Ցելյուլոզային եթերի դերը չոր փոշու հավանգում

Ցելյուլոզային եթերը սինթետիկ պոլիմեր է, որը պատրաստված է բնական ցելյուլոզից քիմիական փոփոխության միջոցով:Ցելյուլոզային եթերը բնական ցելյուլոզայի ածանցյալ է:Ցելյուլոզային եթերի արտադրությունը տարբերվում է սինթետիկ պոլիմերներից։Նրա ամենահիմնական նյութը ցելյուլոզն է՝ բնական պոլիմերային միացություն։Բնական ցելյուլոզային կառուցվածքի առանձնահատկությունների պատճառով բջջանյութն ինքնին էթերիֆիկացնող նյութերի հետ արձագանքելու ունակություն չունի:Այնուամենայնիվ, այտուցված նյութի բուժումից հետո մոլեկուլային շղթաների և շղթաների միջև ամուր ջրածնային կապերը ոչնչացվում են, և հիդրոքսիլ խմբի ակտիվ ազատումը վերածվում է ռեակտիվ ալկալային ցելյուլոզայի:Ստացեք ցելյուլոզային եթեր:

Ցելյուլոզային եթերների հատկությունները կախված են փոխարինողների տեսակից, քանակից և բաշխումից։Ցելյուլոզային եթերների դասակարգումը հիմնված է նաև փոխարինողների տեսակի, եթերիֆիկացման աստիճանի, լուծելիության և հարակից կիրառական հատկությունների վրա:Ըստ մոլեկուլային շղթայի փոխարինողների տեսակի՝ այն կարելի է բաժանել մոնոեթերի և խառը եթերի։Մենք սովորաբար օգտագործում ենք mc որպես մոնոեթեր, իսկ HPmc որպես խառը եթեր:Մեթիլ ցելյուլոզային եթեր mc-ն այն արտադրանքն է, երբ բնական ցելյուլոզայի գլյուկոզայի միավորի վրա հիդրօքսիլ խումբը փոխարինվում է մեթոքսի խմբով:Այն արտադրանք է, որը ստացվում է միավորի վրա հիդրօքսիլ խմբի մի մասը փոխարինելով մեթոքսի խմբով, իսկ մյուս մասը՝ հիդրօքսիպրոպիլ խմբով։Կառուցվածքային բանաձևն է [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x Hydroxyethyl methyl cellulose ether HEMc, սրանք հիմնական տեսակներն են, որոնք լայնորեն օգտագործվում և վաճառվում են շուկայում:

Լուծելիության առումով այն կարելի է բաժանել իոնային և ոչ իոնային։Ջրում լուծվող ոչ իոնային բջջանյութի եթերները հիմնականում կազմված են երկու շարք ալկիլ եթերներից և հիդրօքսիալկիլ եթերներից։Ionic Cmc-ն հիմնականում օգտագործվում է սինթետիկ լվացող միջոցների, տեքստիլի տպագրության և ներկման, սննդի և նավթի որոնման մեջ:Ոչ իոնային mc, HPmc, HEMc և այլն հիմնականում օգտագործվում են շինանյութերի, լատեքսային ծածկույթների, դեղամիջոցների, ամենօրյա քիմիական նյութերի և այլնի մեջ:

Ցելյուլոզային եթերի ջրի պահպանում

Շինանյութերի, հատկապես չոր շաղախի արտադրության մեջ ցելյուլոզային եթերն անփոխարինելի դեր է խաղում, հատկապես հատուկ շաղախի (ձևափոխված շաղախ) արտադրության մեջ այն անփոխարինելի և կարևոր բաղադրիչ է։

Շաղախի մեջ ջրում լուծվող ցելյուլոզային եթերի կարևոր դերը հիմնականում ունի երեք ասպեկտ, մեկը ջրի գերազանց պահպանման ունակությունն է, մյուսը ազդեցություն է շաղախի հետևողականության և տիկսոտրոպիայի վրա, և երրորդը ցեմենտի հետ փոխազդեցությունն է:

Ցելյուլոզային եթերի ջրի պահպանման ազդեցությունը կախված է բազային շերտի ջրի կլանումից, շաղախի բաղադրությունից, շաղախի շերտի հաստությունից, շաղախի ջրի պահանջարկից և ամրացման նյութի ամրացման ժամանակից:Ցելյուլոզային եթերի ջրի պահպանումն ինքնին առաջանում է հենց բջջանյութի եթերի լուծելիությունից և ջրազրկումից:Ինչպես բոլորս գիտենք, թեև բջջանյութի մոլեկուլային շղթան պարունակում է մեծ քանակությամբ բարձր հիդրատիվ OH խմբեր, այն ջրում լուծելի չէ, քանի որ ցելյուլոզային կառուցվածքն ունի բյուրեղության բարձր աստիճան:Միայն հիդրօքսիլային խմբերի հիդրացիոն ունակությունը բավարար չէ մոլեկուլների միջև ամուր ջրածնային կապերը և վան դեր Վալսյան ուժերը ծածկելու համար:Հետեւաբար, այն միայն ուռչում է, բայց չի լուծվում ջրի մեջ։Երբ փոխարինողը մտցվում է մոլեկուլային շղթա, ոչ միայն փոխարինողը ոչնչացնում է ջրածնային շղթան, այլև միջշղթայական ջրածնային կապը ոչնչացվում է հարակից շղթաների միջև փոխարինողի սեպման պատճառով:Որքան մեծ է փոխարինողը, այնքան մեծ է մոլեկուլների միջև հեռավորությունը:Որքան մեծ է հեռավորությունը:Որքան մեծ է ջրածնային կապերի քայքայման ազդեցությունը, բջջանյութի եթերը դառնում է ջրում լուծվող այն բանից հետո, երբ ցելյուլոզային ցանցն ընդարձակվում է և լուծույթը մտնում է՝ առաջացնելով բարձր մածուցիկությամբ լուծույթ։Երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է, պոլիմերի խոնավացումը թուլանում է, և շղթաների միջև եղած ջուրը դուրս է մղվում։Երբ ջրազրկման էֆեկտը բավարար է, մոլեկուլները սկսում են համախմբվել՝ ձևավորելով ցանցի եռաչափ կառուցվածքի գել և ծալված դուրս:Շաղախի ջրի պահպանման վրա ազդող գործոնները ներառում են ցելյուլոզային եթերի մածուցիկությունը, ավելացված քանակությունը, մասնիկների նուրբությունը և օգտագործման ջերմաստիճանը:

Որքան բարձր է ցելյուլոզային եթերի մածուցիկությունը, այնքան ավելի լավ է ջրի պահպանումը, և այնքան բարձր է պոլիմերային լուծույթի մածուցիկությունը:Կախված պոլիմերի մոլեկուլային քաշից (պոլիմերացման աստիճանից), այն որոշվում է նաև մոլեկուլային կառուցվածքի շղթայի երկարությամբ և շղթայի ձևով, և փոխարինողների տեսակների և քանակների բաշխումը նույնպես ուղղակիորեն ազդում է դրա մածուցիկության տիրույթի վրա:[η]=Kmα

[η] Պոլիմերային լուծույթի ներքին մածուցիկություն
մ պոլիմերային մոլեկուլային քաշը
α պոլիմերային բնորոշ հաստատուն
K մածուցիկության լուծույթի գործակից

Պոլիմերային լուծույթի մածուցիկությունը կախված է պոլիմերի մոլեկուլային քաշից:Ցելյուլոզային եթերի լուծույթի մածուցիկությունը և կոնցենտրացիան կապված են տարբեր ոլորտներում կիրառման հետ:Հետևաբար, յուրաքանչյուր ցելյուլոզային եթեր ունի մածուցիկության շատ տարբեր բնութագրեր, և մածուցիկության կարգավորումը հիմնականում իրականացվում է ալկալային ցելյուլոզայի քայքայմամբ, այսինքն՝ ցելյուլոզային մոլեկուլային շղթաների կոտրմամբ:

Որքան մեծ է շաղախին ավելացված ցելյուլոզային եթերի քանակը, այնքան ավելի լավ է ջրի պահպանումը, և որքան բարձր է մածուցիկությունը, այնքան ավելի լավ է ջրի պահպանումը:

Մասնիկների չափի համար որքան նուրբ է մասնիկը, այնքան ավելի լավ է ջրի պահպանումը (տես նկար 3):Ցելյուլոզային եթերի խոշոր մասնիկները ջրի հետ շփվելուց հետո մակերեսը անմիջապես լուծվում է և ձևավորում է գել՝ նյութը փաթաթելու համար, որպեսզի ջրի մոլեկուլները չշարունակեն ներթափանցել:Երբեմն այն չի կարող միատեսակ ցրվել և լուծարվել նույնիսկ երկարատև խառնելուց հետո՝ ձևավորելով ամպամած ճաղավանդակ լուծույթ կամ ագլոմերացիա:Այն մեծապես ազդում է ցելյուլոզային եթերի ջրի պահպանման վրա, և լուծելիությունը ցելյուլոզային եթերի ընտրության գործոններից մեկն է:

Ցելյուլոզային Եթերի խտացում և թիքսոտրոպիա

Ցելյուլոզային եթերի երկրորդ ֆունկցիան՝ խտացումը կախված է ցելյուլոզային եթերի պոլիմերացման աստիճանից, լուծույթի կոնցենտրացիայից, կտրման արագությունից, ջերմաստիճանից և այլ պայմաններից։Լուծույթի գելային հատկությունը եզակի է ալկիլ ցելյուլոզայի և նրա փոփոխված ածանցյալների համար:Գելացման հատկությունները կապված են փոխարինման աստիճանի, լուծույթի կոնցենտրացիայի և հավելումների հետ:Հիդրօքսիալկիլի ձևափոխված ածանցյալների համար գելի հատկությունները նույնպես կապված են հիդրօքսիալկիլի փոփոխության աստիճանի հետ:Ցածր մածուցիկությամբ mc-ի և HPmc-ի համար կարելի է պատրաստել 10%-15% կոնցենտրացիայի լուծույթ, 5%-10% լուծույթ՝ միջին մածուցիկության mc-ի և HPmc-ի համար, իսկ 2%-3% լուծույթ՝ բարձր մածուցիկության mc-ի և HPmc, և սովորաբար Ցելյուլոզային եթերի մածուցիկության դասակարգումը նույնպես գնահատվում է 1%-2% լուծույթով:Բարձր մոլեկուլային քաշի ցելյուլոզային եթերն ունի խտացման բարձր արդյունավետություն:Նույն կոնցենտրացիայի լուծույթում տարբեր մոլեկուլային քաշ ունեցող պոլիմերներն ունեն տարբեր մածուցիկություն։Բարձր աստիճան.Թիրախային մածուցիկությունը կարելի է ձեռք բերել միայն մեծ քանակությամբ ցածր մոլեկուլային քաշի ցելյուլոզային եթերի ավելացմամբ:Դրա մածուցիկությունը քիչ է կախված կտրվածքի արագությունից, և բարձր մածուցիկությունը հասնում է նպատակային մածուցիկությանը, և ավելացման պահանջվող գումարը փոքր է, և մածուցիկությունը կախված է խտացման արդյունավետությունից:Հետևաբար, որոշակի հետևողականության հասնելու համար պետք է երաշխավորված լինի ցելյուլոզային եթերի որոշակի քանակություն (լուծույթի կոնցենտրացիան) և լուծույթի մածուցիկությունը։Լուծույթի գելի ջերմաստիճանը նույնպես գծայինորեն նվազում է լուծույթի կոնցենտրացիայի ավելացման հետ, իսկ որոշակի կոնցենտրացիայի հասնելուց հետո գել է սենյակային ջերմաստիճանում։HPmc-ի ժելացիոն կոնցենտրացիան ավելի բարձր է սենյակային ջերմաստիճանում:

Հետևողականությունը կարող է նաև ճշգրտվել՝ ընտրելով մասնիկների չափը և ընտրելով ցելյուլոզային եթերներ՝ փոփոխման տարբեր աստիճաններով:Այսպես կոչված մոդիֆիկացիան մկմ-ի կմախքի կառուցվածքի վրա հիդրօքսիալկիլ խմբերի փոխարինման որոշակի աստիճանի ներմուծումն է:Փոխելով երկու փոխարինողների հարաբերական փոխարինման արժեքները, այսինքն՝ մեթոքսի և հիդրօքսիալկիլ խմբերի DS և ms հարաբերական փոխարինման արժեքները, որոնք մենք հաճախ ասում ենք։Ցելյուլոզային եթերի տարբեր կատարողական պահանջներ կարելի է ձեռք բերել՝ փոխելով երկու փոխարինողների հարաբերական փոխարինման արժեքները:

Փոշու շինանյութերում օգտագործվող ցելյուլոզային եթերները պետք է արագ լուծվեն սառը ջրում և ապահովեն համակարգի համար համապատասխան հետևողականություն:Եթե ​​տրվի որոշակի կտրվածքի արագություն, այն դեռևս դառնում է ֆլոկուլենտ և կոլոիդային բլոկ, որը անորակ կամ անորակ արտադրանք է:

Կա նաև լավ գծային հարաբերություն ցեմենտի մածուկի հետևողականության և ցելյուլոզային եթերի չափաբաժնի միջև:Ցելյուլոզային եթերը կարող է մեծապես մեծացնել շաղախի մածուցիկությունը:Որքան մեծ է դեղաչափը, այնքան ավելի ակնհայտ է ազդեցությունը, տես Նկար 6

Բարձր մածուցիկությամբ ցելյուլոզային եթերի ջրային լուծույթն ունի բարձր թիքսոտրոպիա, որը նաև բջջանյութի եթերի հիմնական հատկանիշն է:Mc-տիպի պոլիմերների ջրային լուծույթները սովորաբար ունեն կեղծպլաստիկ և ոչ տիկսոտրոպային հեղուկություն իրենց գելի ջերմաստիճանից ցածր, բայց Նյուտոնի հոսքի հատկությունները ցածր կտրվածքի արագությամբ:Պսեւդոպլաստիկությունը մեծանում է ցելյուլոզային եթերի մոլեկուլային քաշի կամ կոնցենտրացիայի հետ՝ անկախ փոխարինողի տեսակից և փոխարինման աստիճանից։Հետևաբար, մածուցիկության նույն աստիճանի բջջանյութի եթերները, անկախ mc, HPmc, HEMc, միշտ ցույց կտան նույն ռեոլոգիական հատկությունները, քանի դեռ կոնցենտրացիան և ջերմաստիճանը անփոփոխ են պահվում:Կառուցվածքային գելերը ձևավորվում են, երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է, և առաջանում են բարձր թիքսոտրոպային հոսքեր։Բարձր կոնցենտրացիայի և ցածր մածուցիկության ցելյուլոզային եթերները ցույց են տալիս տիքսոտրոպիա նույնիսկ գելի ջերմաստիճանից ցածր:Այս գույքը մեծ օգուտ է բերում շինարարական շաղախի կառուցման ժամանակ հարթեցման և անկման ճշգրտման համար:Այստեղ պետք է բացատրել, որ որքան բարձր է ցելյուլոզային եթերի մածուցիկությունը, այնքան լավ է ջրի պահպանումը, բայց որքան բարձր է մածուցիկությունը, այնքան բարձր է ցելյուլոզային եթերի հարաբերական մոլեկուլային քաշը և դրա լուծելիության համապատասխան նվազումը, ինչը բացասական ազդեցություն է ունենում։ շաղախի կոնցենտրացիայի և շինարարության կատարողականի վրա:Որքան բարձր է մածուցիկությունը, այնքան ավելի ակնհայտ է խտացման ազդեցությունը շաղախի վրա, բայց դա լիովին համաչափ չէ։Որոշ միջին և ցածր մածուցիկության, բայց փոփոխված ցելյուլոզային եթերն ավելի լավ է կատարում խոնավ շաղախի կառուցվածքային ամրությունը բարելավելու համար:Մածուցիկության բարձրացմամբ բարելավվում է ցելյուլոզային եթերի ջրի պահպանումը։