සෙලියුලෝස් ඊතර් වල ජෙල් ශක්තිය තීරණය කිරීමේ ක්රමය

ශක්තිය මැනීමටසෙලියුලෝස් ඊතර් ජෙල්, ලිපියෙන් හඳුන්වා දෙන්නේ සෙලියුලෝස් ඊතර් ජෙල් සහ ජෙලි වැනි පැතිකඩ පාලන කාරකවලට විවිධ ජෙලේෂන් යාන්ත්‍රණ තිබුණද, ඒවාට පෙනුමේ සමානකම භාවිතා කළ හැකි බවයි, එනම් ජෙලේෂන් කිරීමෙන් පසු ඒවාට ගලා යා නොහැකි බව අර්ධ-ඝන තත්වයේ, බහුලව භාවිතා වන නිරීක්ෂණ ක්‍රමය, සෙලියුලෝස් ඊතර් ජෙල් වල ශක්තිය තක්සේරු කිරීම සඳහා ජෙලි වල ශක්තිය තක්සේරු කිරීම සඳහා භ්‍රමණ ක්‍රමය සහ රික්ත ප්‍රවාහ ක්‍රමය භාවිතා කරන අතර නව ධනාත්මක පීඩන ඉදිරි ගමනක් එකතු වේ. සෙලියුලෝස් ඊතර් ජෙල් ශක්තිය තීරණය කිරීම සඳහා මෙම ක්‍රම හතරේ අදාළත්වය අත්හදා බැලීම් හරහා විශ්ලේෂණය කරන ලදී. ප්‍රතිඵලවලින් පෙනී යන්නේ නිරීක්ෂණ ක්‍රමයට ගුණාත්මකව තක්සේරු කළ හැක්කේ සෙලියුලෝස් ඊතර්වල ප්‍රබලතාව පමණක් බවත්, භ්‍රමණ ක්‍රමය සෙලියුලෝස් ඊතර්හි ප්‍රබලතාව තක්සේරු කිරීමට සුදුසු නොවන බවත්, රික්ත ක්‍රමයට 0.1 MPa ට අඩු ශක්තියක් සහිත සෙලියුලෝස් ඊතර්වල ප්‍රබලතාව පමණක් තක්සේරු කළ හැකි බවත්, අලුතින් එකතු කරන ලද ධනාත්මක පීඩනය මෙම ක්‍රමයට සෙලියුලෝස් ඊතර් ජෙල් වල ශක්තිය ප්‍රමාණාත්මකව තක්සේරු කළ හැක.

ප්රධාන වචන: ජෙලි; සෙලියුලෝස් ඊතර් ජෙල්; ශක්තිය; ක්රමය

0.පෙරවදන

පොලිමර් ජෙලි මත පදනම් වූ පැතිකඩ පාලන නියෝජිතයන් ඔයිල්ෆීල්ඩ් ජල ප්ලග් කිරීම සහ පැතිකඩ පාලනය සඳහා බහුලව භාවිතා වේ. කෙසේ වෙතත්, මෑත වසරවලදී, උෂ්ණත්වයට සංවේදී සහ තාප ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි ජෙල් සෙලියුලෝස් ඊතර් ප්ලග් සහ පාලන පද්ධතිය ක්‍රමයෙන් බර තෙල් සංචිතවල ජල පේනුකරණය සහ පැතිකඩ පාලනය සඳහා පර්යේෂණ උණුසුම් ස්ථානයක් බවට පත්ව ඇත. . සෙලියුලෝස් ඊතර් වල ජෙල් ප්‍රබලතාවය ප්ලග් සෑදීම සඳහා වඩාත් වැදගත් දර්ශක වලින් එකකි, නමුත් එහි ශක්ති පරීක්ෂණ ක්‍රමය සඳහා ඒකාකාර ප්‍රමිතියක් නොමැත. නිරීක්ෂණ ක්‍රමය වැනි ජෙලි ප්‍රබලතාවය ඇගයීමට බහුලව භාවිතා වන ක්‍රම - ජෙලි ශක්තිය පරීක්ෂා කිරීම සඳහා සෘජු හා ආර්ථිකමය ක්‍රමයක්, මැනිය යුතු ජෙල් ශක්තියේ මට්ටම විනිශ්චය කිරීමට ජෙලි ශක්තිය කේත වගුව භාවිතා කරන්න; භ්‍රමණ ක්‍රමය - බහුලව භාවිතා වන උපකරණ වන්නේ බෘක්ෆීල්ඩ් විස්කෝමීටරය සහ රියෝමීටරයයි, බෘක්ෆීල්ඩ් විස්කොමීටර පරීක්ෂණ නියැදියේ උෂ්ණත්වය 90 ක් තුළ සීමා වේ°C; ප්‍රබල රික්ත ක්‍රමය - ජෙල් හරහා වාතය කැඩීමට භාවිතා කරන විට, පීඩන මානයෙහි උපරිම කියවීම ජෙල් වල ශක්තිය නියෝජනය කරයි. ජෙලි වල ජෙලිං යාන්ත්‍රණය වන්නේ බහු අවයවික ද්‍රාවණයට හරස් සම්බන්ධක කාරකයක් එක් කිරීමයි. හරස් සම්බන්ධක කාරකය සහ පොලිමර් දාමය රසායනික බන්ධන මගින් සම්බන්ධ කර අවකාශීය ජාල ව්‍යුහයක් සාදනු ලබන අතර ද්‍රව අවධිය එහි ඔතා ඇති අතර එමඟින් සමස්ත පද්ධතියම ද්‍රවශීලතාවය නැති වී පසුව පරිවර්තනය කරයි ජෙලි සඳහා, මෙම ක්‍රියාවලිය ආපසු හැරවිය නොහැක. රසායනික විපර්යාසයකි. සෙලියුලෝස් ඊතර් වල ජෙල් යාන්ත්‍රණය නම් අඩු උෂ්ණත්වයකදී සෙලියුලෝස් ඊතර් වල සාර්ව අණු හයිඩ්‍රජන් බන්ධන හරහා කුඩා ජල අණු වලින් වට වී ජලීය ද්‍රාවණයක් සෑදීමයි. ද්‍රාවණයේ උෂ්ණත්වය ඉහළ යන විට හයිඩ්‍රජන් බන්ධන විනාශ වන අතර සෙලියුලෝස් ඊතර් විශාල අණු ජලභීතික කාණ්ඩවල අන්තර්ක්‍රියා හරහා ජෙල් සෑදීමට අණු එකතු වන තත්වය භෞතික වෙනසක් වේ. මේ දෙකේ ජෙලේෂන් යාන්ත්‍රණය වෙනස් වුවත්, පෙනුමට සමාන තත්වයක් ඇත, එනම් ත්‍රිමාණ අවකාශයේ නිශ්චල අර්ධ ඝණ තත්වයක් සෑදේ. සෙලියුලෝස් ඊතර් ජෙල් වල ප්‍රබලතාවය තක්සේරු කිරීම සඳහා ජෙලි ප්‍රබල තක්සේරු කිරීමේ ක්‍රමය සුදුසුද යන්න ගවේෂණය සහ පර්යේෂණාත්මක සත්‍යාපනය අවශ්‍ය වේ. මෙම ලිපියේ දී, සෙලියුලෝස් ඊතර් ජෙල් වල ශක්තිය තක්සේරු කිරීම සඳහා සාම්ප්‍රදායික ක්‍රම තුනක් භාවිතා කරයි: නිරීක්ෂණ ක්‍රමය, භ්‍රමණ ක්‍රමය සහ ඉදිරිගාමී රික්ත ක්‍රමය, සහ ධනාත්මක පීඩන පෙරළි ක්‍රමයක් මෙම පදනම මත පිහිටුවා ඇත.

1. පර්යේෂණාත්මක කොටස

1.1 ප්‍රධාන පර්යේෂණාත්මක උපකරණ සහ උපකරණ

විදුලි නියත උෂ්ණත්ව ජල ස්නානය, DZKW-S-6, Beijing Yongguangming Medical Instrument Co., Ltd.; ඉහළ උෂ්ණත්වය සහ අධි පීඩන rheometer, MARS-III, ජර්මනිය HAAKE සමාගම; සංසරණ ජල බහුකාර්ය රික්තක පොම්පය, SHB-III, Gongyi Red Instrument Equipment Co., Ltd.; සංවේදකය, DP1701-EL1D1G, Baoji Best Control Technology Co., Ltd.; පීඩන අත්පත් කර ගැනීමේ පද්ධතිය, Shandong Zhongshi Dashiyi Technology Co., Ltd.; වර්ණමිතික නල, 100 mL, Tianjin Tianke Glass Instrument Manufacturing Co., Ltd.; ඉහළ උෂ්ණත්වයට ඔරොත්තු දෙන වීදුරු බෝතලයක්, 120 mL, Schott Glass Works, Germany; අධි-පිරිසිදු නයිට්‍රජන්, Tianjin Gaochuang Baolan Gas Co., Ltd.

1.2 පර්යේෂණාත්මක සාම්පල සහ සකස් කිරීම

Hydroxypropyl methylcellulose ඊතර්, 60RT400, Taian Ruitai Cellulose Co., Ltd.; හයිඩ්‍රොක්සිප්‍රොපයිල්මෙතිල්සෙලුලෝස් ඊතර් 2g, 3g සහ 4g උණු වතුර මිලි ලීටර් 50ක 80ට දියකරන්න℃, හොඳින් කලවම් කර 25 එකතු කරන්න℃50 mL සීතල වතුර, නියැදි සම්පූර්ණයෙන්ම විසුරුවා හරින ලද අතර, පිළිවෙලින් 0.02g/mL, 0.03g/mL සහ 0.04g/mL සාන්ද්‍රණයන් සහිත සෙලියුලෝස් ඊතර් ද්‍රාවණ සාදන ලදී.

1.3 සෙලියුලෝස් ඊතර් ජෙල් ශක්තිය පරීක්ෂා කිරීමේ පර්යේෂණාත්මක ක්‍රමය

(1) නිරීක්ෂණ ක්රමය මගින් පරීක්ෂා කරනු ලැබේ. අත්හදා බැලීමේදී භාවිතා කරන ලද පුළුල් මුඛයේ ඉහළ උෂ්ණත්වයට ඔරොත්තු දෙන වීදුරු බෝතල්වල ධාරිතාව මිලි ලීටර් 120 ක් වන අතර සෙලියුලෝස් ඊතර් ද්‍රාවණයේ පරිමාව මිලි ලීටර් 50 කි. 0.02g/mL, 0.03g/mL සහ 0.04g/mL සාන්ද්‍රණයකින් සකස් කර ගත් සෙලියුලෝස් ඊතර් ද්‍රාවණ ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධී වීදුරු බෝතලයකට දමා විවිධ උෂ්ණත්වවලදී පෙරළා ජෙල් ප්‍රබල කේතයට අනුව ඉහත විවිධ සාන්ද්‍රණ තුන සංසන්දනය කරන්න. සෙලියුලෝස් ඊතර් ජලීය ද්‍රාවණයේ ජෙලිං ශක්තිය පරීක්ෂා කරන ලදී.

(2) භ්‍රමණ ක්‍රමය මගින් පරීක්ෂා කරනු ලැබේ. මෙම අත්හදා බැලීමේ දී භාවිතා කරන පරීක්ෂණ උපකරණය වන්නේ අධි-උෂ්ණත්වය සහ අධි පීඩන rheometer වේ. 2% ක සාන්ද්‍රණයක් සහිත සෙලියුලෝස් ඊතර් ජලීය ද්‍රාවණය තෝරාගෙන පරීක්ෂා කිරීම සඳහා බෙරයක තබා ඇත. උනුසුම් අනුපාතය 5 කි℃/ 10 min, කැපුම් අනුපාතය 50 s-1, සහ පරීක්ෂණ කාලය 1 min වේ. , තාපන පරාසය 40 කි～110℃.

(3) පෙරළිකාර රික්තක ක්‍රමය මගින් පරීක්ෂා කර ඇත. ජෙල් අඩංගු වර්ණමිතික නල සම්බන්ධ කරන්න, රික්තක පොම්පය සක්රිය කරන්න, ජෙල් හරහා වාතය කැඩී ගිය විට පීඩන මානයෙහි උපරිම කියවීම කියවන්න. සාමාන්ය අගය ලබා ගැනීම සඳහා සෑම නියැදියක්ම තුන් වරක් ක්රියාත්මක වේ.

(4) ධනාත්මක පීඩන ක්රමය මගින් පරීක්ෂා කරන්න. ප්‍රගතිශීලී රික්ත උපාධි ක්‍රමයේ මූලධර්මය අනුව, අපි මෙම පර්යේෂණාත්මක ක්‍රමය වැඩිදියුණු කර ධනාත්මක පීඩන ඉදිරි ගමනේ ක්‍රමය අනුගමනය කර ඇත්තෙමු. ජෙල් අඩංගු වර්ණමිතික නල සම්බන්ධ කරන්න, සෙලියුලෝස් ඊතර් ජෙල් වල ශක්තිය පරීක්ෂා කිරීම සඳහා පීඩන අත්පත් කර ගැනීමේ පද්ධතියක් භාවිතා කරන්න. අත්හදා බැලීමේ දී භාවිතා කරන ලද ජෙල් ප්රමාණය 50mL වේ, වර්ණමිතික නලයේ ධාරිතාව 100mL, අභ්යන්තර විෂ්කම්භය 3cm, ජෙල් තුළට ඇතුල් කරන ලද වෘත්තාකාර නලයේ අභ්යන්තර විෂ්කම්භය 1cm සහ ඇතුල් කිරීමේ ගැඹුර 3cm වේ. නයිට්‍රජන් සිලින්ඩරයේ ස්විචය සෙමින් ක්‍රියාත්මක කරන්න. ප්‍රදර්ශනය කරන ලද පීඩන දත්ත හදිසියේ සහ තියුණු ලෙස පහත වැටෙන විට, ජෙල් බිඳීමට අවශ්‍ය ශක්ති අගය ලෙස ඉහළම ලක්ෂ්‍යය ගන්න. සාමාන්ය අගය ලබා ගැනීම සඳහා සෑම නියැදියක්ම තුන් වරක් ක්රියාත්මක වේ.

2. පර්යේෂණාත්මක ප්රතිඵල සහ සාකච්ඡාව

2.1 සෙලියුලෝස් ඊතර් වල ජෙල් ශක්තිය පරීක්ෂා කිරීම සඳහා නිරීක්ෂණ ක්රමයේ අදාළත්වය

0.02 g/mL සාන්ද්‍රණයක් සහිත සෙලියුලෝස් ඊතර් ද්‍රාවණය නිදසුනක් ලෙස ගෙන, නිරීක්ෂණ මගින් සෙලියුලෝස් ඊතර් වල ජෙල් ප්‍රබලතාවය තක්සේරු කිරීමේ ප්‍රතිඵලයක් ලෙස, උෂ්ණත්වය 65 වන විට ශක්ති මට්ටම A බව දැනගත හැක.°C, සහ උෂ්ණත්වය 75 දක්වා ළඟා වන විට උෂ්ණත්වය වැඩි වන විට ශක්තිය වැඩි වීමට පටන් ගනී℃, එය ජෙල් තත්වයක් ඉදිරිපත් කරයි, ශක්ති ශ්‍රේණිය B සිට D දක්වා වෙනස් වේ, සහ උෂ්ණත්වය 120 දක්වා ඉහළ යන විට℃, ප්‍රබල ශ්‍රේණිය F බවට පත් වේ. මෙම ඇගයීම් ක්‍රමයේ ඇගයුම් ප්‍රතිඵලය ජෙල් වල ප්‍රබල මට්ටම පමණක් පෙන්නුම් කරන බව දැකිය හැකි නමුත් ජෙල් වල නිශ්චිත ශක්තිය ප්‍රකාශ කිරීමට දත්ත භාවිතා කළ නොහැක, එනම් එය ගුණාත්මක නමුත් එසේ නොවේ. ප්රමාණාත්මක. මෙම ක්‍රමයේ ඇති වාසිය නම් මෙහෙයුම සරල සහ අවබෝධාත්මක වන අතර අවශ්‍ය ශක්තිය සහිත ජෙල් මෙම ක්‍රමය මඟින් ලාභදායී ලෙස තිරගත කළ හැකිය.

2.2 සෙලියුලෝස් ඊතර් වල ජෙල් ශක්තිය පරීක්ෂා කිරීම සඳහා භ්‍රමණ ක්‍රමයේ යෙදීම

විසඳුම 80 දක්වා රත් කරන විට°C, විසඳුමේ දුස්ස්රාවීතාවය 61 mPa වේ·s, එවිට දුස්ස්රාවීතාවය වේගයෙන් වැඩි වන අතර උපරිම අගය 46 790 mPa වෙත ළඟා වේ·100 ට°C, පසුව ශක්තිය අඩු වේ. හයිඩ්‍රොක්සිප්‍රොපයිල් මෙතිල්සෙලුලෝස් ඊතර් ජලීය ද්‍රාවණයේ දුස්ස්‍රාවිතාව 65 ට වැඩි වීමට පටන් ගන්නා බව කලින් නිරීක්ෂණය කළ සංසිද්ධියට මෙය නොගැලපේ.°C, සහ ජෙල් 75 දී පමණ දිස්වේ°C සහ ශක්තිය අඛණ්ඩව වැඩි වේ. මෙම සංසිද්ධිය සඳහා හේතුව සෙලියුලෝස් ඊතර් වල ජෙල් ශක්තිය පරීක්ෂා කිරීමේදී රෝටරයේ භ්රමණය හේතුවෙන් ජෙල් කැඩී ඇති අතර, පසුව උෂ්ණත්වවලදී ජෙල් ශක්තිය පිළිබඳ වැරදි දත්ත ඇති වේ. එබැවින් සෙලියුලෝස් ඊතර් ජෙල් වල ශක්තිය තක්සේරු කිරීම සඳහා මෙම ක්රමය සුදුසු නොවේ.

2.3 සෙලියුලෝස් ඊතර් වල ජෙල් ප්‍රබලතාව පරීක්ෂා කිරීම සඳහා ප්‍රබල රික්ත ක්‍රමයේ යෙදීම

සෙලියුලෝස් ඊතර් ජෙල් ශක්තියේ පර්යේෂණාත්මක ප්‍රතිඵල රික්තක ක්‍රමය මගින් ඇගයීමට ලක් කරන ලදී. මෙම ක්‍රමයට රොටරයේ භ්‍රමණය ඇතුළත් නොවේ, එබැවින් රොටරයේ භ්‍රමණය නිසා ඇතිවන කොලොයිඩල් ෂියරින් සහ කැඩීමේ ගැටලුව වළක්වා ගත හැකිය. ඉහත පර්යේෂණාත්මක ප්‍රතිඵල වලින් මෙම ක්‍රමය මගින් ජෙල් වල ප්‍රබලතාවය ප්‍රමාණාත්මකව පරීක්ෂා කළ හැකි බව පෙනේ. උෂ්ණත්වය 100 ක් වන විට°C, 4% සාන්ද්‍රණයක් සහිත සෙලියුලෝස් ඊතර් ජෙල් වල ශක්තිය 0.1 MPa (උපරිම රික්ත උපාධිය) ට වැඩි වන අතර ශක්තිය 0.1 MPa ට වඩා වැඩි මැනිය නොහැක. ජෙල් වල ශක්තිය, එනම්, මෙම ක්රමය මගින් පරීක්ෂා කරන ලද ජෙල් ශක්තියේ ඉහළ සීමාව 0.1 MPa වේ. මෙම අත්හදා බැලීමේ දී, සෙලියුලෝස් ඊතර් ජෙල් වල ශක්තිය 0.1 MPa ට වඩා වැඩි බැවින්, මෙම ක්‍රමය සෙලියුලෝස් ඊතර් ජෙල් වල ප්‍රබලතාවය තක්සේරු කිරීමට සුදුසු නොවේ.

2.4 සෙලියුලෝස් ඊතර් වල ජෙල් ශක්තිය පරීක්ෂා කිරීම සඳහා ධනාත්මක පීඩන ක්‍රමයේ යෙදීම

සෙලියුලෝස් ඊතර් ජෙල් ශක්තියේ පර්යේෂණාත්මක ප්රතිඵල ඇගයීම සඳහා ධනාත්මක පීඩන ක්රමය භාවිතා කරන ලදී. මෙම ක්රමය මගින් 0.1 MPa ට වැඩි ශක්තියක් සහිත ජෙල් ප්රමාණාත්මකව පරීක්ෂා කළ හැකි බව දැකිය හැකිය. රික්තක උපාධි ක්‍රමයේ ඇති කෘත්‍රිම කියවීමේ දත්තවලට වඩා පර්යේෂණාත්මක ප්‍රතිඵල වඩාත් නිවැරදි බවට පරීක්‍ෂණයේ දී භාවිත කරන දත්ත ලබා ගැනීමේ ක්‍රමය මඟින් සිදු කෙරේ.

3. නිගමනය

සෙලියුලෝස් ඊතර් වල ජෙල් ප්‍රබලතාවය උෂ්ණත්වය වැඩිවීමත් සමග සමස්ත වැඩිවන ප්‍රවණතාවක් පෙන්නුම් කළේය. සෙලියුලෝස් ඊතර් ජෙල් වල ප්‍රබලතාවය තීරණය කිරීම සඳහා භ්‍රමණ ක්‍රමය සහ පෙරළි රික්ත ක්‍රමය සුදුසු නොවේ. නිරීක්ෂණ ක්‍රමයට සෙලියුලෝස් ඊතර් ජෙල් වල ශක්තිය ගුණාත්මකව මැනිය හැකි අතර අලුතින් එකතු කරන ලද ධනාත්මක පීඩන ක්‍රමයට සෙලියුලෝස් ඊතර් ජෙල් වල ශක්තිය ප්‍රමාණාත්මකව පරීක්ෂා කළ හැක.