Iṣagbepọ ati Awọn ohun-ini Rheological ti Hydroxyethyl Cellulose Ether

Ni iwaju ayase alkali ti ara ẹni, hydroxyethyl ile-iṣẹ A ṣe atunṣe cellulose pẹlu N- (2,3-epoxypropyl) trimethylammonium kiloraidi (GTA) cationization reagent lati mura aropo giga-quaternary ammonium nipasẹ ọna gbigbẹ Iru iyọ Hydroxyethyl cellulose ether (HEC). Awọn ipa ti ipin ti GTA si hydroxyethyl cellulose (HEC), ipin ti NaOH si HEC, iwọn otutu ifasẹyin, ati akoko ifasẹyin lori imunadoko ni a ṣe iwadii pẹlu ero idanwo aṣọ kan, ati awọn ipo ilana iṣapeye ni a gba nipasẹ Monte Monte. Carlo kikopa. Ati ṣiṣe ifasẹyin ti reagent etherification cationic de 95% nipasẹ ijẹrisi esiperimenta. Ni akoko kanna, awọn ohun-ini rheological rẹ ti jiroro. Awọn esi fihan wipe ojutu tiHEC fihan awọn abuda ti omi ti kii ṣe Newtonian, ati iki ti o han gbangba pọ si pẹlu ilosoke ti ifọkansi ibi-ojutu; ni kan awọn fojusi ti iyọ ojutu, awọn han iki tiHEC dinku pẹlu ilosoke ti ifọkansi iyọ ti a fi kun. Labẹ awọn kanna rirẹ-rẹrun oṣuwọn, awọn han iki tiHEC ni CaCl2 ojutu eto jẹ ti o ga ju tiHEC ni NaCl ojutu eto.

Awọn ọrọ pataki:Hydroxyethylether cellulose; ilana gbigbẹ; rheological-ini

Cellulose ni awọn abuda kan ti awọn orisun ọlọrọ, biodegradability, biocompatibility ati irọrun itọsẹ, ati pe o jẹ aaye iwadii ni ọpọlọpọ awọn aaye. Cationic cellulose jẹ ọkan ninu awọn aṣoju pataki julọ ti awọn itọsẹ cellulose. Lara awọn polima cationic fun awọn ọja aabo ti ara ẹni ti a forukọsilẹ nipasẹ CTFA ti Ẹgbẹ Ile-iṣẹ Fragrance, agbara rẹ jẹ akọkọ. O le ṣee lo ni lilo pupọ ni awọn afikun idabobo irun, awọn ohun mimu, awọn inhibitors shale hydration liluho ati awọn aṣoju egboogi-coagulation ẹjẹ ati awọn aaye miiran.

Ni lọwọlọwọ, ọna igbaradi ti quaternary ammonium cationic hydroxyethyl cellulose ether jẹ ọna apanirun, eyiti o nilo iye nla ti awọn ohun-elo Organic gbowolori, jẹ idiyele, ailewu, ati ibajẹ ayika. Ti a ṣe afiwe pẹlu ọna epo, ọna gbigbẹ ni awọn anfani to dayato ti ilana ti o rọrun, ṣiṣe iṣeṣe giga, ati idoti ayika ti o dinku. Ninu iwe yii, ether cationic cellulose ti wa ni iṣelọpọ nipasẹ ọna gbigbẹ ati pe a ṣe iwadi ihuwasi rheological rẹ.

1. Apakan idanwo

1.1 Awọn ohun elo ati awọn reagents

Hydroxyethyl cellulose (ọja ile-iṣẹ HEC, iwọn aropo molikula rẹ DS jẹ 1.8 ~ 2.0); cationization reagent N- (2,3-epoxypropyl) trimethylammonium kiloraidi (GTA), ti a pese sile lati epoxy chloride Propane ati trimethylamine jẹ ti ara ẹni labẹ awọn ipo kan; ayase alkali ti ara ẹni; ethanol ati glacial acetic acid jẹ mimọ atupale; NaCl, KCl, CaCl2, ati AlCl3 jẹ awọn reagents mimọ ti kemikali.

1.2 Igbaradi ti quaternary ammonium cationic cellulose

Fi 5g ti cellulose hydroxyethyl ati iye ti o yẹ fun ayase alkali ti ile sinu silinda irin iyipo ti o ni ipese pẹlu aruwo, ati ki o ru fun iṣẹju 20 ni iwọn otutu yara; ki o si fi kan awọn iye ti GTA, tesiwaju saropo fun 30 iṣẹju ni yara otutu, ki o si fesi ni kan awọn iwọn otutu ati akoko , a ri to robi ọja pataki da lori a gba. Ọja robi ti wa ni sinu itusilẹ ethanol ti o ni iye ti o yẹ fun acetic acid, filtered, fo, ati igbale-sigbe lati gba erupẹ quaternary ammonium cationic cellulose.

1.3 Ipinnu ida ibi-afẹfẹ nitrogen ti quaternary ammonium cationic hydroxyethyl cellulose

Iwọn ida ti nitrogen ninu awọn ayẹwo jẹ ipinnu nipasẹ ọna Kjeldahl.

2. Apẹrẹ idanwo ati iṣapeye ti ilana iṣelọpọ gbigbẹ

Ọna apẹrẹ aṣọ ni a lo lati ṣe apẹrẹ idanwo naa, ati awọn ipa ti ipin ti GTA si hydroxyethyl cellulose (HEC), ipin ti NaOH si HEC, iwọn otutu ifa ati akoko ifa lori imunadoko ni a ṣe iwadii.

3. Iwadi lori awọn ohun-ini rheological

3.1 Ipa ti ifọkansi ati iyara iyipo

Gbigba ipa ti oṣuwọn rirẹ lori iki ti o han tiHEC ni awọn ifọkansi oriṣiriṣi Ds = 0.11 gẹgẹbi apẹẹrẹ, o le rii pe bi oṣuwọn rirẹ naa ti n pọ si diẹ sii lati 0.05 si 0.5 s-1, iki ti o han gbangba tiHEC ojutu n dinku, paapaa ni 0.05 ~ 0.5s-1 ti o han gbangba iki silẹ ni kiakia lati 160MPa·s si 40MPa·s, rirẹ thinning, o nfihan pe awọnHEC olomi ojutu towo ti kii-Newtonian rheological-ini. Ipa ti aapọn rirẹ ti a lo ni lati dinku agbara ibaraenisepo laarin awọn patikulu ti ipele ti tuka. Labẹ awọn ipo kan, ti o tobi ni agbara, ti o tobi ni iki han.

O tun le rii lati awọn viscosities ti o han ti 3% ati 4%HEC awọn ojutu olomi pe ifọkansi ibi-nla jẹ lẹsẹsẹ 3% ati 4% ni awọn oṣuwọn rirẹ-ori oriṣiriṣi. Irisi ti o han gbangba ti ojutu tọkasi pe agbara iki-npo rẹ pọ si pẹlu ifọkansi. Idi ni pe bi ifọkansi ti pọ si ninu eto ojutu, ifarakanra laarin awọn ohun elo ti pq akọkọ tiHEC ati laarin awọn ẹwọn molikula n pọ si, ati iki ti o han gbangba n pọ si.

3.2 Ipa ti awọn ifọkansi oriṣiriṣi ti iyọ ti a fi kun

Awọn fojusi tiHEC ti wa ni ipilẹ ni 3%, ati ipa ti fifi iyọ NaCl kun lori awọn ohun-ini viscosity ti ojutu ni a ṣe iwadi ni awọn oṣuwọn rirẹ oriṣiriṣi.

O le rii lati awọn abajade pe iki ti o han gbangba n dinku pẹlu ilosoke ti ifọkansi iyọ ti a ṣafikun, ti n ṣafihan lasan polyelectrolyte ti o han gbangba. Eyi jẹ nitori apakan ti Na + ti o wa ninu ojutu iyọ ti sopọ mọ anion tiHEC ẹgbẹ pq. Ti o pọju ifọkansi ti ojutu iyọ, ti o pọju iwọn yomi tabi idabobo ti polyion nipasẹ counterion, ati idinku ti ifasilẹ electrostatic, ti o fa idinku ninu iwuwo idiyele ti polyion. , awọn polima pq isunki ati curls, ati awọn kedere fojusi dinku.

3.3 Ipa ti awọn oriṣiriṣi awọn iyọ ti a fi kun lori

O le rii lati ipa ti awọn iyọ oriṣiriṣi meji ti a ṣafikun, Nacl ati CaCl2, lori iki ti o han gbangba tiHEC ojutu ti iki ti o han gedegbe dinku pẹlu afikun iyọ ti a fi kun, ati ni iwọn rirẹ kanna, iki ti o han gbangba tiHEC ojutu ninu eto ojutu CaCl2 Itọka ti o han gbangba jẹ pataki ti o ga ju ti tiHEC ojutu ni NaCl ojutu eto. Idi ni pe iyọ kalisiomu jẹ ion divalent, ati pe o rọrun lati dè lori Cl- ti ẹwọn ẹgbẹ polyelectrolyte. Awọn apapo ti awọn quaternary ammonium ẹgbẹ loriHEC pẹlu Cl- ti dinku, ati idaabobo jẹ kere si, ati iwuwo idiyele ti pq polima jẹ ti o ga julọ, ti o mu abajade ifasilẹ electrostatic lori pq polima jẹ ti o tobi, ati pq polima ti nà, nitorina iki ti o han ga julọ.

4. Ipari

Igbaradi gbigbẹ ti cellulose cationic ti o rọpo pupọ jẹ ọna igbaradi ti o peye pẹlu iṣẹ ti o rọrun, ṣiṣe iṣesi giga, ati idoti ti o dinku, ati pe o le yago fun lilo agbara giga, idoti ayika, ati majele ti o ṣẹlẹ nipasẹ lilo awọn olomi.

Ojutu ti cationic cellulose ether ṣe afihan awọn abuda ti omi ti kii ṣe Newtonian ati pe o ni awọn abuda ti irẹrun tinrin; bi ifọkansi ibi-ojutu ti pọ si, iki ti o han gbangba n pọ si; ni ifọkansi kan ti ojutu iyọ,HEC iki ti o han gbangba pọ si pẹlu ilosoke ati idinku. Labẹ awọn kanna rirẹ-rẹrun oṣuwọn, awọn han iki tiHEC ni CaCl2 ojutu eto jẹ ti o ga ju tiHEC ni NaCl ojutu eto.