Eteri i celulozës është një polimer sintetik i bërë nga celuloza natyrale përmes modifikimit kimik. Eteri i celulozës është një derivat i celulozës natyrale. Prodhimi i eterit të celulozës është i ndryshëm nga polimerët sintetikë. Materiali i tij më themelor është celuloza, një përbërës polimer natyral. Për shkak të veçantisë së strukturës natyrale të celulozës, vetë celuloza nuk ka aftësi të reagojë me agjentët eterifikimit. Megjithatë, pas trajtimit të agjentit të fryrjes, lidhjet e forta hidrogjenore midis zinxhirëve molekularë dhe zinxhirëve shkatërrohen, dhe lirimi aktiv i grupit hidroksil bëhet një celulozë alkali reaktive. Merrni eterin e celulozës.
Vetitë e etereve të celulozës varen nga lloji, numri dhe shpërndarja e zëvendësuesve. Klasifikimi i etereve të celulozës bazohet gjithashtu në llojin e zëvendësuesve, shkallën e eterifikimit, tretshmërinë dhe vetitë përkatëse të aplikimit. Sipas llojit të zëvendësuesve në zinxhirin molekular, ai mund të ndahet në monoeter dhe eter të përzier. MC që ne përdorim zakonisht është monoeteri, dhe HPMC është eter i përzier. Eter metil celulozë MC është produkti pasi grupi hidroksil në njësinë e glukozës së celulozës natyrale zëvendësohet nga metoksi. Është një produkt i përftuar duke zëvendësuar një pjesë të grupit hidroksil në njësi me një grup metoksi dhe një pjesë tjetër me një grup hidroksipropil. Formula strukturore është [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x Hidroksietil metil celulozë eter HEMC, këto janë varietetet kryesore që përdoren gjerësisht dhe shiten në treg.
Për sa i përket tretshmërisë, mund të ndahet në jonike dhe jo-jonike. Eteret celuloze jojonike te tretshme ne uje perbehen kryesisht nga dy seri eteresh alkil dhe etere hidroksialkil. Ionic CMC përdoret kryesisht në detergjentë sintetikë, printim dhe ngjyrosje tekstile, kërkime ushqimore dhe vajrash. MC jo-jonike, HPMC, HEMC, etj. përdoren kryesisht në materiale ndërtimi, veshje latex, mjekësi, kimikate të përditshme, etj. Përdoren si trashës, agjent mbajtës uji, stabilizues, shpërndarës dhe agjent formues filmi.
Mbajtja e ujit të eterit të celulozës
Në prodhimin e materialeve të ndërtimit, veçanërisht të llaçit të thatë, eteri celuloz luan një rol të pazëvendësueshëm, veçanërisht në prodhimin e llaçit special (llaç i modifikuar), është një komponent i domosdoshëm dhe i rëndësishëm.
Roli i rëndësishëm i eterit të celulozës së tretshme në ujë në llaç ka kryesisht tre aspekte, njëri është kapaciteti i shkëlqyer i mbajtjes së ujit, tjetri është ndikimi në konsistencën dhe tiksotropinë e llaçit dhe i treti është ndërveprimi me çimento.
Efekti i mbajtjes së ujit të eterit të celulozës varet nga thithja e ujit të shtresës bazë, përbërja e llaçit, trashësia e shtresës së llaçit, kërkesa për ujë e llaçit dhe koha e ngurtësimit të materialit ngjitës. Mbajtja e ujit e vetë eterit të celulozës vjen nga tretshmëria dhe dehidratimi i vetë eterit të celulozës. Siç e dimë të gjithë, megjithëse zinxhiri molekular i celulozës përmban një numër të madh grupesh OH shumë të hidratuar, ai nuk është i tretshëm në ujë, sepse struktura e celulozës ka një shkallë të lartë kristaliteti. Vetëm aftësia hidratimi e grupeve hidroksil nuk është e mjaftueshme për të mbuluar lidhjet e forta hidrogjenore dhe forcat van der Waals midis molekulave. Prandaj, ajo vetëm fryhet, por nuk tretet në ujë. Kur një zëvendësues futet në zinxhirin molekular, jo vetëm që zëvendësuesi shkatërron zinxhirin e hidrogjenit, por edhe lidhja e hidrogjenit ndërzinxhirë shkatërrohet për shkak të ngjitjes së zëvendësuesit midis zinxhirëve ngjitur. Sa më i madh të jetë zëvendësuesi, aq më e madhe është distanca midis molekulave. Sa më e madhe të jetë distanca. Sa më i madh të jetë efekti i shkatërrimit të lidhjeve hidrogjenore, eteri i celulozës bëhet i tretshëm në ujë pasi rrjeta e celulozës zgjerohet dhe tretësira hyn, duke formuar një zgjidhje me viskozitet të lartë. Kur temperatura rritet, hidratimi i polimerit dobësohet dhe uji midis zinxhirëve nxirret jashtë. Kur efekti i dehidrimit është i mjaftueshëm, molekulat fillojnë të grumbullohen, duke formuar një xhel tredimensional të strukturës së rrjetit dhe të palosur. Faktorët që ndikojnë në mbajtjen e ujit të llaçit përfshijnë viskozitetin e eterit të celulozës, sasinë e shtuar, imtësinë e grimcave dhe temperaturën e përdorimit.
Sa më i lartë të jetë viskoziteti i eterit të celulozës, aq më i mirë është performanca e mbajtjes së ujit dhe aq më i lartë viskoziteti i tretësirës së polimerit. Në varësi të peshës molekulare (shkalla e polimerizimit) të polimerit, përcaktohet edhe nga gjatësia e zinxhirit të strukturës molekulare dhe forma e zinxhirit, dhe shpërndarja e llojeve dhe sasive të zëvendësuesve gjithashtu ndikon drejtpërdrejt në diapazonin e viskozitetit të tij. [η]=Kmα
[η] Viskoziteti i brendshëm i tretësirës së polimerit
m pesha molekulare e polimerit
α konstante karakteristike e polimerit
K koeficienti i tretësirës së viskozitetit
Viskoziteti i një solucioni polimer varet nga pesha molekulare e polimerit. Viskoziteti dhe përqendrimi i tretësirës së eterit të celulozës lidhen me aplikimin në fusha të ndryshme. Prandaj, çdo eter celuloz ka shumë specifika të ndryshme të viskozitetit, dhe rregullimi i viskozitetit realizohet kryesisht nga degradimi i celulozës alkali, domethënë thyerja e zinxhirëve molekularë të celulozës.
Sa më e madhe të jetë sasia e eterit të celulozës që i shtohet llaçit, aq më mirë është performanca e mbajtjes së ujit dhe sa më i lartë viskoziteti, aq më mirë është performanca e mbajtjes së ujit.
Për madhësinë e grimcave, sa më e imët të jetë grimca, aq më mirë mbajtja e ujit. Shih Figurën 3. Pasi grimca e madhe e eterit të celulozës kontakton me ujin, sipërfaqja shpërndahet menjëherë dhe formon një xhel për të mbështjellë materialin për të parandaluar që molekulat e ujit të vazhdojnë të depërtojnë. Shpërndarja më pak se uniforme shpërndahet, duke formuar një tretësirë flokulente të turbullt ose aglomerate. Ndikon shumë në mbajtjen e ujit të eterit të celulozës dhe tretshmëria është një nga faktorët për zgjedhjen e eterit të celulozës.
Trashja dhe Tixotropia e Eterit Celuloz
Funksioni i dytë i eterit të celulozës - trashja, varet nga: shkalla e polimerizimit të eterit celuloz, përqendrimi i tretësirës, shpejtësia e prerjes, temperatura dhe kushte të tjera. Vetia e xhelit të tretësirës është unike për celulozën alkil dhe derivatet e saj të modifikuara. Vetitë e xhelatimit lidhen me shkallën e zëvendësimit, përqendrimin e tretësirës dhe aditivët. Për derivatet e modifikuar me hidroksialkil, vetitë e xhelit lidhen gjithashtu me shkallën e modifikimit të hidroksialkilit. Për MC dhe HPMC me viskozitet të ulët, mund të përgatitet tretësirë 10%-15%, MC dhe HPMC me viskozitet të mesëm mund të përgatiten tretësirë 5%-10%, dhe MC dhe HPMC me viskozitet të lartë mund të përgatisin vetëm tretësirë 2%-3%, dhe zakonisht Klasifikimi i viskozitetit të eterit të celulozës klasifikohet gjithashtu me tretësirë 1%-2%. Eteri i celulozës me peshë të lartë molekulare ka efikasitet të lartë trashjeje. Në të njëjtën zgjidhje përqendrimi, polimeret me pesha të ndryshme molekulare kanë viskozitete të ndryshme. Shkallë e lartë. Viskoziteti i synuar mund të arrihet vetëm duke shtuar një sasi të madhe të eterit celuloz me peshë molekulare të ulët. Viskoziteti i tij ka pak varësi nga shpejtësia e prerjes, dhe viskoziteti i lartë arrin viskozitetin e synuar, dhe sasia e kërkuar shtesë është e vogël, dhe viskoziteti varet nga efikasiteti i trashjes. Prandaj, për të arritur një konsistencë të caktuar, duhet të garantohet një sasi e caktuar eter celuloz (përqendrimi i tretësirës) dhe viskoziteti i tretësirës. Temperatura e xhelit të tretësirës gjithashtu zvogëlohet në mënyrë lineare me rritjen e përqendrimit të tretësirës, dhe xhel në temperaturën e dhomës pasi të arrijë një përqendrim të caktuar. Përqendrimi i xhelit i HPMC është relativisht i lartë në temperaturën e dhomës.
Konsistenca mund të rregullohet gjithashtu duke zgjedhur madhësinë e grimcave dhe duke zgjedhur eteret celuloze me shkallë të ndryshme modifikimi. I ashtuquajturi modifikim është të prezantojë një shkallë të caktuar të zëvendësimit të grupeve hidroksialkil në strukturën e skeletit të MC. Duke ndryshuar vlerat e zëvendësimit relativ të dy zëvendësuesve, pra vlerat e zëvendësimit relativ DS dhe MS të grupeve metoksi dhe hidroksialkil që themi shpesh. Kërkesa të ndryshme të performancës së eterit të celulozës mund të merren duke ndryshuar vlerat relative të zëvendësimit të dy zëvendësuesve.
Eteret e celulozës që përdoren në materialet e ndërtimit pluhur duhet të treten shpejt në ujë të ftohtë dhe të sigurojnë një konsistencë të përshtatshme për sistemin. Nëse i jepet një shkallë e caktuar prerjeje, ai përsëri bëhet bllok flokulent dhe koloidal, i cili është një produkt nën standard ose me cilësi të dobët.
Ekziston gjithashtu një marrëdhënie e mirë lineare midis konsistencës së pastës së çimentos dhe dozës së eterit të celulozës. Eteri celuloz mund të rrisë shumë viskozitetin e llaçit. Sa më e madhe të jetë doza, aq më i dukshëm është efekti.
Tretësira ujore e eterit të celulozës me viskozitet të lartë ka tiksotropi të lartë, e cila është gjithashtu një karakteristikë kryesore e eterit të celulozës. Tretësirat ujore të polimereve MC zakonisht kanë rrjedhshmëri pseudoplastike dhe jo tiksotropike nën temperaturën e tyre të xhelit, por vetitë e rrjedhjes Njutoniane me shpejtësi të ulët prerjeje. Pseudoplasticiteti rritet me peshën molekulare ose përqendrimin e eterit të celulozës, pavarësisht nga lloji i zëvendësuesit dhe shkalla e zëvendësimit. Prandaj, eteret e celulozës me të njëjtën shkallë viskoziteti, pa marrë parasysh MC, HPMC, HEMC, do të tregojnë gjithmonë të njëjtat veti reologjike për sa kohë që përqendrimi dhe temperatura mbahen konstante. Xhel strukturor formohen kur temperatura rritet dhe ndodhin rrjedhje shumë tiksotropike. Eteret e celulozës me përqendrim të lartë dhe viskozitet të ulët tregojnë tiksotropi edhe nën temperaturën e xhelit. Kjo pronë ka një përfitim të madh për rregullimin e nivelimit dhe rënies në ndërtimin e llaçit ndërtimor. Këtu duhet shpjeguar se sa më i lartë të jetë viskoziteti i eterit të celulozës, aq më mirë është mbajtja e ujit, por sa më i lartë të jetë viskoziteti, aq më e lartë është pesha molekulare relative e eterit të celulozës dhe ulja përkatëse në tretshmërinë e tij, gjë që ka një ndikim negativ. mbi përqendrimin e llaçit dhe performancën e ndërtimit. Sa më i lartë të jetë viskoziteti, aq më i dukshëm është efekti i trashjes në llaç, por ai nuk është plotësisht proporcional. Disa viskozitet mesatar dhe të ulët, por eteri i modifikuar i celulozës ka një performancë më të mirë në përmirësimin e forcës strukturore të llaçit të lagësht. Me rritjen e viskozitetit, mbajtja e ujit të eterit të celulozës përmirësohet
Koha e postimit: Nëntor-22-2022