HPMC (hidroksipropilmetilceliuliozė) yra įprastas organinių polimerų priedas, plačiai naudojamas keraminių membranų gamyboje. Keraminės membranos plačiai naudojamos skysčių filtravimui, atskyrimui ir valymui dėl gero mechaninio stiprumo, atsparumo korozijai ir atsparumo aukštai temperatūrai. Tačiau keraminių membranų pralaidumas yra vienas iš pagrindinių veiksnių, turinčių įtakos jų veikimui. Siekiant pagerinti keraminių membranų pralaidumą, tinkamų priedų pridėjimas tapo viena iš svarbių priemonių.
1. HPMC vaidmuo ruošiant keramines membranas
Porų struktūros reguliavimas
Gaminant keramines membranas, HPMC atlieka svarbų vaidmenį reguliuojant porų struktūrą. Įpylus HPMC į suspensiją, galima efektyviai kontroliuoti porų susidarymą keraminės membranos viduje. Aukštos temperatūros sukepinimo metu HPMC suskyla ir sudaro vienodesnę porų struktūrą, o tai yra labai svarbu norint pagerinti keraminių membranų pralaidumą. Vienodas porų dydžio pasiskirstymas ir padidėjęs poringumas padidina membranos pralaidumą, išlaikant stiprumą ir taip padidinant skysčio pralaidumo greitį.
Sumažinkite sukepinimo temperatūrą
Keraminės membranos sukepinimo temperatūra tiesiogiai veikia jos mikrostruktūrą. HPMC gali sumažinti keraminių membranų sukepinimo temperatūrą, kad jos galėtų suformuoti membranos struktūrą su puikiu pralaidumu žemesnėje temperatūroje. Sukepinimo temperatūros sumažinimas ne tik padeda taupyti energiją, bet ir sulėtina per didelį grūdelių augimą, taip išlaikant porų struktūros stabilumą ir pralaidumą.
Pagerinkite srutų sklandumą
Kaip priedas, HPMC taip pat gali pagerinti keraminės suspensijos takumą ir formavimo savybes membranos ruošimo metu. Pagerinus suspensijos reologines savybes, suspensija gali būti tolygiau paskirstyta pagrindo paviršiuje, sudarant vienodo storio ir vidutinio tankio keraminę membraną. Šis geras formavimas taip pat padeda pagerinti galutinės membranos pralaidumą.
2. HPMC mechanizmas pralaidumui pagerinti
HPMC molekulinėje struktūroje yra daug hidroksilo ir metoksi grupių, todėl jis gerai tirpsta vandenyje ir sudaro plėvelę. Gaminant keramines membranas, HPMC atlieka šiuos vaidmenis:
Poras formuojančio agento vaidmuo
HPMC sukepinimo proceso metu termiškai skyla ir susidaro dujos. Šios dujos membranos viduje suformuoja daug smulkių porų, kurios veikia kaip poras formuojantis agentas. Porų susidarymas padeda skysčiui tekėti per keraminę membraną, taip pagerindamas membranos pralaidumą. Be to, HPMC skaidymasis taip pat gali padėti išvengti porų užsikimšimo membranos paviršiuje ir išlaikyti poras neužsikimšusias.
Pagerinkite membranos hidrofiliškumą
HPMC hidroksilo grupės sudaro vandenilinius ryšius su vandens molekulėmis, todėl keraminės membranos paviršius tampa hidrofiliškesnis. Padidinus membranos paviršiaus hidrofiliškumą, skystis lengviau difunduoja ir prasiskverbia pro membranos paviršių, o tai žymiai pagerina prasiskverbimo efektyvumą vandens valymo ir filtravimo metu. Be to, hidrofiliškumas taip pat gali veiksmingai sumažinti skysčio sukeltą taršą ir užsikimšimą membranos paviršiuje, taip dar labiau pagerinant pralaidumą.
Membranos struktūros vienodumas ir stabilumas
HPMC pridėjimas gali padaryti keraminės membranos mikrostruktūrą vienodesnę. Sukepinimo proceso metu HPMC gali veiksmingai slopinti per didelę keraminių miltelių agregaciją, tolygiai paskirstydamas membranos porų struktūrą ir taip pagerindamas membranos pralaidumą. Tuo pačiu metu HPMC gali stabilizuoti suspensiją membranos paruošimo proceso metu, užkirsti kelią suspensijos nusėdimui ir stratifikacijai liejimo proceso metu ir taip užtikrinti keraminės membranos vienodumą.
3. HPMC taikymo pavyzdžiai ir poveikio analizė
Kai kuriais praktiniais atvejais HPMC pridėjimas žymiai pagerina keraminių membranų pralaidumą. Pavyzdžiui, vandens valymo procese pridėjus HPMC, paruoštos membranų medžiagos pasižymi dideliu vandens srautu ir puikiomis antitarša. Nuotekų valymo procese membranos pralaidumas yra svarbus veiksnys, lemiantis valymo efektyvumą. Keraminė membrana su pridėtu HPMC gali pasiekti didelį vandens srautą esant žemam slėgiui, o tai labai pagerina valymo efektyvumą ir sumažina eksploatavimo sąnaudas.
HPMC taip pat plačiai naudojamas keraminių membranų atskyrimo technologijose maisto, medicinos ir kt. srityse. Jis optimizuoja membranos filtravimo ir atskyrimo efektus, pagerindamas membranos pralaidumą. Pavyzdžiui, pieno filtravimo procese HPMC pagerina membranos pralaidumą, todėl filtravimo procesas tampa efektyvesnis ir išvengiama maistinių medžiagų praradimo.
Kaip daugiafunkcis priedas, HPMC atlieka svarbų vaidmenį gaminant keramines membranas. Jis efektyviai pagerina keraminių membranų pralaidumą, reguliuodamas porų struktūrą, mažindamas sukepinimo temperatūrą ir gerindamas suspensijos takumą. HPMC poras formuojantis poveikis, hidrofiliškumo padidinimas ir membranos struktūros vienodumo gerinimas leidžia keraminei membranai pasižymi puikiu pralaidumu įvairiose filtravimo ir atskyrimo srityse. Nuolat tobulėjant keraminių membranų technologijai, HPMC bus naudojamas kaip priedas daugiau sričių, o tai atvers daugiau galimybių membranų technologijos tobulinimui.
Įrašo laikas: 2024 m. rugsėjo 30 d.