Athari za mambo kama vile mabadiliko ya mnato wa hydroxyethyl methylcellulose (HEMC), iwe imerekebishwa au la, na mabadiliko ya maudhui kwenye mkazo wa mavuno na mnato wa plastiki wa chokaa safi ya saruji ilichunguzwa. Kwa HEMC isiyobadilishwa, juu ya mnato, chini ya dhiki ya mavuno na mnato wa plastiki wa chokaa; ushawishi wa mabadiliko ya viscosity ya HEMC iliyobadilishwa juu ya mali ya rheological ya chokaa ni dhaifu; haijalishi ikiwa imebadilishwa au la, juu ya mnato wa HEMC, chini ya Athari ya kuchelewa kwa dhiki ya mavuno na maendeleo ya viscosity ya plastiki ya chokaa ni dhahiri zaidi. Wakati maudhui ya HEMC ni zaidi ya 0.3%, matatizo ya mavuno na viscosity ya plastiki ya chokaa huongezeka na ongezeko la maudhui; wakati maudhui ya HEMC ni kubwa, matatizo ya mavuno ya chokaa hupungua kwa muda, na aina mbalimbali za viscosity ya plastiki huongezeka kwa wakati.
Maneno muhimu: hydroxyethyl methylcellulose, chokaa safi, mali ya rheological, mkazo wa mavuno, mnato wa plastiki.
I. Utangulizi
Pamoja na maendeleo ya teknolojia ya ujenzi wa chokaa, tahadhari zaidi na zaidi imelipwa kwa ujenzi wa mitambo. Usafirishaji wa wima wa umbali mrefu huweka mbele mahitaji mapya ya chokaa kinachosukumwa: unyevu mzuri lazima udumishwe katika mchakato wote wa kusukuma maji. Hii inahitaji kujifunza mambo ya ushawishi na masharti ya kuzuia maji ya chokaa, na njia ya kawaida ni kuchunguza vigezo vya rheological ya chokaa.
Mali ya rheological ya chokaa inategemea asili na kiasi cha malighafi. Cellulose ether ni mchanganyiko unaotumiwa sana katika chokaa cha viwanda, ambacho kina ushawishi mkubwa juu ya mali ya rheological ya chokaa, hivyo wasomi wa nyumbani na nje ya nchi wamefanya utafiti juu yake. Kwa muhtasari, hitimisho zifuatazo zinaweza kutolewa: ongezeko la kiasi cha ether ya selulosi itasababisha ongezeko la torque ya awali ya chokaa, lakini baada ya muda wa kuchochea, upinzani wa mtiririko wa chokaa utapungua badala yake (1) ; wakati maji ya awali ni sawa kimsingi, fluidity ya chokaa itapotea kwanza. kuongezeka baada ya kupungua (2); nguvu ya mavuno na mnato wa plastiki wa chokaa ulionyesha mwelekeo wa kupungua kwanza na kisha kuongezeka, na etha ya selulosi ilikuza uharibifu wa muundo wa chokaa na kuongeza muda kutoka kwa uharibifu hadi ujenzi upya (3); Etha na unga mnene una mnato wa juu na utulivu nk. (4). Walakini, masomo hapo juu bado yana mapungufu:
Viwango vya kipimo na taratibu za wasomi tofauti si sare, na matokeo ya mtihani hayawezi kulinganishwa kwa usahihi; safu ya upimaji wa chombo ni mdogo, na vigezo vya rheological vya chokaa kilichopimwa vina aina ndogo ya tofauti, ambayo haiwakilishi sana; kuna ukosefu wa vipimo vya kulinganisha kwenye ethers za selulosi na viscosities tofauti; Kuna mambo mengi ya ushawishi, na kurudia sio nzuri. Katika miaka ya hivi karibuni, kuonekana kwa rheometer ya chokaa ya Viskomat XL imetoa urahisi mkubwa kwa uamuzi sahihi wa mali ya rheological ya chokaa. Ina faida za kiwango cha juu cha udhibiti wa kiotomatiki, uwezo mkubwa, anuwai ya majaribio, na matokeo ya jaribio kulingana na hali halisi. Katika karatasi hii, kwa kuzingatia utumiaji wa aina hii ya chombo, matokeo ya utafiti wa wasomi waliopo yameunganishwa, na mpango wa jaribio umeundwa ili kusoma athari za aina tofauti na mnato wa hydroxyethyl methylcellulose (HEMC) kwenye rheology ya chokaa katika safu kubwa ya kipimo. athari ya utendaji.
2. Mfano wa Rheological wa chokaa safi cha saruji
Kwa kuwa rheolojia ilianzishwa katika sayansi ya saruji na saruji, idadi kubwa ya tafiti zimeonyesha kwamba saruji safi na chokaa inaweza kuchukuliwa kama maji ya Bingham, na Banfill alifafanua zaidi uwezekano wa kutumia mfano wa Bingham kuelezea sifa za rheological za chokaa (5). Katika mlingano wa rheolojia τ=τ0+μγ wa modeli ya Bingham, τ ni mkazo wa kukata manyoya, τ0 ni mkazo wa mavuno, μ ni mnato wa plastiki, na γ ni kasi ya kukata. Miongoni mwao, τ0 na μ ni vigezo viwili muhimu zaidi: τ0 ni dhiki ya chini ya shear ambayo inaweza kufanya chokaa cha saruji kinapita, na tu wakati τ> τ0 hufanya juu ya chokaa, chokaa kinaweza kutiririka; μ huakisi ukinzani wa mnato wakati chokaa kinatiririka Kadiri μ inavyokuwa kubwa, ndivyo chokaa hutiririka polepole [3]. Katika hali ambapo τ0 na μ hazijulikani, mkazo wa kukata ni lazima upimwe angalau viwango viwili tofauti vya ukata kabla ya kuhesabiwa (6).
Katika rheomita fulani ya chokaa, mkunjo wa NT uliopatikana kwa kuweka kiwango cha mzunguko wa blade N na kupima torati T inayotokana na upinzani wa chokaa cha chokaa pia inaweza kutumika kukokotoa mlinganyo mwingine wa T=g+ unaolingana na modeli ya Bingham Vigezo viwili. g na h ya Nh. g ni sawia na mkazo wa mavuno τ0, h ni sawia na mnato wa plastiki μ, na τ0 = (K/G)g, μ = ( l / G ) h , ambapo G inahusiana mara kwa mara na chombo, na K inaweza kupitishwa kupitia mkondo unaojulikana Inapatikana kwa kusahihisha umajimaji ambao sifa zake hubadilika kulingana na kiwango cha kunyoa[7]. Kwa ajili ya urahisi, karatasi hii inajadili moja kwa moja g na h, na hutumia sheria inayobadilika ya g na h kuakisi sheria inayobadilika ya mkazo wa mavuno na mnato wa plastiki wa chokaa.
3. Mtihani
3.1 Malighafi
3.2 mchanga
Mchanga wa Quartz: mchanga mwembamba ni mesh 20-40, mchanga wa kati ni mesh 40-70, mchanga mwembamba ni mesh 70-100, na tatu huchanganywa kwa uwiano wa 2: 2: 1.
3.3 etha ya selulosi
Hydroxyethyl methylcellulose HEMC20 (mnato 20000 mPa s), HEMC25 (mnato 25000 mPa s), HEMC40 (mnato 40000 mPa s), na HEMC45 (mnato 45000 mPa s), ambayo HEMC525 muundo wa seli.
3.4 Kuchanganya maji
maji ya bomba.
3.5 Mpango wa mtihani
Uwiano wa chokaa-mchanga ni 1: 2.5, matumizi ya maji yanawekwa kwa 60% ya matumizi ya saruji, na maudhui ya HEMC ni 0-1.2% ya matumizi ya saruji.
Kwanza changanya saruji iliyopimwa kwa usahihi, HEMC na mchanga wa quartz sawasawa, kisha uongeze maji ya kuchanganya kulingana na GB/T17671-1999 na ukoroge, na kisha utumie rheometer ya chokaa ya Viskomat XL kupima. Utaratibu wa mtihani ni: kasi inaongezeka kwa kasi kutoka 0 hadi 80rpm kwa 0 ~ 5min, 60rpm kwa 5 ~ 7min, 40rpm kwa 7 ~ 9min, 20rpm kwa 9 ~ 11min, 10rpm kwa 11 ~ 13min, na 5rpm kwa 13 ~ 15min , 15 ~ 30min, kasi ni 0rpm, na kisha mzunguko mara moja kila dakika 30 kulingana na utaratibu hapo juu, na muda wa mtihani wa jumla ni 120min.
4. Matokeo na majadiliano
4.1 Athari ya mabadiliko ya viscosity ya HEMC kwenye mali ya rheological ya chokaa cha saruji
(Kiasi cha HEMC ni 0.5% ya wingi wa saruji), sawa na kutafakari sheria ya mabadiliko ya dhiki ya mavuno na mnato wa plastiki wa chokaa. Inaweza kuonekana kuwa ingawa mnato wa HEMC40 ni wa juu kuliko ule wa HEMC20, mkazo wa mavuno na mnato wa plastiki wa chokaa iliyochanganywa na HEMC40 ni ya chini kuliko ile ya chokaa iliyochanganywa na HEMC20; ingawa mnato wa HEMC45 ni 80% ya juu kuliko ile ya HEMC25, mkazo wa mavuno ya chokaa ni chini kidogo, na mnato wa plastiki ni kati Baada ya dakika 90 kulikuwa na ongezeko. Hii ni kwa sababu kadiri mnato wa etha ya selulosi unavyoongezeka, ndivyo kasi ya kuyeyuka inavyopungua, na ndivyo inavyochukua muda mrefu kwa chokaa kilichotayarishwa nacho kufikia mnato wa mwisho [8]. Kwa kuongezea, wakati huo huo katika jaribio, wiani wa wingi wa chokaa kilichochanganywa na HEMC40 ulikuwa chini kuliko ile ya chokaa iliyochanganywa na HEMC20, na ile ya chokaa iliyochanganywa na HEMC45 ilikuwa chini kuliko ile ya chokaa iliyochanganywa na HEMC25. kuonyesha kwamba HEMC40 na HEMC45 ilianzisha Bubbles zaidi ya hewa, na Bubbles hewa katika chokaa na ""Mpira" athari, ambayo pia hupunguza upinzani kati yake chokaa.
Baada ya kuongeza HEMC40, shida ya mavuno ya chokaa ilikuwa katika usawa baada ya dakika 60, na viscosity ya plastiki iliongezeka; baada ya kuongeza HEMC20, mkazo wa mavuno ya chokaa ulifikia usawa baada ya dakika 30, na mnato wa plastiki uliongezeka. Inaonyesha kuwa HEMC40 ina athari kubwa ya kurudisha nyuma maendeleo ya mkazo wa mavuno ya chokaa na mnato wa plastiki kuliko HEMC20, na inachukua muda mrefu kufikia mnato wa mwisho.
Mkazo wa mavuno ya chokaa kilichochanganywa na HEMC45 ilipungua kutoka dakika 0 hadi 120, na viscosity ya plastiki iliongezeka baada ya dakika 90; wakati dhiki ya mavuno ya chokaa iliyochanganywa na HEMC25 iliongezeka baada ya dakika 90, na mnato wa plastiki uliongezeka baada ya dakika 60. Inaonyesha kuwa HEMC45 ina athari kubwa ya kurudisha nyuma maendeleo ya mkazo wa mavuno ya chokaa na mnato wa plastiki kuliko HEMC25, na wakati unaohitajika kufikia mnato wa mwisho pia ni mrefu.
4.2 Athari za maudhui ya HEMC kwenye dhiki ya mavuno ya chokaa cha saruji
Wakati wa jaribio, mambo yanayoathiri mkazo wa mavuno ya chokaa ni: kuharibika kwa chokaa na kutokwa na damu, uharibifu wa muundo kwa kuchochea, uundaji wa bidhaa za unyevu, kupunguza unyevu wa bure kwenye chokaa, na athari ya kuchelewesha ya etha ya selulosi. Kwa athari ya kuchelewesha ya etha ya selulosi, mtazamo unaokubalika zaidi ni kuuelezea kwa utangazaji wa michanganyiko.
Inaweza kuonekana kuwa wakati HEMC40 inapoongezwa na maudhui yake ni chini ya 0.3%, mkazo wa mavuno ya chokaa hupungua hatua kwa hatua na ongezeko la maudhui ya HEMC40; wakati maudhui ya HEMC40 ni zaidi ya 0.3%, dhiki ya mavuno ya chokaa huongezeka kwa hatua. Kutokana na kutokwa na damu na delamination ya chokaa bila etha selulosi, hakuna kuweka saruji ya kutosha kati ya aggregates lubricate, na kusababisha kuongezeka kwa matatizo ya mavuno na ugumu wa mtiririko. Kuongezewa sahihi kwa ether ya selulosi inaweza kuboresha kwa ufanisi jambo la delamination ya chokaa, na Bubbles za hewa zilizoletwa ni sawa na "mipira" ndogo, ambayo inaweza kupunguza matatizo ya mavuno ya chokaa na iwe rahisi kutiririka. Maudhui ya etha ya selulosi yanapoongezeka, unyevu wake usiobadilika pia huongezeka hatua kwa hatua. Wakati maudhui ya ether ya selulosi yanazidi thamani fulani, ushawishi wa kupunguzwa kwa unyevu wa bure huanza kuwa na jukumu la kuongoza, na matatizo ya mavuno ya chokaa huongezeka hatua kwa hatua.
Wakati kiasi cha HEMC40 ni chini ya 0.3%, mkazo wa mavuno ya chokaa hupungua hatua kwa hatua ndani ya 0-120min, ambayo inahusiana hasa na kuongezeka kwa uharibifu wa chokaa, kwa sababu kuna umbali fulani kati ya blade na chini ya blade. chombo, na jumla baada ya delamination kuzama chini, upinzani juu inakuwa ndogo; wakati maudhui ya HEMC40 ni 0.3%, chokaa haitaweza kufuta, adsorption ya ether ya selulosi ni mdogo, hydration ni kubwa, na dhiki ya mavuno ina ongezeko fulani; maudhui ya HEMC40 ni Wakati maudhui ya etha ya selulosi ni 0.5% -0.7%, adsorption ya etha ya selulosi huongezeka hatua kwa hatua, kiwango cha ugiligili hupungua, na mwenendo wa maendeleo ya dhiki ya mavuno ya chokaa huanza kubadilika; Juu ya uso, kiwango cha unyevu ni cha chini na mkazo wa mavuno ya chokaa hupungua kwa wakati.
4.3 Athari ya maudhui ya HEMC kwenye mnato wa plastiki wa chokaa cha saruji
Inaweza kuonekana kuwa baada ya kuongeza HEMC40, mnato wa plastiki wa chokaa huongezeka hatua kwa hatua na ongezeko la maudhui ya HEMC40. Hii ni kwa sababu ether ya selulosi ina athari ya kuimarisha, ambayo inaweza kuongeza viscosity ya kioevu, na kipimo kikubwa, zaidi ya mnato wa chokaa. Sababu kwa nini mnato wa plastiki wa chokaa hupungua baada ya kuongeza 0.1% HEMC40 pia ni kutokana na athari ya "mpira" ya kuanzishwa kwa Bubbles za hewa, na kupunguzwa kwa damu na delamination ya chokaa.
Viscosity ya plastiki ya chokaa cha kawaida bila kuongeza ether ya selulosi hupungua hatua kwa hatua kwa wakati, ambayo pia inahusiana na wiani wa chini wa sehemu ya juu inayosababishwa na kuwekewa kwa chokaa; wakati maudhui ya HEMC40 ni 0.1% -0.5%, muundo wa chokaa ni sare, na muundo wa chokaa ni sare baada ya dakika 30. Viscosity ya plastiki haibadilika sana. Kwa wakati huu, inaonyesha hasa athari ya viscosity ya ether ya cellulose yenyewe; baada ya maudhui ya HEMC40 ni kubwa kuliko 0.7%, mnato wa plastiki wa chokaa huongezeka hatua kwa hatua na ongezeko la muda, kwa sababu mnato wa chokaa pia unahusiana na ether ya selulosi. Viscosity ya ufumbuzi wa ether ya selulosi huongezeka kwa hatua kwa hatua ndani ya muda baada ya kuanza kwa kuchanganya. Kadiri kipimo kinavyoongezeka, ndivyo athari ya kuongezeka kwa wakati inavyoonekana.
V. Hitimisho
Mambo kama vile mabadiliko ya mnato wa HEMC, iwe imerekebishwa au la, na mabadiliko ya kipimo yataathiri kwa kiasi kikubwa mali ya rheological ya chokaa, ambayo inaweza kuonyeshwa na vigezo viwili vya dhiki ya mavuno na mnato wa plastiki.
Kwa HEMC isiyobadilishwa, mnato mkubwa zaidi, chini ya dhiki ya mavuno na viscosity ya plastiki ya chokaa ndani ya 0-120min; ushawishi wa mabadiliko ya viscosity ya HEMC iliyobadilishwa juu ya mali ya rheological ya chokaa ni dhaifu kuliko ile ya HEMC isiyobadilishwa; haijalishi urekebishaji Ikiwa ni wa kudumu au la, kadiri mnato wa HEMC unavyoongezeka, ndivyo athari ya kuchelewesha inavyokuwa muhimu zaidi katika ukuzaji wa mafadhaiko ya mavuno ya chokaa na mnato wa plastiki.
Wakati wa kuongeza HEMC40 na mnato wa 40000mPa · s na maudhui yake ni zaidi ya 0.3%, matatizo ya mavuno ya chokaa huongezeka hatua kwa hatua; wakati maudhui yanapozidi 0.9%, matatizo ya mavuno ya chokaa huanza kuonyesha mwenendo wa kupungua kwa hatua kwa hatua kwa muda; Mnato wa plastiki huongezeka na ongezeko la maudhui ya HEMC40. Wakati maudhui ni zaidi ya 0.7%, mnato wa plastiki wa chokaa huanza kuonyesha mwenendo wa kuongezeka kwa hatua kwa hatua kwa wakati.
Muda wa kutuma: Nov-24-2022