Sement esasly önümlerde sellýuloza efir

Sellýuloza efir, sement önümlerinde ulanyp boljak köp maksatly goşundy. Bu kagyz, sement önümlerinde köplenç ulanylýan metil sellýulozanyň (MC) we gidroksipropil metil sellýulozasynyň (HPMC /) himiki aýratynlyklary, sap erginiň usuly we ýörelgesi we erginiň esasy aýratynlyklary bilen tanyşdyrýar. Termiki jeliň temperaturasynyň peselmegi we sement önümleriniň ýapyşyklygy amaly önümçilik tejribesine esaslanyp ara alnyp maslahatlaşyldy.

Açar sözler:sellýuloza efir; Metil sellýuloza;Gidroksipropil metil sellýuloza; Geliň gyzgynlygy; ýapyşyklygy

1. Gysgaça syn

Sellýuloza efir (gysgaça CE) bir ýa-da birnäçe efirleýji serişdäniň eterifikasiýa reaksiýasy we gury üwemek arkaly sellýulozadan ýasalýar. CE-ni ion we ion däl görnüşlere bölüp bolar, olaryň arasynda termiki gel aýratynlyklary we çözülişi, duz garşylygy, ýylylyga çydamlylygy we ýerüsti işjeňligi sebäpli ION däl görnüşi. Suw saklaýjy serişde, asma serişdesi, emulsifikator, film emele getiriji serişde, çalgy, ýelimleýji we reologiki gowulandyryjy hökmünde ulanylyp bilner. Daşary ýurt sarp edişiniň esasy ýerleri lateks örtükleri, gurluşyk materiallary, nebit burawlamak we ş.m. Daşary ýurtlar bilen deňeşdirilende, suwda erän CE-ni öndürmek we ulanmak henizem başlangyç döwründe. Adamlaryň saglygynyň we daşky gurşawyň habardarlygynyň ýokarlanmagy bilen. Fiziologiýa üçin zyýany ýok we daşky gurşawy hapalamaýan suwda erän CE uly ösüşe eýe bolar.

Gurluşyk materiallary pudagynda adatça saýlanan CE metil sellýuloza (MC) we gidroksipropil metil sellýuloza (HPMC) bolup, boýag, gips, minom we sement önümleri plastifikator, viskozifikator, suw saklaýjy serişde, howany saklaýjy we saklaýjy serişde hökmünde ulanylyp bilner. Gurluşyk materiallary pudagynyň köpüsi adaty temperaturada ulanylýar, şertleri ulanyp, gury garyndy tozy we suw bolup, eriş aýratynlyklaryna we gyzgyn gel aýratynlyklaryna az gatnaşýar, ýöne sement önümleriniň mehanizirlenen önümçiliginde we beýleki aýratyn temperatura şertlerinde, bu häsiýetler CE has doly rol oýnar.

2. Himiki aýratynlyklary

CE, sellýulozany birnäçe himiki we fiziki usullar arkaly bejermek arkaly alynýar. Dürli himiki çalyşma gurluşyna görä, adatça: MC, HPMC, gidroksietil sellýuloza (HEC) we ş.m. bölünip bilner: Her CE-de sellýulozanyň esasy gurluşy - suwsuzlandyrylan glýukoza bar. Iýul önümçiliginde sellýuloza süýümleri ilki aşgar erginde gyzdyrylýar we soňra efirleýji serişdeler bilen bejerilýär. Süýümli reaksiýa önümleri arassalanyp, belli bir nepisligiň birmeňzeş poroşokyny emele getirýär.

MC-iň önümçilik prosesi diňe metan hloridi efirleýji serişde hökmünde ulanýar. Metan hloridi ulanmakdan başga-da, HPMC önümçiligi gidroksipropiliň ornuny tutýan toparlary almak üçin propilen oksidini hem ulanýar. Dürli CE-de dürli metil we gidroksipropil çalyşma derejeleri bar, bu bolsa CE ergininiň organiki laýyklygyna we termiki gel temperaturasyna täsir edýär.

Sellýulozanyň suwsuzlandyrylan glýukoza gurluş düzümindäki çalyşma toparlarynyň sany massanyň göterimi ýa-da çalyşýan toparlaryň ortaça sany (ýagny DS - Çalyşma derejesi) bilen aňladylyp bilner. Ornuny tutýan toparlaryň sany CE önümleriniň häsiýetlerini kesgitleýär. Ortaça çalyşmagyň derejesiniň eterifikasiýa önümleriniň erginine täsiri aşakdaky ýaly:

(1) boýagda ereýän pes çalyşma derejesi;

(2) suwda ereýän çalyşmagyň birneme ýokary derejesi;

(3) polýar organiki erginlerde erän ýokary çalyşma derejesi;

(4) Polýar däl organiki erginlerde erişiň has ýokary derejesi.

3. CE-ni dargatmak usuly

CE özboluşly ergin häsiýetine eýe, haçan-da temperatura belli bir temperatura ýokarlananda, suwda eräp bilmeýär, ýöne bu temperaturanyň aşagynda temperaturanyň peselmegi bilen onuň çözülişi ýokarlanýar. CE sowuk suwda (we käbir ýagdaýlarda belli bir organiki erginlerde) çişmek we gidrasiýa prosesi arkaly ereýär. CE çözgütlerinde ion duzlarynyň eremeginde ýüze çykýan açyk çözüliş çäklendirmeleri ýok. CE-iň konsentrasiýasy, adatça önümçilik enjamlary tarapyndan dolandyrylyp bilinýän ýelimlilik bilen çäklenýär we ulanyjy tarapyndan talap edilýän ýapyşyklyga we himiki dürlülige görä üýtgeýär. Pes ýapyşykly CE-iň ergin konsentrasiýasy adatça 10% ~ 15%, ýokary ýapyşykly CE adatça 2% ~ 3% bilen çäklenýär. CE-iň dürli görnüşleri (poroşok ýa-da ýerüsti arassalanan poroşok ýa-da granulalar) erginiň taýýarlanyşyna täsir edip biler.

3.1 CE ýerüsti bejergisiz

CE sowuk suwda ereýän bolsa-da, ýapyşmazlyk üçin suwda doly ýaýramaly. Käbir ýagdaýlarda sowuk poroşokda CE tozanyny dargatmak üçin ýokary tizlikli mikser ýa-da huni ulanylyp bilner. Şeýle-de bolsa, bejerilmedik poroşok ýeterlik derejede garyşmazdan göni sowuk suwa goşulsa, ep-esli bölekler emele geler. Tortuň esasy sebäbi, CE tozan bölejikleriniň doly çygly bolmazlygydyr. Poroşokyň diňe bir bölegi eränsoň, galan poroşokyň eremeginiň öňüni alýan jel filmi emele geler. Şonuň üçin dargamakdan ozal CE bölejikleri mümkin boldugyça doly dargadylmalydyr. Aşakdaky iki dispersiýa usuly ulanylýar.

3.1.1 Gury garyşyk dispersiýa usuly

Bu usul sement önümlerinde köplenç ulanylýar. Suw goşmazdan ozal, beýleki poroşoklary CE tozy bilen deň derejede garmaly, şonuň üçin CE tozan bölejikleri dargaýar. Garyndynyň iň pes gatnaşygy: Beýleki poroşok: CE tozy = (3 ~ 7): 1.

Bu usul bilen, CE bölejikleri biri-biri bilen dargatmak üçin serişde hökmünde beýleki poroşoklary ulanyp, suw goşanda we mundan beýläk dargamagyna täsir etmez ýaly, gury ýagdaýda tamamlanýar. Şonuň üçin dargamak üçin gyzgyn suw gerek däl, ýöne eremegiň tizligi poroşok bölejiklerine we garyjy şertlere baglydyr.

3.1.2 Gyzgyn suw paýlamak usuly

. ergin, CE eriş temperaturasyna ýetensoň, poroşok gidratlap başlady, ýapyşyklygy ýokarlandy.

(2) Şeýle hem, ähli suwy gyzdyryp, gidrasiýa gutarýança sowadylanda garyşdyrmak üçin CE goşup bilersiňiz. CEeterlik sowatmak, CE-ni doly suwlandyrmak we ýapyşyklygyň emele gelmegi üçin örän möhümdir. Iň oňat ýapyşyk üçin MC ergini 0 ~ 5 to çenli sowatmaly, HPMC bolsa diňe 20 ~ 25 ℃ ýa-da ondan aşakda sowadylmaly. Doly gidrasiýa ýeterlik sowatmagy talap edýändigi sebäpli, HPMC çözgütleri köplenç sowuk suw ulanyp bolmaýan ýerlerde ulanylýar: maglumata görä, HPMC şol bir ýapyşyklygy gazanmak üçin aşaky temperaturalarda MC-den pes temperaturany peseldýär. Gyzgyn suw paýlamak usulynyň diňe CE bölejiklerini has ýokary temperaturada deň derejede dargatmagyna sebäp bolýandygyny bellemelidiris, ýöne häzirki wagtda hiç hili çözgüt tapylmaýar. Belli bir ýapyşykly çözgüt almak üçin ony ýene sowatmaly.

3.2 faceerüsti bejerilen CE tozy

CEagdaýlaryň köpüsinde sowuk suwda dargadyjy we çalt gidrasiýa (ýapyşyklygy emele getirýän) häsiýetlere eýe bolmak talap edilýär. Bejerilen CEüsti himiki bejergiden soň sowuk suwda wagtlaýyn eräp bilmeýär, bu bolsa CE suwuň üstüne goşulanda, derrew aç-açanlygy emele getirmezligini we birneme ownuk gyrky güýç şertlerinde dargap biljekdigini üpjün edýär. Gidrasiýa ýa-da ýelimliligiň emele gelmeginiň “gijikdirilen wagty” ýerüsti bejerginiň derejesiniň, temperaturanyň, ulgamyň pH we CE ergin konsentrasiýasynyň birleşmeginiň netijesidir. Gidratasiýanyň gijikdirilmegi, adatça has ýokary konsentrasiýalarda, temperaturada we pH derejesinde azalýar. Umuman aýdanyňda, CE-iň konsentrasiýasy 5% -e ýetýänçä hasap edilmeýär (suwuň köpçülik gatnaşygy).

Iň oňat netijeler we doly gidrasiýa üçin, arassalanan CE-ni bitarap şertlerde birnäçe minutlap garyşdyrmaly, pH aralygy 8.5-den 9.0-a çenli, iň ýokary ýapyşyklylyga ýetýänçä (adatça 10-30 minut). PH esasy (pH 8.5-den 9.0) üýtgänsoň, bejerilen CE doly we çalt erär we ergin pH 3-den 11-e çenli durnukly bolup biler. Şeýle-de bolsa, ýokary konsentrasiýa süýüminiň pH-ni sazlamak möhümdir. nasos we guýmak üçin ýelimliligiň gaty ýokary bolmagyna sebäp bolar. Süýüm gerekli konsentrasiýa garylandan soň pH sazlanmalydyr.

Jemläp aýtsak, CE-ni dargatmak prosesi iki prosesi öz içine alýar: fiziki dispersiýa we himiki dargamak. Esasy zat, erişden öň CE bölejiklerini biri-biri bilen dargatmak, pes temperaturanyň eremeginde ýokary ýapyşyklygy sebäpli aglomerasiýa bolmazlygy, bu bolsa hasam dargamagyna täsir eder.

4. CE çözgüdiniň aýratynlyklary

CE-iň dürli görnüşli suwly erginleri belli bir temperaturada gelatar. Gel düýbünden tersine bolup, gaýtadan sowadylanda çözgüt emele getirýär. CE-iň tersine ýylylyk jelasiýasy özboluşlydyr. Köp sement önümlerinde, CE-iň ýelimliliginiň esasy ulanylmagy we degişli suw saklamak we çalmak häsiýetleri, ýelimlilik we gel temperaturasy gönüden-göni baglanyşykda, jeliň temperaturasy astynda, temperatura näçe pes bolsa, CE-iň ýapyşygy şonça ýokarydyr, degişli suw saklaýyş öndürijiligi näçe gowy bolsa.

Gel hadysasynyň häzirki düşündirişi şeýleräk: dargamak prosesinde şuňa meňzeýär

Threadüpüň polimer molekulalary suwuň molekulýar gatlagy bilen birleşýär we çişýär. Suw molekulalary polimer molekulalarynyň uzyn zynjyrlaryny bölüp bilýän ýaglaýjy ýag ýaly hereket edýär, şeýlelik bilen erginiň zyňylmagy aňsat ýelimli suwuklygyň häsiýetlerine eýe bolar. Erginiň temperaturasy ýokarlananda, sellýuloza polimeri kem-kemden suwy ýitirýär we erginiň ýelimliligi peselýär. Gel nokadyna ýetilende, polimer doly suwsuzlanýar, netijede polimerler bilen jeliň emele gelmegi bolýar: temperatura jel nokadynyň üstünde galýandygy sebäpli jeliň güýji ýokarlanýar.

Ergin sowadylandan soň, jel tersine öwrülip başlaýar we ýelimliligi peselýär. Ahyrynda, sowadyjy erginiň ýelimliligi başlangyç temperaturanyň egri egrisine gaýdyp gelýär we temperaturanyň peselmegi bilen ýokarlanýar. Çözüw başlangyç ýapyşyk bahasyna sowadylyp bilner. Şonuň üçin CE-iň termiki gel prosesi tersine.

Sement önümlerinde CE-iň esasy roly viskozifikator, plastifikator we suw saklaýjy serişdedir, şonuň üçin ýelimliligi we gel temperaturasyny nädip gözegçilikde saklamaly sement önümlerinde möhüm faktor boldy, adatça başlangyç gel temperatura nokadyny egriniň bir böleginden aşakda ulanýar, şonuň üçin temperatura näçe pes bolsa, ýelimlilik näçe ýokary bolsa, viskozifier suwuň saklanmagynyň täsiri şonça-da aýdyň bolýar. Ekstruziýa sement tagtasynyň önümçilik liniýasynyň synag netijeleri, material temperaturasynyň CE-iň şol bir mazmuny boýunça näçe pes bolsa, ýelmeşmäniň we suwuň saklanmagynyň şonça gowydygyny görkezýär. Sement ulgamy diýseň çylşyrymly fiziki we himiki eýeçilik ulgamy bolany üçin, CE jel temperaturasynyň we ýelimliliginiň üýtgemegine täsir edýän köp faktor bar. Dürli Taianin tendensiýasynyň we derejesiniň täsiri birmeňzeş däl, şonuň üçin amaly amaly sement ulgamyny garyşdyrandan soň, jeliň hakyky temperatura nokady (ýagny, ýelim we suw saklamagyň täsiri bu temperaturada gaty görnüp dur) tapyldy. ) önümiň görkezýän jel temperaturasyndan pesdir, şonuň üçin jel temperaturasynyň peselmegine sebäp bolýan faktorlary göz öňünde tutmak bilen CE önümlerini saýlamakda. Aşakdakylar, sement önümlerindäki CE ergininiň ýelimliligine we gel temperaturasyna täsir edýändigimize ynanýan esasy faktorlarymyzdyr.

4.1 pH bahasynyň ýelimlilige täsiri

MC we HPMC ion däl, şonuň üçin erginiň ýelimliligi tebigy ion ýeliminiň ýelimliliginden has giň DH durnuklylygyna eýe, ýöne pH bahasy 3 ~ 11 diapazondan ýokary bolsa, ýuwaş-ýuwaşdan ýapyşyklygy peselder. has ýokary temperatura ýa-da uzak wagtlap saklanylýar, esasanam ýokary ýapyşykly ergin. CE önüminiň ergininiň ýapyklygy güýçli kislotada ýa-da güýçli esasy erginde azalýar, bu esasan esasy we kislotanyň netijesinde CE-iň suwsuzlanmagy bilen baglanyşyklydyr. Şonuň üçin sement önümleriniň gidroksidi gurşawynda CE-iň ýapyşygy adatça belli bir derejede azalýar.

4.2 heatingyladyş tizliginiň we gel prosesine täsiri

Gel nokadynyň temperaturasy, ýyladyş tizliginiň we gyjyndyryjy tizligiň bilelikdäki täsirine täsir eder. Speedokary tizlikli garyjy we çalt ýyladyş, adatça mehaniki garyşyk netijesinde emele gelen sement önümleri üçin amatly bolan jeliň temperaturasyny ep-esli ýokarlandyrar.

4.3 Konsentrasiýanyň gyzgyn jele täsiri

Erginiň konsentrasiýasyny ýokarlandyrmak, adatça jeliň temperaturasyny peseldýär we pes ýapyşykly gel nokatlary CE-iň ýokary ýapyşyklylygyndan has ýokarydyr. DOW METHOCEL A.

Önümiň konsentrasiýasynyň her 2% ýokarlanmagy üçin jeliň temperaturasy 10 reduced peselýär. F görnüşli önümleriň konsentrasiýasynyň 2% ýokarlanmagy, jeliň temperaturasyny 4 reduce peselder.

4.4 Goşundylaryň ýylylyk jelasiýasyna täsiri

Gurluşyk materiallary pudagynda köp material organiki däl duzlar bolup, CE ergininiň gel temperaturasyna ep-esli täsir eder. Goşundynyň koagulant ýa-da erginleýji serişde hökmünde hereket edýändigine baglylykda, käbir goşundylar CE termiki gel temperaturasyny ýokarlandyryp biler, beýlekileri bolsa termiki gel temperaturasyny peseldip biler: mysal üçin, çözüji güýçlendiriji etanol, PEG-400 (polietilen glikol) , anediol we ş.m. jel nokadyny artdyryp biler. Duzlar, gliserin, sorbitol we beýleki maddalar jel nokadyny azaldar, ion däl CE adatça poliwalent metal ionlary sebäpli çökdürilmez, ýöne elektrolit konsentrasiýasy ýa-da beýleki erän maddalar belli bir çäkden geçende, CE önümleri duzlanyp bilner. çözgüdi, munuň sebäbi elektrolitleriň suw bilen bäsleşmegi, netijede CE-iň gidrasiýasynyň peselmegi, CE önüminiň ergininiň duz düzümi, umuman, Mak önüminiňkiden birneme ýokary we duz düzümi birneme tapawutlanýar. dürli HPMC-de.

Sement önümlerindäki köp maddalar CE-iň gel nokadyny peselder, şonuň üçin goşundylaryň saýlanylmagy munuň gel nokadynyň we ýelimliliginiň üýtgemegine sebäp bolup biljekdigini göz öňünde tutmalydyr.

5. Netije

. MC we HPMC ýaly ion däl efir, viskozifikator, suw saklaýjy, howa geçiriji serişde we gurluşyk materiallary önümlerinde giňden ulanylýar.

. Eritmegiň esasy usullary gury garyşyk dispersiýa usuly, gyzgyn suw paýlamak usuly we ş.m., köplenç ulanylýan sement önümlerinde gury garyşyk dispersiýa usulydyr. Esasy zat, pes temperaturada çözgüt emele getirip, eremezden ozal deň derejede dargatmakdyr.

. ýaramaz täsirleri getirýär. Şonuň üçin CE-iň aýratynlyklaryna görä, birinjiden, ony pes temperaturada (jel temperaturasynyň aşagynda) ulanmaly, ikinjiden, goşundylaryň täsirini göz öňünde tutmaly.