సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క జెల్ బలాన్ని నిర్ణయించే పద్ధతి

యొక్క బలాన్ని కొలవడానికిసెల్యులోజ్ ఈథర్ జెల్, సెల్యులోజ్ ఈథర్ జెల్ మరియు జెల్లీ-వంటి ప్రొఫైల్ నియంత్రణ ఏజెంట్లు వేర్వేరు జిలేషన్ మెకానిజమ్‌లను కలిగి ఉన్నప్పటికీ, అవి ప్రదర్శనలో సారూప్యతను ఉపయోగించగలవు, అనగా అవి జిలేషన్ తర్వాత ప్రవహించలేవు, సెమీ-ఘన స్థితిలో, సాధారణంగా ఉపయోగించే పరిశీలన పద్ధతి, జెల్లీ యొక్క బలాన్ని అంచనా వేయడానికి భ్రమణ పద్ధతి మరియు వాక్యూమ్ పురోగతి పద్ధతి సెల్యులోజ్ ఈథర్ జెల్ యొక్క బలాన్ని అంచనా వేయడానికి ఉపయోగించబడతాయి మరియు కొత్త సానుకూల పీడన పురోగతి పద్ధతి జోడించబడింది. సెల్యులోజ్ ఈథర్ జెల్ బలాన్ని నిర్ణయించడానికి ఈ నాలుగు పద్ధతుల యొక్క వర్తింపు ప్రయోగాల ద్వారా విశ్లేషించబడింది. పరిశీలన పద్ధతి సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క బలాన్ని మాత్రమే గుణాత్మకంగా అంచనా వేయగలదని ఫలితాలు చూపిస్తున్నాయి, సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క బలాన్ని అంచనా వేయడానికి భ్రమణ పద్ధతి తగినది కాదు, వాక్యూమ్ పద్ధతి 0.1 MPa కంటే తక్కువ బలంతో సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క బలాన్ని మాత్రమే అంచనా వేయగలదు మరియు కొత్తగా జోడించిన సానుకూల పీడనం ఈ పద్ధతి సెల్యులోజ్ ఈథర్ జెల్ యొక్క బలాన్ని పరిమాణాత్మకంగా అంచనా వేయగలదు.

ముఖ్య పదాలు: జెల్లీ; సెల్యులోజ్ ఈథర్ జెల్; బలం; పద్ధతి

0.ముందుమాట

పాలిమర్ జెల్లీ-ఆధారిత ప్రొఫైల్ నియంత్రణ ఏజెంట్లు ఆయిల్‌ఫీల్డ్ వాటర్ ప్లగ్గింగ్ మరియు ప్రొఫైల్ కంట్రోల్‌లో చాలా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. అయితే, ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, ఉష్ణోగ్రత-సెన్సిటివ్ మరియు థర్మల్లీ రివర్సిబుల్ జెల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ ప్లగ్గింగ్ మరియు కంట్రోల్ సిస్టమ్ క్రమంగా హెవీ ఆయిల్ రిజర్వాయర్‌లలో వాటర్ ప్లగ్గింగ్ మరియు ప్రొఫైల్ నియంత్రణ కోసం పరిశోధన హాట్‌స్పాట్‌గా మారింది. . సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క జెల్ బలం ఫార్మేషన్ ప్లగ్గింగ్‌కు అత్యంత ముఖ్యమైన సూచికలలో ఒకటి, అయితే దాని బలం పరీక్షా పద్ధతికి ఏకరీతి ప్రమాణం లేదు. జెల్లీ బలాన్ని అంచనా వేయడానికి సాధారణంగా ఉపయోగించే పద్ధతులు, పరిశీలన పద్ధతి - జెల్లీ బలాన్ని పరీక్షించడానికి ప్రత్యక్ష మరియు ఆర్థిక పద్ధతి, కొలవవలసిన జెల్ బలం స్థాయిని నిర్ధారించడానికి జెల్లీ బలం కోడ్ పట్టికను ఉపయోగించండి; భ్రమణ పద్ధతి - సాధారణంగా ఉపయోగించే సాధనాలు బ్రూక్‌ఫీల్డ్ విస్కోమీటర్ మరియు రియోమీటర్, బ్రూక్‌ఫీల్డ్ విస్కోమీటర్ పరీక్ష నమూనా యొక్క ఉష్ణోగ్రత 90 లోపు పరిమితం చేయబడింది°సి; పురోగతి వాక్యూమ్ పద్ధతి - గాలిని జెల్ ద్వారా విచ్ఛిన్నం చేయడానికి ఉపయోగించినప్పుడు, ప్రెజర్ గేజ్ యొక్క గరిష్ట పఠనం జెల్ యొక్క బలాన్ని సూచిస్తుంది. జెల్లీ యొక్క జెల్లింగ్ మెకానిజం పాలిమర్ ద్రావణానికి క్రాస్-లింకింగ్ ఏజెంట్‌ను జోడించడం. క్రాస్-లింకింగ్ ఏజెంట్ మరియు పాలిమర్ గొలుసు రసాయన బంధాల ద్వారా అనుసంధానించబడి ప్రాదేశిక నెట్‌వర్క్ నిర్మాణాన్ని ఏర్పరుస్తాయి మరియు ద్రవ దశ దానిలో చుట్టబడి ఉంటుంది, తద్వారా మొత్తం వ్యవస్థ ద్రవత్వాన్ని కోల్పోతుంది, ఆపై రూపాంతరం చెందుతుంది జెల్లీ కోసం, ఈ ప్రక్రియ తిరిగి మార్చబడదు మరియు ఒక రసాయన మార్పు. సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క జెల్ మెకానిజం ఏమిటంటే, తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద, సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క స్థూల అణువులు హైడ్రోజన్ బంధాల ద్వారా నీటి యొక్క చిన్న అణువులతో చుట్టబడి సజల ద్రావణాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. ద్రావణం యొక్క ఉష్ణోగ్రత పెరిగేకొద్దీ, హైడ్రోజన్ బంధాలు నాశనమవుతాయి మరియు సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క పెద్ద అణువులు హైడ్రోఫోబిక్ సమూహాల పరస్పర చర్య ద్వారా అణువులు కలిసి జెల్‌గా ఏర్పడే స్థితి భౌతిక మార్పు. రెండింటి యొక్క జిలేషన్ మెకానిజం భిన్నంగా ఉన్నప్పటికీ, ప్రదర్శన ఒకే విధమైన స్థితిని కలిగి ఉంటుంది, అంటే త్రిమితీయ ప్రదేశంలో స్థిరమైన సెమీ-ఘన స్థితి ఏర్పడుతుంది. సెల్యులోజ్ ఈథర్ జెల్ యొక్క బలాన్ని అంచనా వేయడానికి జెల్లీ బలం యొక్క మూల్యాంకన పద్ధతి అనుకూలంగా ఉందో లేదో అన్వేషణ మరియు ప్రయోగాత్మక ధృవీకరణ అవసరం. ఈ కాగితంలో, సెల్యులోజ్ ఈథర్ జెల్‌ల బలాన్ని అంచనా వేయడానికి మూడు సాంప్రదాయ పద్ధతులు ఉపయోగించబడతాయి: పరిశీలన పద్ధతి, భ్రమణ పద్ధతి మరియు పురోగతి వాక్యూమ్ పద్ధతి, మరియు దీని ఆధారంగా సానుకూల ఒత్తిడి పురోగతి పద్ధతి ఏర్పడుతుంది.

1. ప్రయోగాత్మక భాగం

1.1 ప్రధాన ప్రయోగాత్మక పరికరాలు మరియు సాధనాలు

ఎలక్ట్రిక్ స్థిరమైన ఉష్ణోగ్రత నీటి స్నానం, DZKW-S-6, బీజింగ్ యోంగ్‌గువాంగ్మింగ్ మెడికల్ ఇన్‌స్ట్రుమెంట్ కో., లిమిటెడ్; అధిక ఉష్ణోగ్రత మరియు అధిక పీడన రియోమీటర్, MARS-III, జర్మనీ HAAKE కంపెనీ; సర్క్యులేటింగ్ వాటర్ బహుళ-ప్రయోజన వాక్యూమ్ పంప్, SHB-III, Gongyi రెడ్ ఇన్‌స్ట్రుమెంట్ ఎక్విప్‌మెంట్ కో., లిమిటెడ్; సెన్సార్, DP1701-EL1D1G, బావోజీ బెస్ట్ కంట్రోల్ టెక్నాలజీ కో., లిమిటెడ్; ప్రెజర్ అక్విజిషన్ సిస్టమ్, షాన్డాంగ్ ఝాంగ్షి దాషియ్ టెక్నాలజీ కో., లిమిటెడ్; కలర్మెట్రిక్ ట్యూబ్, 100 mL, Tianjin Tianke Glass Instrument Manufacturing Co., Ltd.; అధిక ఉష్ణోగ్రత నిరోధక గాజు సీసా , 120 mL, షాట్ గ్లాస్ వర్క్స్, జర్మనీ; అధిక స్వచ్ఛత నైట్రోజన్, టియాంజిన్ గాచువాంగ్ బావోలాన్ గ్యాస్ కో., లిమిటెడ్.

1.2 ప్రయోగాత్మక నమూనాలు మరియు తయారీ

హైడ్రాక్సీప్రోపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్, 60RT400, తయాన్ రుయిటై సెల్యులోజ్ కో., లిమిటెడ్; 80 వద్ద 50 mL వేడి నీటిలో 2g, 3g మరియు 4g హైడ్రాక్సీప్రోపైల్మెథైల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ కరిగించండి℃, బాగా కదిలించు మరియు 25 జోడించండి℃50 mL చల్లని నీటిలో, నమూనాలను పూర్తిగా కరిగించి సెల్యులోజ్ ఈథర్ ద్రావణాలను వరుసగా 0.02g/mL, 0.03g/mL మరియు 0.04g/mL సాంద్రతలతో రూపొందించారు.

1.3 సెల్యులోజ్ ఈథర్ జెల్ బలం పరీక్ష యొక్క ప్రయోగాత్మక పద్ధతి

(1) పరిశీలన పద్ధతి ద్వారా పరీక్షించబడింది. ప్రయోగంలో ఉపయోగించిన విస్తృత-నోటి అధిక-ఉష్ణోగ్రత-నిరోధక గాజు సీసాల సామర్థ్యం 120mL మరియు సెల్యులోజ్ ఈథర్ ద్రావణం యొక్క పరిమాణం 50mL. 0.02g/mL, 0.03g/mL మరియు 0.04g/mL గాఢతతో తయారు చేయబడిన సెల్యులోజ్ ఈథర్ సొల్యూషన్‌లను అధిక ఉష్ణోగ్రత నిరోధక గాజు సీసాలో ఉంచండి, దానిని వేర్వేరు ఉష్ణోగ్రతల వద్ద తిప్పండి మరియు జెల్ స్ట్రెంగ్త్ కోడ్ ప్రకారం పైన పేర్కొన్న మూడు విభిన్న సాంద్రతలను సరిపోల్చండి. సెల్యులోజ్ ఈథర్ సజల ద్రావణం యొక్క జెల్లింగ్ బలం పరీక్షించబడింది.

(2) భ్రమణ పద్ధతి ద్వారా పరీక్షించబడింది. ఈ ప్రయోగంలో ఉపయోగించిన పరీక్ష పరికరం అధిక-ఉష్ణోగ్రత మరియు అధిక-పీడన రియోమీటర్. 2% గాఢతతో సెల్యులోజ్ ఈథర్ సజల ద్రావణాన్ని ఎంపిక చేసి, పరీక్ష కోసం డ్రమ్‌లో ఉంచారు. తాపన రేటు 5℃/10 నిమి, కోత రేటు 50 సె-1, మరియు పరీక్ష సమయం 1 నిమి. , తాపన పరిధి 40～110℃.

(3) పురోగతి వాక్యూమ్ పద్ధతి ద్వారా పరీక్షించబడింది. జెల్ ఉన్న కలర్మెట్రిక్ ట్యూబ్‌లను కనెక్ట్ చేయండి, వాక్యూమ్ పంప్‌ను ఆన్ చేయండి మరియు జెల్ ద్వారా గాలి విరిగిపోయినప్పుడు ప్రెజర్ గేజ్ యొక్క గరిష్ట పఠనాన్ని చదవండి. సగటు విలువను పొందడానికి ప్రతి నమూనా మూడు సార్లు నిర్వహించబడుతుంది.

(4) సానుకూల ఒత్తిడి పద్ధతి ద్వారా పరీక్షించండి. పురోగతి వాక్యూమ్ డిగ్రీ పద్ధతి సూత్రం ప్రకారం, మేము ఈ ప్రయోగాత్మక పద్ధతిని మెరుగుపరిచాము మరియు సానుకూల ఒత్తిడి పురోగతిని అనుసరించాము. జెల్ కలిగి ఉన్న కలర్మెట్రిక్ ట్యూబ్‌లను కనెక్ట్ చేయండి మరియు సెల్యులోజ్ ఈథర్ జెల్ యొక్క బలాన్ని పరీక్షించడానికి ప్రెజర్ అక్విజిషన్ సిస్టమ్‌ను ఉపయోగించండి. ప్రయోగంలో ఉపయోగించిన జెల్ పరిమాణం 50mL, కలర్మెట్రిక్ ట్యూబ్ సామర్థ్యం 100mL, లోపలి వ్యాసం 3cm, జెల్‌లోకి చొప్పించిన వృత్తాకార ట్యూబ్ లోపలి వ్యాసం 1cm మరియు చొప్పించే లోతు 3cm. నైట్రోజన్ సిలిండర్ స్విచ్‌ని నెమ్మదిగా ఆన్ చేయండి. ప్రదర్శించబడిన ఒత్తిడి డేటా అకస్మాత్తుగా మరియు పదునుగా పడిపోయినప్పుడు, జెల్ ద్వారా విచ్ఛిన్నం చేయడానికి అవసరమైన బలం విలువగా అత్యధిక పాయింట్‌ను తీసుకోండి. సగటు విలువను పొందడానికి ప్రతి నమూనా మూడు సార్లు నిర్వహించబడుతుంది.

2. ప్రయోగాత్మక ఫలితాలు మరియు చర్చ

2.1 సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క జెల్ బలాన్ని పరీక్షించడానికి పరిశీలన పద్ధతి యొక్క వర్తింపు

సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క జెల్ బలాన్ని పరిశీలన ద్వారా మూల్యాంకనం చేసిన ఫలితంగా, సెల్యులోజ్ ఈథర్ ద్రావణాన్ని 0.02 g/mL గాఢతతో ఉదాహరణగా తీసుకుంటే, ఉష్ణోగ్రత 65 ఉన్నప్పుడు బలం స్థాయి A అని తెలుసుకోవచ్చు.°C, మరియు ఉష్ణోగ్రత 75 కి చేరుకున్నప్పుడు ఉష్ణోగ్రత పెరిగినప్పుడు బలం పెరగడం ప్రారంభమవుతుంది℃, ఇది జెల్ స్థితిని ప్రదర్శిస్తుంది, బలం గ్రేడ్ B నుండి Dకి మారుతుంది మరియు ఉష్ణోగ్రత 120కి పెరిగినప్పుడు℃, బలం గ్రేడ్ F అవుతుంది. ఈ మూల్యాంకన పద్ధతి యొక్క మూల్యాంకన ఫలితం జెల్ యొక్క బలం స్థాయిని మాత్రమే చూపుతుందని చూడవచ్చు, కానీ జెల్ యొక్క నిర్దిష్ట బలాన్ని వ్యక్తీకరించడానికి డేటాను ఉపయోగించలేము, అంటే ఇది గుణాత్మకమైనది కానీ కాదు పరిమాణాత్మకమైన. ఈ పద్ధతి యొక్క ప్రయోజనం ఏమిటంటే, ఆపరేషన్ సరళమైనది మరియు స్పష్టమైనది, మరియు అవసరమైన బలంతో జెల్ ఈ పద్ధతి ద్వారా చౌకగా ప్రదర్శించబడుతుంది.

2.2 సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క జెల్ బలాన్ని పరీక్షించడానికి భ్రమణ పద్ధతి యొక్క వర్తింపు

పరిష్కారం 80 వరకు వేడి చేసినప్పుడు°సి, ద్రావణం యొక్క స్నిగ్ధత 61 mPa·s, అప్పుడు స్నిగ్ధత వేగంగా పెరుగుతుంది మరియు గరిష్ట విలువ 46 790 mPaకి చేరుకుంటుంది·100 వద్ద ఉంది°సి, ఆపై బలం తగ్గుతుంది. హైడ్రాక్సీప్రోపైల్ మిథైల్ సెల్యులోస్ ఈథర్ సజల ద్రావణం యొక్క స్నిగ్ధత 65 వద్ద పెరగడం ప్రారంభమవుతుందని గతంలో గమనించిన దృగ్విషయానికి ఇది విరుద్ధంగా ఉంది.°C, మరియు జెల్లు దాదాపు 75 వద్ద కనిపిస్తాయి°సి మరియు బలం పెరుగుతూనే ఉంది. ఈ దృగ్విషయానికి కారణం ఏమిటంటే, సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క జెల్ బలాన్ని పరీక్షించేటప్పుడు రోటర్ యొక్క భ్రమణ కారణంగా జెల్ విరిగిపోతుంది, దీని ఫలితంగా తదుపరి ఉష్ణోగ్రతలలో జెల్ బలం యొక్క తప్పు డేటా వస్తుంది. అందువల్ల, సెల్యులోజ్ ఈథర్ జెల్‌ల బలాన్ని అంచనా వేయడానికి ఈ పద్ధతి తగినది కాదు.

2.3 సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క జెల్ బలాన్ని పరీక్షించడానికి పురోగతి వాక్యూమ్ పద్ధతి యొక్క వర్తింపు

సెల్యులోజ్ ఈథర్ జెల్ బలం యొక్క ప్రయోగాత్మక ఫలితాలు పురోగతి వాక్యూమ్ పద్ధతి ద్వారా మూల్యాంకనం చేయబడ్డాయి. ఈ పద్ధతి రోటర్ యొక్క భ్రమణాన్ని కలిగి ఉండదు, కాబట్టి రోటర్ యొక్క భ్రమణ కారణంగా ఘర్షణ మకా మరియు విరిగిపోయే సమస్యను నివారించవచ్చు. పై ప్రయోగాత్మక ఫలితాల నుండి, ఈ పద్ధతి జెల్ యొక్క బలాన్ని పరిమాణాత్మకంగా పరీక్షించగలదని చూడవచ్చు. ఉష్ణోగ్రత 100 ఉన్నప్పుడు°C, 4% గాఢత కలిగిన సెల్యులోజ్ ఈథర్ జెల్ యొక్క బలం 0.1 MPa (గరిష్ట వాక్యూమ్ డిగ్రీ) కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు బలాన్ని 0.1 MPa కంటే ఎక్కువగా కొలవలేము. జెల్ యొక్క బలం, అంటే, ఈ పద్ధతి ద్వారా పరీక్షించబడిన జెల్ బలం యొక్క ఎగువ పరిమితి 0.1 MPa. ఈ ప్రయోగంలో, సెల్యులోజ్ ఈథర్ జెల్ యొక్క బలం 0.1 MPa కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది, కాబట్టి ఈ పద్ధతి సెల్యులోజ్ ఈథర్ జెల్ యొక్క బలాన్ని అంచనా వేయడానికి తగినది కాదు.

2.4 సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క జెల్ బలాన్ని పరీక్షించడానికి సానుకూల పీడన పద్ధతి యొక్క వర్తింపు

సెల్యులోజ్ ఈథర్ జెల్ బలం యొక్క ప్రయోగాత్మక ఫలితాలను అంచనా వేయడానికి సానుకూల పీడన పద్ధతి ఉపయోగించబడింది. ఈ పద్ధతి 0.1 MPa కంటే ఎక్కువ బలంతో జెల్‌ను పరిమాణాత్మకంగా పరీక్షించగలదని చూడవచ్చు. ప్రయోగంలో ఉపయోగించిన డేటా సేకరణ వ్యవస్థ వాక్యూమ్ డిగ్రీ పద్ధతిలో కృత్రిమ రీడింగ్ డేటా కంటే ప్రయోగాత్మక ఫలితాలను మరింత ఖచ్చితమైనదిగా చేస్తుంది.

3. ముగింపు

సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క జెల్ బలం ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలతో మొత్తం పెరుగుతున్న ధోరణిని చూపింది. సెల్యులోజ్ ఈథర్ జెల్ యొక్క బలాన్ని నిర్ణయించడానికి భ్రమణ పద్ధతి మరియు పురోగతి వాక్యూమ్ పద్ధతి తగినవి కావు. పరిశీలన పద్ధతి సెల్యులోజ్ ఈథర్ జెల్ యొక్క బలాన్ని మాత్రమే గుణాత్మకంగా కొలవగలదు మరియు కొత్తగా జోడించిన సానుకూల పీడన పద్ధతి సెల్యులోజ్ ఈథర్ జెల్ యొక్క బలాన్ని పరిమాణాత్మకంగా పరీక్షించగలదు.