செல்லுலோஸ் ஈதரின் ஜெல் வலிமையை தீர்மானிப்பதற்கான முறை

வலிமையை அளவிடசெல்லுலோஸ் ஈதர் ஜெல், செல்லுலோஸ் ஈதர் ஜெல் மற்றும் ஜெல்லி போன்ற சுயவிவரக் கட்டுப்பாட்டு முகவர்கள் வெவ்வேறு ஜெலேஷன் வழிமுறைகளைக் கொண்டிருந்தாலும், அவை தோற்றத்தில் உள்ள ஒற்றுமையைப் பயன்படுத்தலாம், அதாவது, அரை-திட நிலையில், பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் கண்காணிப்பு முறை, ஜெல்லியின் வலிமையை மதிப்பிடுவதற்கான சுழற்சி முறை மற்றும் வெற்றிட திருப்புமுனை முறை ஆகியவை செல்லுலோஸ் ஈதர் ஜெல்லின் வலிமையை மதிப்பிடுவதற்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் ஒரு புதிய நேர்மறை அழுத்த திருப்புமுனை முறை சேர்க்கப்படுகிறது. செல்லுலோஸ் ஈதர் ஜெல் வலிமையை தீர்மானிக்க இந்த நான்கு முறைகளின் பொருந்தக்கூடிய தன்மை சோதனைகள் மூலம் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது. கண்காணிப்பு முறை செல்லுலோஸ் ஈதரின் வலிமையை மட்டுமே தரமான முறையில் மதிப்பிட முடியும் என்று முடிவுகள் காட்டுகின்றன, செல்லுலோஸ் ஈதரின் வலிமையை மதிப்பிடுவதற்கு சுழற்சி முறை பொருத்தமானது அல்ல, வெற்றிட முறையானது செல்லுலோஸ் ஈதரின் வலிமையை 0.1 MPa க்கும் குறைவான வலிமையுடன் மட்டுமே மதிப்பிட முடியும். புதிதாக சேர்க்கப்பட்ட நேர்மறை அழுத்தம் இந்த முறை செல்லுலோஸ் ஈதர் ஜெல்லின் வலிமையை அளவுகோலாக மதிப்பிட முடியும்.

முக்கிய வார்த்தைகள்: ஜெல்லி; செல்லுலோஸ் ஈதர் ஜெல்; வலிமை; முறை

0.முன்னுரை

பாலிமர் ஜெல்லி அடிப்படையிலான சுயவிவரக் கட்டுப்பாட்டு முகவர்கள் ஆயில்ஃபீல்ட் வாட்டர் பிளக்கிங் மற்றும் சுயவிவரக் கட்டுப்பாட்டில் மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இருப்பினும், சமீபத்திய ஆண்டுகளில், வெப்பநிலை உணர்திறன் மற்றும் வெப்பமாக மாற்றக்கூடிய ஜெல் செல்லுலோஸ் ஈதர் பிளக்கிங் மற்றும் கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு படிப்படியாக கனரக எண்ணெய் தேக்கங்களில் நீர் அடைப்பு மற்றும் சுயவிவரக் கட்டுப்பாட்டிற்கான ஆராய்ச்சி மையமாக மாறியுள்ளது. . செல்லுலோஸ் ஈதரின் ஜெல் வலிமையானது உருவாக்கம் செருகுவதற்கான மிக முக்கியமான குறிகாட்டிகளில் ஒன்றாகும், ஆனால் அதன் வலிமை சோதனை முறைக்கு சீரான தரநிலை இல்லை. ஜெல்லி வலிமையை மதிப்பிடுவதற்கு பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் முறைகள், அவதானிப்பு முறை - ஜெல்லி வலிமையைச் சோதிப்பதற்கான நேரடி மற்றும் சிக்கனமான முறை, அளவிடப்பட வேண்டிய ஜெல் வலிமையின் அளவை தீர்மானிக்க ஜெல்லி வலிமை குறியீட்டு அட்டவணையைப் பயன்படுத்தவும்; சுழற்சி முறை - பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் கருவிகள் புரூக்ஃபீல்ட் விஸ்கோமீட்டர் மற்றும் ரியோமீட்டர், புரூக்ஃபீல்ட் விஸ்கோமீட்டர் சோதனை மாதிரியின் வெப்பநிலை 90 க்குள் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது°சி; திருப்புமுனை வெற்றிட முறை - ஜெல்லை உடைக்க காற்றைப் பயன்படுத்தும்போது, ​​அழுத்த அளவின் அதிகபட்ச வாசிப்பு ஜெல்லின் வலிமையைக் குறிக்கிறது. ஜெல்லியின் ஜெல்லிங் பொறிமுறையானது பாலிமர் கரைசலில் குறுக்கு-இணைக்கும் முகவரைச் சேர்ப்பதாகும். குறுக்கு-இணைக்கும் முகவர் மற்றும் பாலிமர் சங்கிலி ஆகியவை வேதியியல் பிணைப்புகளால் இணைக்கப்பட்டு ஒரு இடஞ்சார்ந்த நெட்வொர்க் கட்டமைப்பை உருவாக்குகின்றன, மேலும் திரவ கட்டம் அதில் மூடப்பட்டிருக்கும், இதனால் முழு அமைப்பும் திரவத்தன்மையை இழக்கிறது, பின்னர் ஜெல்லிக்கு, இந்த செயல்முறை மீளமுடியாது மற்றும் ஒரு இரசாயன மாற்றம் ஆகும். செல்லுலோஸ் ஈதரின் ஜெல் பொறிமுறையானது, குறைந்த வெப்பநிலையில், செல்லுலோஸ் ஈதரின் மேக்ரோமிகுலூல்கள் ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகள் மூலம் சிறிய நீர் மூலக்கூறுகளால் சூழப்பட்டு அக்வஸ் கரைசலை உருவாக்குகின்றன. கரைசலின் வெப்பநிலை உயரும்போது, ​​ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகள் அழிக்கப்படுகின்றன, மேலும் செல்லுலோஸ் ஈதரின் பெரிய மூலக்கூறுகள் ஹைட்ரோபோபிக் குழுக்களின் தொடர்பு மூலம் மூலக்கூறுகள் ஒன்றிணைந்து ஜெல் உருவாகும் நிலை ஒரு உடல் மாற்றமாகும். இரண்டின் ஜெலேஷன் பொறிமுறை வேறுபட்டது என்றாலும், தோற்றம் ஒரே மாதிரியான நிலையைக் கொண்டுள்ளது, அதாவது முப்பரிமாண இடத்தில் ஒரு அசையாத அரை-திட நிலை உருவாகிறது. செல்லுலோஸ் ஈதர் ஜெல்லின் வலிமையை மதிப்பிடுவதற்கு ஜெல்லி வலிமையின் மதிப்பீட்டு முறை பொருத்தமானதா என்பதை ஆய்வு மற்றும் சோதனை சரிபார்ப்பு தேவை. இந்த ஆய்வறிக்கையில், செல்லுலோஸ் ஈதர் ஜெல்களின் வலிமையை மதிப்பிடுவதற்கு மூன்று பாரம்பரிய முறைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன: கண்காணிப்பு முறை, சுழற்சி முறை மற்றும் திருப்புமுனை வெற்றிட முறை, மேலும் இந்த அடிப்படையில் ஒரு நேர்மறை அழுத்த திருப்புமுனை முறை உருவாகிறது.

1. பரிசோதனை பகுதி

1.1 முக்கிய சோதனை உபகரணங்கள் மற்றும் கருவிகள்

மின்சார நிலையான வெப்பநிலை நீர் குளியல், DZKW-S-6, பெய்ஜிங் யோங்குவாங்மிங் மருத்துவ கருவி நிறுவனம், லிமிடெட்; உயர் வெப்பநிலை மற்றும் உயர் அழுத்த ரியோமீட்டர், MARS-III, ஜெர்மனி HAAKE நிறுவனம்; சுற்றும் நீர் பல்நோக்கு வெற்றிட பம்ப், SHB-III, Gongyi ரெட் இன்ஸ்ட்ரூமென்ட் எக்யூப்மென்ட் கோ., லிமிடெட்; சென்சார், DP1701-EL1D1G, பாவோஜி பெஸ்ட் கண்ட்ரோல் டெக்னாலஜி கோ., லிமிடெட்; அழுத்தம் கையகப்படுத்தும் அமைப்பு, ஷான்டாங் ஜாங்ஷி தாஷியி டெக்னாலஜி கோ., லிமிடெட்; கலர்மெட்ரிக் டியூப், 100 மிலி, டியான்ஜின் டியான்கே கண்ணாடி கருவி உற்பத்தி நிறுவனம், லிமிடெட்; உயர் வெப்பநிலை எதிர்ப்பு கண்ணாடி பாட்டில், 120 மிலி, ஷாட் கிளாஸ் ஒர்க்ஸ், ஜெர்மனி; உயர்-தூய்மை நைட்ரஜன், தியான்ஜின் காச்சுவாங் பாவோலன் கேஸ் கோ., லிமிடெட்.

1.2 பரிசோதனை மாதிரிகள் மற்றும் தயாரிப்பு

Hydroxypropyl methylcellulose ether, 60RT400, Taian Ruitai Cellulose Co., Ltd.; 2 கிராம், 3 கிராம் மற்றும் 4 கிராம் ஹைட்ராக்சிப்ரோபில்மெதில்செல்லுலோஸ் ஈதரை 50 மில்லி சூடான நீரில் 80 இல் கரைக்கவும்℃, நன்கு கிளறி 25 சேர்க்கவும்℃50 மில்லி குளிர்ந்த நீரில், மாதிரிகள் முறையே 0.02g/mL, 0.03g/mL மற்றும் 0.04g/mL செறிவுகளுடன் செல்லுலோஸ் ஈதர் கரைசல்களை உருவாக்க முழுவதுமாக கரைக்கப்பட்டது.

1.3 செல்லுலோஸ் ஈதர் ஜெல் வலிமை சோதனையின் பரிசோதனை முறை

(1) கண்காணிப்பு முறை மூலம் சோதிக்கப்பட்டது. சோதனையில் பயன்படுத்தப்படும் பரந்த-வாய் உயர்-வெப்பநிலை-எதிர்ப்பு கண்ணாடி பாட்டில்களின் திறன் 120mL ஆகும், மேலும் செல்லுலோஸ் ஈதர் கரைசலின் அளவு 50mL ஆகும். 0.02g/mL, 0.03g/mL மற்றும் 0.04g/mL செறிவுகளுடன் தயாரிக்கப்பட்ட செல்லுலோஸ் ஈதர் கரைசல்களை ஒரு உயர் வெப்பநிலை எதிர்ப்பு கண்ணாடி பாட்டிலில் வைத்து, வெவ்வேறு வெப்பநிலைகளில் அதை மாற்றி, ஜெல் வலிமைக் குறியீட்டின்படி மேலே உள்ள மூன்று வெவ்வேறு செறிவுகளை ஒப்பிடவும். செல்லுலோஸ் ஈதர் அக்வஸ் கரைசலின் ஜெல்லிங் வலிமை சோதிக்கப்பட்டது.

(2) சுழற்சி முறை மூலம் சோதிக்கப்பட்டது. இந்தச் சோதனையில் பயன்படுத்தப்படும் சோதனைக் கருவி உயர் வெப்பநிலை மற்றும் உயர் அழுத்த ரியோமீட்டர் ஆகும். 2% செறிவு கொண்ட செல்லுலோஸ் ஈதர் அக்வஸ் கரைசல் தேர்வு செய்யப்பட்டு சோதனைக்காக ஒரு டிரம்மில் வைக்கப்படுகிறது. வெப்ப விகிதம் 5 ஆகும்℃/10 நிமிடம், வெட்டு விகிதம் 50 வி-1, மற்றும் சோதனை நேரம் 1 நிமிடம். , வெப்பமூட்டும் வரம்பு 40 ஆகும்～110℃.

(3) திருப்புமுனை வெற்றிட முறை மூலம் சோதிக்கப்பட்டது. ஜெல் கொண்ட வண்ணமயமான குழாய்களை இணைக்கவும், வெற்றிட பம்பை இயக்கவும், ஜெல் மூலம் காற்று உடைக்கும்போது அழுத்தம் அளவின் அதிகபட்ச வாசிப்பைப் படிக்கவும். சராசரி மதிப்பைப் பெற ஒவ்வொரு மாதிரியும் மூன்று முறை இயக்கப்படுகிறது.

(4) நேர்மறை அழுத்த முறை மூலம் சோதனை. திருப்புமுனை வெற்றிட பட்டம் முறையின் கொள்கையின்படி, நாங்கள் இந்த சோதனை முறையை மேம்படுத்தி, நேர்மறை அழுத்த முன்னேற்ற முறையை ஏற்றுக்கொண்டோம். ஜெல் கொண்டிருக்கும் வண்ணமயமான குழாய்களை இணைக்கவும், செல்லுலோஸ் ஈதர் ஜெல்லின் வலிமையை சோதிக்க அழுத்தம் பெறுதல் முறையைப் பயன்படுத்தவும். சோதனையில் பயன்படுத்தப்படும் ஜெல் அளவு 50mL, வண்ண அளவீட்டுக் குழாயின் திறன் 100mL, உள் விட்டம் 3cm, ஜெல்லுக்குள் செருகப்பட்ட வட்டக் குழாயின் உள் விட்டம் 1cm, மற்றும் செருகும் ஆழம் 3cm. நைட்ரஜன் சிலிண்டரின் சுவிட்சை மெதுவாக இயக்கவும். காட்டப்படும் அழுத்தம் தரவு திடீரென மற்றும் கூர்மையாக குறையும் போது, ​​ஜெல் மூலம் உடைக்க தேவையான வலிமை மதிப்பாக உயர்ந்த புள்ளியை எடுத்துக் கொள்ளுங்கள். சராசரி மதிப்பைப் பெற ஒவ்வொரு மாதிரியும் மூன்று முறை இயக்கப்படுகிறது.

2. பரிசோதனை முடிவுகள் மற்றும் விவாதம்

2.1 செல்லுலோஸ் ஈதரின் ஜெல் வலிமையை சோதிக்க கண்காணிப்பு முறையின் பொருந்தக்கூடிய தன்மை

செல்லுலோஸ் ஈதரின் ஜெல் வலிமையை கவனிப்பதன் மூலம் மதிப்பிடுவதன் விளைவாக, 0.02 g/mL செறிவு கொண்ட செல்லுலோஸ் ஈதர் கரைசலை எடுத்துக்காட்டினால், வெப்பநிலை 65 ஆக இருக்கும் போது வலிமை நிலை A என்பதை அறியலாம்.°C, மற்றும் வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது வலிமை அதிகரிக்கத் தொடங்குகிறது, வெப்பநிலை 75 ஐ அடையும் போது℃, இது ஒரு ஜெல் நிலையை அளிக்கிறது, வலிமை தரம் B இலிருந்து D க்கு மாறுகிறது, மேலும் வெப்பநிலை 120 ஆக உயரும் போது℃, வலிமை தரம் F ஆகிறது. இந்த மதிப்பீட்டு முறையின் மதிப்பீட்டு முடிவு ஜெல்லின் வலிமை அளவை மட்டுமே காட்டுகிறது என்பதைக் காணலாம், ஆனால் ஜெல்லின் குறிப்பிட்ட வலிமையை வெளிப்படுத்த தரவைப் பயன்படுத்த முடியாது, அதாவது, அது தரமானது ஆனால் இல்லை. அளவு இந்த முறையின் நன்மை என்னவென்றால், செயல்பாடு எளிமையானது மற்றும் உள்ளுணர்வு கொண்டது, மேலும் தேவையான வலிமை கொண்ட ஜெல் இந்த முறையால் மலிவாக திரையிடப்படலாம்.

2.2 செல்லுலோஸ் ஈதரின் ஜெல் வலிமையை சோதிக்க சுழற்சி முறையின் பொருந்தக்கூடிய தன்மை

தீர்வு 80 க்கு சூடாக்கப்படும் போது°C, கரைசலின் பாகுத்தன்மை 61 mPa ஆகும்·s, பின்னர் பாகுத்தன்மை வேகமாக அதிகரிக்கிறது மற்றும் அதிகபட்ச மதிப்பான 46 790 mPa ஐ அடைகிறது·கள் 100 இல்°சி, பின்னர் வலிமை குறைகிறது. ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில்செல்லுலோஸ் ஈதர் அக்வஸ் கரைசலின் பாகுத்தன்மை 65 இல் அதிகரிக்கத் தொடங்கும் முன்னர் கவனிக்கப்பட்ட நிகழ்வுக்கு இது முரணானது.°C, மற்றும் ஜெல்கள் சுமார் 75 இல் தோன்றும்°சி மற்றும் வலிமை தொடர்ந்து அதிகரித்து வருகிறது. இந்த நிகழ்வுக்கான காரணம் என்னவென்றால், செல்லுலோஸ் ஈதரின் ஜெல் வலிமையை சோதிக்கும் போது ரோட்டரின் சுழற்சியின் காரணமாக ஜெல் உடைந்து, அடுத்தடுத்த வெப்பநிலையில் ஜெல் வலிமையின் தவறான தரவு ஏற்படுகிறது. எனவே, செல்லுலோஸ் ஈதர் ஜெல்களின் வலிமையை மதிப்பிடுவதற்கு இந்த முறை பொருத்தமானது அல்ல.

2.3 செல்லுலோஸ் ஈதரின் ஜெல் வலிமையை சோதிக்க திருப்புமுனை வெற்றிட முறையின் பொருந்தக்கூடிய தன்மை

செல்லுலோஸ் ஈதர் ஜெல் வலிமையின் சோதனை முடிவுகள் திருப்புமுனை வெற்றிட முறை மூலம் மதிப்பிடப்பட்டது. இந்த முறை ரோட்டரின் சுழற்சியை உள்ளடக்குவதில்லை, எனவே ரோட்டரின் சுழற்சியால் ஏற்படும் கூழ் வெட்டுதல் மற்றும் முறிவு பிரச்சனை தவிர்க்கப்படலாம். மேற்கூறிய சோதனை முடிவுகளிலிருந்து, இந்த முறையானது ஜெல்லின் வலிமையை அளவுகோலாகச் சோதிக்க முடியும் என்பதைக் காணலாம். வெப்பநிலை 100 ஆக இருக்கும்போது°C, 4% செறிவு கொண்ட செல்லுலோஸ் ஈதர் ஜெல் வலிமை 0.1 MPa (அதிகபட்ச வெற்றிட பட்டம்) விட அதிகமாக உள்ளது, மேலும் வலிமை 0.1 MPa ஐ விட அதிகமாக அளவிட முடியாது. ஜெல்லின் வலிமை, அதாவது, இந்த முறையால் சோதிக்கப்பட்ட ஜெல் வலிமையின் மேல் வரம்பு 0.1 MPa ஆகும். இந்த பரிசோதனையில், செல்லுலோஸ் ஈதர் ஜெல்லின் வலிமை 0.1 MPa ஐ விட அதிகமாக உள்ளது, எனவே செல்லுலோஸ் ஈதர் ஜெல்லின் வலிமையை மதிப்பிடுவதற்கு இந்த முறை பொருத்தமானது அல்ல.

2.4 செல்லுலோஸ் ஈதரின் ஜெல் வலிமையை சோதிக்க நேர்மறை அழுத்த முறையின் பொருந்தக்கூடிய தன்மை

செல்லுலோஸ் ஈதர் ஜெல் வலிமையின் சோதனை முடிவுகளை மதிப்பீடு செய்ய நேர்மறை அழுத்த முறை பயன்படுத்தப்பட்டது. இந்த முறையானது 0.1 MPa க்கும் அதிகமான வலிமையுடன் ஜெல்லை அளவுகோலாக சோதிக்க முடியும் என்பதைக் காணலாம். சோதனையில் பயன்படுத்தப்படும் தரவு கையகப்படுத்தல் முறையானது, வெற்றிட டிகிரி முறையில் செயற்கையான வாசிப்புத் தரவை விட சோதனை முடிவுகளை மிகவும் துல்லியமாக்குகிறது.

3. முடிவுரை

செல்லுலோஸ் ஈதரின் ஜெல் வலிமையானது வெப்பநிலையின் அதிகரிப்புடன் ஒட்டுமொத்தமாக அதிகரிக்கும் போக்கைக் காட்டியது. செல்லுலோஸ் ஈதர் ஜெல்லின் வலிமையை தீர்மானிக்க சுழற்சி முறை மற்றும் திருப்புமுனை வெற்றிட முறை பொருத்தமானது அல்ல. கண்காணிப்பு முறையானது செல்லுலோஸ் ஈதர் ஜெல்லின் வலிமையை மட்டுமே தரமான முறையில் அளவிட முடியும், மேலும் புதிதாக சேர்க்கப்பட்ட நேர்மறை அழுத்த முறையானது செல்லுலோஸ் ஈதர் ஜெல்லின் வலிமையை அளவுகோலாகச் சோதிக்கும்.