွက် cationic ပိုလီမာများထဲတွင် ၎င်း၏စားသုံးမှုသည် ပထမဆုံးဖြစ်သည်။ ဆံပင်အအေးပေးစက် ပေါင်းထည့်ခြင်း၊ ပျော့ဆေးများ၊ တူးဖော်ထားသော shale hydration inhibitors နှင့် blood anti-coagulation agents နှင့် အခြားနယ်ပယ်များတွင် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။

လက်ရှိတွင်၊ quaternary ammonium cationic hydroxyethyl cellulose ether ၏ ပြင်ဆင်မှုနည်းလမ်းသည် စျေးကြီးသော အော်ဂဲနစ်ပျော်ဝင်မှုများ အများအပြားလိုအပ်ပြီး ငွေကုန်ကြေးကျများကာ အန္တရာယ်ကင်းကာ သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်ကို ညစ်ညမ်းစေသည့် ဖျော်ရည်နည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ အခြောက်ခံနည်းနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ရိုးရှင်းသော လုပ်ငန်းစဉ်၊ တုံ့ပြန်မှုမြင့်မားပြီး ပတ်ဝန်းကျင်ညစ်ညမ်းမှု နည်းပါးသော အားသာချက်များရှိသည်။ ဤစာတမ်းတွင်၊ cationic cellulose ether ကို အခြောက်နည်းဖြင့် ပေါင်းစပ်ပြီး ၎င်း၏ rheological အပြုအမူကို လေ့လာခဲ့သည်။

၁။သမ္ပဒါ

1.1 ပစ္စည်းများနှင့် ဓာတ်ပစ္စည်းများ

Hydroxyethyl cellulose (HEC စက်မှုထုတ်ကုန်၊ ၎င်း၏မော်လီကျူးအစားထိုးဒီဂရီ DS သည် 1.8 ~ 2.0); cationization reagent N-(2,3-epoxypropyl)trimethylammonium chloride (GTA)၊ epoxy chloride Propane နှင့် trimethylamine တို့မှ ပြင်ဆင်ထားသော အချို့သောအခြေအနေများအောက်တွင် ကိုယ်တိုင်ပြုလုပ်ထားပါသည်။ ကိုယ်တိုင်လုပ်အယ်လကာလီဓာတ်ကူပစ္စည်း; အီသနောနှင့် glacial acetic အက်ဆစ်သည် ပိုင်းခြားစိတ်ဖြာမှုအရ သန့်စင်ပါသည်။ NaCl၊ KCl၊ CaCl2 နှင့် AlCl3 များသည် ဓာတုဗေဒအရ သန့်စင်သော ဓါတ်ပစ္စည်းများ ဖြစ်သည်။

1.2 quaternary ammonium cationic cellulose ၏ပြင်ဆင်မှု

ဟိုက်ဒရောစီethyl cellulose 5g နှင့် သင့်လျော်သော အိမ်လုပ်အယ်လကာလီဓာတ်ကူပစ္စည်းပမာဏကို မွှေစက်တပ်ဆင်ထားသော ဆလင်ဒါစတီးဆလင်ဒါထဲသို့ ထည့်ပြီး အခန်းအပူချိန်တွင် မိနစ် 20 မွှေပေးပါ။ ထို့နောက် GTA ပမာဏအချို့ကို ပေါင်းထည့်ကာ အခန်းအပူချိန်တွင် မိနစ် 30 ခန့် မွှေပြီး အချို့သော အပူချိန်နှင့် အချိန်များတွင် တုံ့ပြန်၍ ရရှိလာသော အခြေခံအားဖြင့် အခဲကြမ်း ထုတ်ကုန်တစ်ခု ရရှိခဲ့သည်။ အကြမ်းထည် ထုတ်ကုန်ကို အက်စီတစ်အက်ဆစ်ပမာဏ သင့်လျော်သော အက်ဆီတစ်အက်ဆစ် ပါဝင်သော အီသနောဖျော်ရည်တွင် စိမ်ထားပြီး အမှုန့်ပြုလုပ်ထားသော quaternary ammonium cationic cellulose ရရှိရန်အတွက် စစ်ထုတ်၊ ဆေးကြောကာ လေဟာနယ်ဖြင့် အခြောက်ခံထားသည်။

1.3 quaternary ammonium cationic hydroxyethyl cellulose ၏ နိုက်ထရိုဂျင်ဒြပ်ထုအပိုင်းကို ဆုံးဖြတ်ခြင်း

နမူနာများတွင် နိုက်ထရိုဂျင်ဒြပ်ထုအပိုင်းကို Kjeldahl နည်းလမ်းဖြင့် ဆုံးဖြတ်သည်။

2. ခြောက်သွေ့ပေါင်းစပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်ကို စမ်းသပ်ဒီဇိုင်းနှင့် ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ခြင်း။

စမ်းသပ်မှုတွင် တူညီသောဒီဇိုင်းပုံစံကို အသုံးပြုထားပြီး GTA နှင့် hydroxyethyl cellulose (HEC) အချိုး၊ NaOH မှ HEC အချိုး၊ တုံ့ပြန်မှုအပူချိန်နှင့် တုံ့ပြန်မှုထိရောက်မှုအပေါ် တုံ့ပြန်မှုအချိန်တို့ကို စုံစမ်းခဲ့သည်။

3. ဇီဝဗေဒဂုဏ်သတ္တိများဆိုင်ရာသုတေသန

3.1 အာရုံစူးစိုက်မှုနှင့် လည်ပတ်မှုအရှိန်သြဇာလွှမ်းမိုးမှု

သိသာထင်ရှားသော viscosity ပေါ်ရှိ shear rate ၏အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုရယူခြင်း။HEC ဥပမာတစ်ခုအနေဖြင့် မတူညီသောပြင်းအား Ds=0.11 တွင်၊ shear rate သည် 0.05 မှ 0.5 s-1 မှ တဖြည်းဖြည်း တိုးလာသည်နှင့်အမျှ၊ ထင်ရှားသော viscosity သည် မြင်နိုင်သည်။HEC ဖြေရှင်းချက်သည် အထူးသဖြင့် 0.05 ~ 0.5s-1 တွင် ထင်ရှားသော viscosity 160MPa မှ သိသိသာသာ ကျဆင်းသွားသည်·s မှ 40MPa·s, shear thinning ကို ညွှန်ပြသည်။HEC ရေပျော်ရည်သည် နယူတန်မဟုတ်သော ဇီဝဗေဒဂုဏ်သတ္တိများကို ပြသသည်။ အသုံးချ shear stress ၏အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် ကွဲကွာနေသောအဆင့်၏ အမှုန်များကြား အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုကို လျှော့ချရန်ဖြစ်သည်။ အချို့သောအခြေအနေများတွင်၊ အင်အားပိုကြီးလေ၊ ထင်ရှားသော viscosity ကြီးလေဖြစ်သည်။

၎င်းကို ထင်ရှားသော viscosities 3% နှင့် 4% တို့မှလည်း တွေ့မြင်နိုင်ပါသည်။HEC ဒြပ်ထု၏အာရုံစူးစိုက်မှုသည် 3% နှင့် 4% အသီးသီးရှိသော aqueous solutions များဖြစ်သည်။ ဖြေရှင်းချက်၏ ထင်ရှားသော ပျစ်ပျစ်နိုင်မှုသည် အာရုံစူးစိုက်မှုနှင့်အတူ ၎င်း၏ viscosity တိုးနိုင်မှုကို ညွှန်ပြသည်။ အကြောင်းရင်းမှာ အဖြေစနစ်တွင် အာရုံစူးစိုက်မှု တိုးလာသည်နှင့်အမျှ ပင်မကွင်းဆက်၏ မော်လီကျူးများကြား အပြန်အလှန် တွန်းလှန်မှုများ၊HEC မော်လီကျူးကွင်းဆက်များကြား တိုးလာပြီး ထင်ရှားသော ပျစ်ဆိမ့်မှု တိုးလာသည်။

3.2 ပေါင်းထည့်ထားသောဆား၏ ကွဲပြားသောပါဝင်မှုအကျိုးသက်ရောက်မှု

အာရုံစူးစိုက်မှုHEC 3% တွင် ပုံသေထားပြီး၊ ဆား NaCl ပေါင်းထည့်ခြင်း၏ အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ဖြေရှင်းချက်၏ viscosity ဂုဏ်သတ္တိများကို မတူညီသော ဖြုန်းတီးမှုနှုန်းဖြင့် စုံစမ်းခဲ့သည်။

ထပ်လောင်းဆားပြင်းအား တိုးလာခြင်းဖြင့် သိသာထင်ရှားသော viscosity လျော့နည်းသွားကြောင်း ရလဒ်များမှ သိသာထင်ရှားသော polyelectrolyte ဖြစ်စဉ်ကိုပြသသည်။ ဆားရည်တွင် Na+ ၏ တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းသည် အဆိုပါ anion နှင့် ဆက်စပ်နေသောကြောင့်ဖြစ်သည်။HEC ဘေးကွင်းဆက်။ ဆားရည်၏ အာရုံစူးစိုက်မှု ပိုများလေ၊ တန်ပြန်အားဖြင့် ပိုလီယွန်၏ ကြားဖြတ်မှု သို့မဟုတ် အကာအကွယ်များ တိုးလာလေလေ၊ လျှပ်ကူးပစ္စည်း စုပ်ယူမှု လျော့နည်းလေလေ၊ ပိုလီယွန်၏ အားသွင်းသိပ်သည်းဆကို လျော့ကျစေသည်။ ပိုလီမာကွင်းဆက်သည် ကျုံ့သွားကာ ကျုံ့သွားကာ အာရုံစူးစိုက်မှု လျော့နည်းသွားသည်။

3.3 မတူညီသော ပေါင်းထည့်ထားသောဆားများ၏ အကျိုးသက်ရောက်မှုအပေါ်

၎င်းကို မတူညီသော ထပ်လောင်းဆားနှစ်ခုဖြစ်သော Nacl နှင့် CaCl2 ၏ ထင်ရှားသော viscosity ပေါ်ရှိ လွှမ်းမိုးမှုမှ မြင်တွေ့နိုင်သည်။HEC ဆားထပ်ထည့်ခြင်းဖြင့် ထင်ရှားသော ပျစ်ဆိမ့်မှု လျော့ကျသွားပြီး တူညီသော ခွဲထွက်နှုန်းဖြင့် ထင်ရှားသော ပျစ်ပျစ်ဆHEC CaCl2 ဖြေရှင်းချက်စနစ်ရှိ ဖြေရှင်းချက် ထင်ရှားသော viscosity သည် ၎င်းထက် သိသိသာသာ မြင့်မားသည်။HEC NaCl ဖြေရှင်းချက်စနစ်တွင်ဖြေရှင်းချက်။ အကြောင်းရင်းမှာ ကယ်လ်စီယမ်ဆားသည် ကွဲပြားသောအိုင်းယွန်းဖြစ်ပြီး polyelectrolyte ဘေးထွက်ကွင်းဆက်၏ Cl- တွင် စည်းရန်ပိုမိုလွယ်ကူသောကြောင့်ဖြစ်သည်။ quaternary ammonium အုပ်စုအပေါ် ပေါင်းစပ်သည်။HEC Cl- နှင့်အတူ လျော့နည်းသွားကာ အကာအကွယ်များ လျော့နည်းသွားကာ ပိုလီမာကွင်းဆက်၏ အားသွင်းသိပ်သည်းဆမှာ ပိုမြင့်လာသောကြောင့် ပိုလီမာကွင်းဆက်ပေါ်ရှိ electrostatic repulsion ပိုကြီးလာပြီး ပိုလီမာကွင်းဆက်ကို ဆန့်ထုတ်လာသောကြောင့် ထင်ရှားသော viscosity ပိုများလာသည်။

4. နိဂုံး

မြင့်မားသောအစားထိုး cationic cellulose ၏ခြောက်သွေ့သောပြင်ဆင်မှုသည် ရိုးရှင်းသောလည်ပတ်ဆောင်ရွက်မှု၊ မြင့်မားသောတုံ့ပြန်မှုထိရောက်မှုနှင့် လေထုညစ်ညမ်းမှုနည်းသော စံပြပြင်ဆင်မှုတစ်ခုဖြစ်ပြီး၊ စွမ်းအင်သုံးစွဲမှု၊ ပတ်ဝန်းကျင်ညစ်ညမ်းမှုနှင့် အဆိပ်အတောက်များကို အသုံးပြုခြင်းကြောင့်ဖြစ်ရသည့် အဆိပ်အတောက်များကို ရှောင်ရှားနိုင်သည်။

Cationic cellulose ether ၏ဖြေရှင်းချက်သည် နယူတန်မဟုတ်သောအရည်၏ဝိသေသလက္ခဏာများကိုတင်ပြပြီး ပါးလွှာခြင်း၏လက္ခဏာများရှိသည်။ ဖြေရှင်းချက်အစုလိုက်အပြုံလိုက် အာရုံစူးစိုက်မှု တိုးလာသည်နှင့်အမျှ ၎င်း၏ ထင်ရှားသော ပျစ်ခဲမှု တိုးလာသည်၊ ဆားရည်၏ စူးစိုက်မှုတစ်ခုတွင်၊HEC သိသာထင်ရှားသော viscosity တိုးလာသည်နှင့်အမျှ လျော့နည်းလာသည်။ တူညီသော shear rate အောက်တွင် ထင်ရှားသော viscosity ရှိသည်။HEC CaCl2 ဖြေရှင်းချက်စနစ်တွင် ၎င်းထက် မြင့်မားသည်။HEC NaCl ဖြေရှင်းချက်စနစ်တွင်။