Meatotino o Cationic Cellulose Ether Solution

O meatotino vaifofo fa'afefeteina o le eter cellulose cationic maualuga-tauave (KG-30M) i tulaga eseese pH sa su'esu'eina i se meafaigaluega fa'asalalauina leisa, mai le fa'auiluma hydrodynamic (Rh) i itu eseese, ma le a'a uiga sikuea sikuea o le taamilosaga. Rg O le fua faatatau i le Rh e fa'ailoa ai o lona foliga e le masani ae latalata ile lapotopoto. Ona, faatasi ai ma le fesoasoani a le rheometer, tolu vaifofo faʻapitoa o le cationic cellulose ethers faʻatasi ai ma densities tau totogi eseese na suʻesuʻeina auiliili, ma le aʻafiaga o le faʻatonuga, pH taua ma lona lava mamafa mamafa i luga o ona meatotino rheological na talanoaina. Aʻo faʻateleina le faʻatonuga, na muamua faʻaitiitia le faʻasologa o Newton ona faʻaitiitia ai lea. Fesuia'i po'o le toe fa'afo'i fo'i e tupu, ma o amioga thixotropic e tupu ile 3% (vaega vaega). E aoga le mamafa o le mamafa e maua ai le maualuga o le viscosity zero-shear, ma e itiiti se aafiaga o le pH i lona viscosity.

upu autu:cationic cellulose ether; morphology; viscosity sele sele; fa'afouga

O mea e maua mai i le cellulose ma a latou polymers faʻaleleia ua faʻaaogaina lautele i le fanua o mea tau le tino ma le tumama, petrochemicals, vailaʻau, meaʻai, mea tau tausiga a le tagata lava ia, afifiina, ma isi mea. gafatia, e faʻaaogaina lautele i vailaʻau i aso uma, aemaise lava shampoos, ma e mafai ona faʻaleleia le faʻapipiʻiina o lauulu pe a uma ona faʻafefe. I le taimi lava e tasi, ona o lona fetaui lelei, e mafai ona faʻaaogaina i le lua-i-le-tasi ma le-uma-i-le tasi shampoos. O lo'o iai fo'i se fa'amoemoega lelei e fa'aoga ai ma ua fa'atosina mai ai le va'aiga a atunu'u eseese. Ua lipotia mai i tusitusiga e faapea o vaifofo e maua mai i le cellulose e faaalia ai amioga e pei o le Newtonian fluid, pseudoplastic fluid, thixotropic fluid ma le viscoelastic fluid faatasi ai ma le faateleina o le faʻatonuga, ae o le morphology, rheology ma le faʻaosoina o mea o le cationic cellulose ether i le vai vai e itiiti lava. lipoti su'esu'e. O lenei pepa o loʻo taulaʻi i le faʻaogaina o le ammonium quaternary faʻaliliuina cellulose vaifofo, ina ia maua ai se faʻamatalaga mo le faʻaaogaina.

1. Vaega faataitai

1.1 Mea mata'utia

Cationic cellulose ether (KG-30M, JR-30M, LR-30M); Canada Dow Chemical Company oloa, saunia e le Procter & Gamble Company Kobe R&D Center i Iapani, fuaina e le Vario EL elemental analyzer (German Elemental Company), o le faʻataʻitaʻiga O mea oona e 2.7%, 1.8%, 1.0% taʻitasi (o le mamafa o le tau o le 1.9 Meq/g, 1.25 Meq/g, 0.7 Meq/g i le faasologa), ma ua tofotofoina e Siamani ALV-5000E leisa malamalama Fa'asalalau meafaigaluega (LLS) fuaina lona mamafa averesi mamafa molecular e tusa ma le 1.64×106g/mol.

1.2 Saunia o fofo

O le fa'ata'ita'iga na fa'amamāina e ala i le fa'amama, fa'amama toto ma fa'amago fa'amago. Fuafua se fa'asologa o fa'ata'ita'iga fa'atusa se tolu, ma fa'aopoopo i ai le vaifofo pa'u masani ma le pH 4.00, 6.86, 9.18 e saunia ai le fa'atonuga mana'omia. Ina ia mautinoa o faʻataʻitaʻiga ua faʻamavae atoa, o faʻataʻitaʻiga fofo uma na tuʻuina i luga o se faʻamalosi mageta mo le 48 itula aʻo leʻi faia suʻega.

1.3 Fua faʻataʻapeʻapeina malamalama

Fa'aaoga le LLS e fua ai le mamafa o le molecular mamafa o le fa'ata'ita'iga i le vai fa'afefeteina vaifofo,, o le fa'ata'amilosaga hydrodynamic ma le a'a o lona uiga sikuea sikuea o le taamilosaga pe a o'o i le lua Villi coefficient ma itu eseese,), ma fa'apea o lenei cationic cellulose ether o lo'o i totonu. le vaifofo e ala i lona tulaga fua faatatau.

1.4 Su'ega viscosity ma su'esu'ega rheological

Ole su'esu'ega CCE fa'apitoa na su'esu'eina e Brookfield RVDV-III+ rheometer, ma su'esu'eina le a'afiaga o le fa'atonuga, le mamafa o le tau ma le tau o le pH i luga o mea fa'apitoa e pei o le fa'ata'ita'iga viscosity. I maualuga maualuga, e tatau ona suʻesuʻeina lona thixotropy.

2. I'uga ma talanoaga

2.1 Su'esu'ega ile Fa'asalalauina o Malamalama

Ona o lona fausaga mole faapitoa, e faigata ona i ai i le tulaga o se mole mole e tasi e oo lava i se solvent lelei, ae i le tulaga o nisi micelles mautu, fuifui po o fegalegaleaiga.

Ina ua matauina le vai vai (~o.1%) o le CCE i se microscope polarizing, i lalo o le pito i tua o le koluse uliuli o le fanua, na aliali mai "fetu" lanu susulu ma pa susulu. O loʻo faʻaalia atili i le faʻasalalauina o le malamalama, o le radius hydrodynamic malosi i pH eseese ma tulimanu, o le aʻa o lona uiga sikuea sikuea o le taamilosaga ma le lona lua Villi coefficient maua mai le ata Berry o loʻo lisiina i le Tab. 1. O le faʻasologa o le faʻasologa o le faʻaogaina o le hydrodynamic radius e maua i le faʻatonuga o le 10-5 e masani lava o se tasi pito i luga, ae o le tufatufaina e matua lautele (Fig. 1), e faʻaalia ai o loʻo i ai faʻatasiga mole-tulaga ma faʻalapotopotoga tetele i le faiga. ; O loʻo i ai suiga, ma o le Rg / Rb o loʻo faʻataʻamilo i le 0.775, e faʻaalia ai o le foliga o le CCE i le fofo e latalata i le lapotopoto, ae le masani. Ole a'afiaga ole pH ile Rb ma le Rg e le o manino. O le fa'afeagai i totonu o le vaifofo pa'u e fegalegaleai ma le CCE e pupuni ai le tau i lona itu filifili ma fa'aitiitia, ae o le eseesega e eseese ma le ituaiga o fa'atau. O le fuaina o le faʻasalalauina o le faʻamalama o polymers ua molia e faigofie i fegalegaleaiga faʻamalosi mamao ma faʻalavelave i fafo, o lea e iai ni mea sese ma tapulaʻa ile LLS. Pe a sili atu le vaega vaega tele nai lo le 0.02%, o loʻo i ai le tele o tumutumu faʻalua e le mafai ona tuʻueseeseina poʻo le tele foi o tumutumu i le faʻasologa o le Rh. A'o fa'atupula'ia le fa'atonuga, e fa'atuputeleina fo'i le Rh, e fa'ailoa mai ai le tele o macromolecules e feso'ota'i pe fa'aputuina. Ina ua taʻua e Cao et al. faʻaaogaina le faʻataʻapeʻapeina o le malamalama e suʻesuʻe ai le copolymer o carboxymethyl cellulose ma macromers i luga ole laiga, sa i ai foʻi faʻamaʻi lua e le mafai ona tuʻueseeseina, o se tasi o ia mea sa i le va o le 30nm ma le 100nm, e fai ma sui o le faʻavaeina o micelles i le tulaga mole, ma le isi O le pito i luga o le Rh e matuaʻi lava. tele, lea e manatu o se tuufaatasiga, lea e tutusa ma taunuuga ua fuafuaina i lenei pepa.

2.2 Su'esu'ega ile amio fa'a-reolo

2.2.1 Aafiaga o le fa'atonuga:Fua le viscosity manino o KG-30M fofo ma concentrations eseese i fua faatatau sele eseese, ma e tusa ai ma le faiga logarithmic o le malosiaga tulafono equation fuafuaina e Ostwald-Dewaele, pe a le sili atu i le 0.7% le vaega vaega tele, ma se faasologa o laina saʻo. fa'atasi ai ma fa'asologa fa'atasi laina e sili atu i le 0.99 na maua. Ma a'o fa'atupula'ia le fa'atonuga, e fa'aitiitia le tau o le fa'aupuga a Newton (e itiiti ifo i le 1), e fa'aalia ai se vai pseudoplastic manino. O le fa'aosoina i le malosi o le sele, o filifili macromolecular ua amata ona tatala ma fa'asa'o, ona fa'aitiitia ai lea o le viscosity. Pe a sili atu le vaega vaega tele nai lo le 0.7%, o le laina fa'amaopoopo fa'atasi o le laina sa'o na maua e fa'aitiitia (e tusa ma le 0.98), ma amata ai ona fesuisuia'i pe o'o lava ina tula'i mai i le fa'ateleina o le fa'atonuga; pe a oʻo i le 3% (Ata. 2), le laulau O le viscosity manino e muamua faʻatuputeleina ona faʻaititia lea i le siʻitia o le fua o le sile. O lenei fa'asologa o mea fa'apitoa e ese mai lipoti o isi vaifofo anionic ma cationic polymer. Ua siitia le tau o le n, o lona uiga, ua vaivai le meatotino e le o Newtonian; O le sua o Newtonian o se vai viscous, ma o le fa'ase'eina o le intermolecular e tupu i lalo o le gaioiga o le mamafa o le shear, ma e le mafai ona toe maua; O le vai e le o le Newtonian o lo'o i ai se vaega e mafai ona toe maua ma se vaega viscous e le mafai ona toe maua. I lalo o le gaioiga o le faʻalavelave faʻafefe, o le faʻafefe le mafai ona faʻaaogaina i le va o molelaʻau e tupu, ma i le taimi lava e tasi, ona o le macromolecules o loʻo faʻaloloa ma faʻataʻitaʻiina ma le sele, o se vaega e mafai ona toe faʻaleleia. Pe a aveesea le malosi i fafo, o le macromolecules e matele e toe foi i le foliga muamua curled, o lea O le tau o le alu i luga. O loʻo faʻaauau pea ona faʻateleina le faʻatonuga e fausia ai se fausaga fesoʻotaʻiga. Pe a laʻititi le mamafa o le shear, o le a le faʻaumatia, ma naʻo le elastic deformation o le a tupu. I le taimi nei, o le a faʻaleleia atili le elasticity, o le a faʻavaivaia le viscosity, ma o le a faʻaitiitia le tau o le n; a'o faasolosolo malie le fa'atupuina o le mamafa o le sile i le taimi o le fuaina, o lea n E fesuisuiai le tau. Pe a oʻo le vaega vaega tele i le 3%, o le viscosity manino muamua faʻateleina ona faʻaitiitia lea, aua o le shear laʻititi e faʻamalosia ai le fetoʻai o macromolecules e fausia ai aggregates tetele, o lea e maualuga ai le viscosity, ma o le mamafa o le shear e faʻaauau pea ona talepeina aggregates. , o le a toe faaitiitia le viscosity.

I le suʻesuʻega o le thixotropy, seti le saoasaoa (r / min) e oʻo atu i le y manaʻomia, faʻateleina le saoasaoa i taimi masani seʻia oʻo i le tau faʻatulagaina, ona vave faʻaitiitia lea mai le saoasaoa maualuga i tua i le tau muamua e maua ai le tutusa. O le mamafa o le shear, o lona sootaga ma le fua o le shear o loʻo faʻaalia i le Ata 3. A oʻo i lalo ifo o le 2.5% le vaega vaega mamafa, o le piʻo agai i luga ma le piʻo i lalo o loʻo sosolo atoa, ae a oʻo i le 3% o le vaega mamafa, o laina e lua e leai. umi atu fa'alava, ma o le laina i lalo e tuai i tua, e faʻaalia ai le thixotropy.

Ole fa'alagolago ile taimi ole fa'amamafa vili ua ta'ua ole rheological resistance. Rheological teteʻe o se amio uiga o vai viscoelastic ma vai ma fausaga thixotropic. Ua maua o le y lapopo'a o lo'o i le vaega fa'atele lava e tasi, o le vave o le r e o'o atu i le paleni, ma le fa'alagolago i le taimi e la'ititi; i se vaega maualalo maualalo (<2%), CCE e le faʻaalia le tetee rheological. A oʻo i le 2.5% le vaega tele, e faʻaalia ai le malosi o le faʻalagolago i le taimi (Fig. 4), ma e tusa ma le 10 minute e oʻo ai i le paleni, ae i le 3.0%, o le taimi paleni e 50 minute. O le thixotropy lelei o le faiga e faʻaogaina i le faʻaaogaina.

2.2.2 Le aafiaga o le mamafa o le tau:o le logarithmic form of the Spencer-Dillon empirical formula e filifilia, lea o le zero-cut viscosity, b o loʻo tumau i le faʻatonuga tutusa ma le vevela eseese, ma faʻateleina i le faateleina o le faʻaogaina i le vevela tutusa. E tusa ai ma le fa'atusa tulafono o le malosi na fa'aaogaina e Onogi i le 1966, o le M o le tele mole mole o le polymer, o le A ma le B e tumau, ma o le c o le vaega vaega tele (%). Ata.5 O pi'opi'o e tolu o lo'o i ai ni togi fe'avea'i e tusa ma le 0.6%, o lona uiga, o lo'o iai se vaega fa'atauva'a. E sili atu i le 0.6%, o le zero-shear viscosity e faʻateleina vave i le faʻateleina o le faʻatonuga C. O pupuni o faʻataʻitaʻiga e tolu ma le tele o le mamafa o le tau e matua vavalalata. I le faʻatusatusaga, pe a oʻo i le va o le 0.2% ma le 0.8% le vaega tele, o le viscosity zero-cut o le faʻataʻitaʻiga LR faʻatasi ai ma le laʻititi o le mamafa o le tau e sili ona tele, aua e manaʻomia e le faʻafesoʻotaʻi hydrogen se fesoʻotaʻiga patino. O le mea lea, o le mamafa o le tau e fesoʻotaʻi vavalalata pe o le macromolecules e mafai ona faʻatulagaina i se faiga faʻatonu ma faʻatusatusa; e ala i le suʻega DSC, e maua ai o le LR o loʻo i ai se tumutumu tioata vaivai, e faʻaalia ai se mamafa talafeagai, ma o le viscosity zero-shear e maualuga atu i le faʻatonuga tutusa. Pe a itiiti ifo i le 0.2% le vaega tele, o le LR o le laʻititi lea, aua i le vaifofo faʻafefe, o macromolecules e maualalo le mamafa o le tau o le a sili atu ona fausia le faʻaogaina o le coil, o lea e maualalo ai le viscosity zero-shear. E i ai se ta'iala lelei i le tulaga o le fa'amalo fa'atino.

2.2.3 pH aafiaga: Ata 6 o le fua na fuaina ile pH eseese ile va ole 0.05% i le 2.5% vaega vaega mamafa. O loʻo i ai se mea faʻafefeteina e tusa ma le 0.45%, ae o le tolu pupuni e toetoe lava a faʻafefe, e faʻaalia ai e leai se aafiaga manino o le pH i le viscosity zero-shear, lea e matua ese lava mai le lagona o le anionic cellulose ether i le pH.

3. Faaiuga

O le KG-30M dilute aqueous solution o loʻo suʻesuʻeina e le LLS, ma o le tufatufaina o le eletise hydrodynamic na maua o se tumutumu tasi. Mai le faʻalagolago i le faʻaogaina ma le Rg / Rb ratio, e mafai ona faʻamaonia o lona foliga e latalata ile spherical, ae le masani. Mo vaifofo CCE e tolu densities tau, o le viscosity faateleina i le faateleina o le concentration, ae o le numera tulimanu a Newton n muamua faaitiitia, ona fesuisuiai ma e oo lava i luga; O le pH e itiiti sona aafiaga i le viscosity, ma o le mamafa o le mamafa e mafai ona maua ai se viscosity maualuga.