सेल्युलोज इथरची जेल ताकद निश्चित करण्यासाठी पद्धत

ची ताकद मोजण्यासाठीसेल्युलोज इथर जेल, लेख सादर करतो की जरी सेल्युलोज इथर जेल आणि जेली सारखी प्रोफाइल कंट्रोल एजंट्सची जेलेशन यंत्रणा भिन्न असली तरी ते दिसण्यात समानता वापरू शकतात, म्हणजेच ते जेलेशन नंतर वाहू शकत नाहीत, अर्ध-घन अवस्थेत, सामान्यतः वापरलेली निरीक्षण पद्धत, सेल्युलोज इथर जेलच्या सामर्थ्याचे मूल्यांकन करण्यासाठी जेलीच्या सामर्थ्याचे मूल्यांकन करण्यासाठी रोटेशन पद्धत आणि व्हॅक्यूम ब्रेकथ्रू पद्धत वापरली जाते आणि नवीन सकारात्मक दाब ब्रेकथ्रू पद्धत जोडली जाते.सेल्युलोज इथर जेल सामर्थ्य निश्चित करण्यासाठी या चार पद्धतींच्या लागूतेचे प्रयोगांद्वारे विश्लेषण केले गेले.परिणाम दर्शवितात की निरीक्षण पद्धत केवळ सेल्युलोज इथरच्या सामर्थ्याचे गुणात्मक मूल्यांकन करू शकते, सेल्युलोज इथरच्या सामर्थ्याचे मूल्यांकन करण्यासाठी रोटेशन पद्धत योग्य नाही, व्हॅक्यूम पद्धत केवळ 0.1 एमपीएच्या खाली असलेल्या सेल्युलोज इथरच्या ताकदीचे मूल्यांकन करू शकते आणि नवीन जोडलेले सकारात्मक दाब ही पद्धत सेल्युलोज इथर जेलच्या ताकदीचे परिमाणात्मक मूल्यांकन करू शकते.

मुख्य शब्द: जेली;सेल्युलोज इथर जेल;शक्तीपद्धत

0.प्रस्तावना

पॉलिमर जेली-आधारित प्रोफाइल कंट्रोल एजंट्स ऑइलफिल्ड वॉटर प्लगिंग आणि प्रोफाइल कंट्रोलमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.तथापि, अलिकडच्या वर्षांत, तापमान-संवेदनशील आणि थर्मली रिव्हर्सिबल जेल सेल्युलोज इथर प्लगिंग आणि कंट्रोल सिस्टम हळूहळू जड तेल साठ्यांमध्ये वॉटर प्लगिंग आणि प्रोफाइल नियंत्रणासाठी संशोधन हॉटस्पॉट बनले आहे..सेल्युलोज इथरची जेल सामर्थ्य हे फॉर्मेशन प्लगिंगसाठी सर्वात महत्वाचे निर्देशकांपैकी एक आहे, परंतु त्याच्या सामर्थ्य चाचणी पद्धतीसाठी कोणतेही एकसमान मानक नाही.जेली सामर्थ्याचे मूल्यमापन करण्यासाठी सामान्यतः वापरल्या जाणार्‍या पद्धती, जसे की निरीक्षण पद्धत - जेली सामर्थ्य तपासण्यासाठी थेट आणि किफायतशीर पद्धत, मोजल्या जाणार्‍या जेल सामर्थ्याच्या पातळीचा न्याय करण्यासाठी जेली सामर्थ्य कोड सारणी वापरा;रोटेशन पद्धत - ब्रुकफील्ड व्हिस्कोमीटर आणि रिओमीटर ही सामान्यतः वापरली जाणारी उपकरणे आहेत, ब्रुकफील्ड व्हिस्कोमीटर चाचणी नमुन्याचे तापमान 90 च्या आत मर्यादित आहे°क;ब्रेकथ्रू व्हॅक्यूम पद्धत - जेव्हा जेलमधून बाहेर पडण्यासाठी हवा वापरली जाते, तेव्हा प्रेशर गेजचे जास्तीत जास्त वाचन जेलची ताकद दर्शवते.पॉलिमर सोल्युशनमध्ये क्रॉस-लिंकिंग एजंट जोडणे ही जेलीची जेलिंग यंत्रणा आहे.क्रॉस-लिंकिंग एजंट आणि पॉलिमर साखळी एक अवकाशीय नेटवर्क रचना तयार करण्यासाठी रासायनिक बंधांद्वारे जोडली जाते आणि द्रव टप्पा त्यात गुंडाळला जातो, ज्यामुळे संपूर्ण प्रणाली प्रवाहीपणा गमावते, आणि नंतर जेलीसाठी, ही प्रक्रिया उलट करता येत नाही आणि रासायनिक बदल आहे.सेल्युलोज इथरची जेल यंत्रणा अशी आहे की कमी तापमानात, सेल्युलोज इथरचे मॅक्रोमोलेक्यूल्स हायड्रोजन बंधांद्वारे पाण्याच्या लहान रेणूंनी वेढलेले असतात आणि जलीय द्रावण तयार करतात.द्रावणाचे तापमान जसजसे वाढते तसतसे हायड्रोजन बंध नष्ट होतात आणि सेल्युलोज इथरचे मोठे रेणू ज्या अवस्थेमध्ये हायड्रोफोबिक गटांच्या परस्परसंवादातून रेणू एकत्र येऊन जेल तयार करतात तो शारीरिक बदल आहे.जरी दोघांची जेलेशन यंत्रणा भिन्न असली तरी, देखावा एक समान आहे, म्हणजेच त्रिमितीय जागेत स्थिर अर्ध-घन अवस्था तयार होते.सेल्युलोज इथर जेलच्या सामर्थ्याचे मूल्यमापन करण्यासाठी जेली सामर्थ्याची मूल्यमापन पद्धत योग्य आहे की नाही यासाठी अन्वेषण आणि प्रायोगिक पडताळणी आवश्यक आहे.या पेपरमध्ये, सेल्युलोज इथर जेलच्या सामर्थ्याचे मूल्यांकन करण्यासाठी तीन पारंपारिक पद्धती वापरल्या जातात: निरीक्षण पद्धत, रोटेशन पद्धत आणि ब्रेकथ्रू व्हॅक्यूम पद्धत आणि या आधारावर सकारात्मक दबाव ब्रेकथ्रू पद्धत तयार केली जाते.

1. प्रायोगिक भाग

1.1 मुख्य प्रायोगिक उपकरणे आणि साधने

इलेक्ट्रिक कॉन्स्टंट तापमान वॉटर बाथ, DZKW-S-6, बीजिंग Yongguangming मेडिकल इन्स्ट्रुमेंट कं, लिमिटेड;उच्च तापमान आणि उच्च दाब रिओमीटर, MARS-III, जर्मनी HAAKE कंपनी;फिरणारे पाणी बहुउद्देशीय व्हॅक्यूम पंप, SHB-III, Gongyi Red Instrument Equipment Co., Ltd.;सेन्सर, DP1701-EL1D1G, Baoji Best Control Technology Co., Ltd.;दबाव संपादन प्रणाली, शेडोंग झोंगशी दशीय टेक्नॉलॉजी कं, लिमिटेड;कलरमेट्रिक ट्यूब, 100 एमएल, टियांजिन टियांके ग्लास इन्स्ट्रुमेंट मॅन्युफॅक्चरिंग कं, लिमिटेड;उच्च तापमान प्रतिरोधक काचेची बाटली, 120 एमएल, स्कॉट ग्लास वर्क्स, जर्मनी;उच्च-शुद्धता नायट्रोजन, टियांजिन गाओचुआंग बाओलन गॅस कं, लि.

1.2 प्रायोगिक नमुने आणि तयारी

Hydroxypropyl methylcellulose इथर, 60RT400, Taian Ruitai Cellulose Co., Ltd.;80 वाजता 50 मिली गरम पाण्यात 2g, 3g आणि 4g hydroxypropylmethylcellulose इथर विरघळवा℃, नीट ढवळून घ्यावे आणि 25 घाला℃50 एमएल थंड पाण्यात, नमुने अनुक्रमे 0.02g/mL, 0.03g/mL आणि 0.04g/mL च्या एकाग्रतेसह सेल्युलोज इथर द्रावण तयार करण्यासाठी पूर्णपणे विरघळले गेले.

1.3 सेल्युलोज इथर जेल ताकद चाचणीची प्रायोगिक पद्धत

(१) निरीक्षण पद्धतीने चाचणी केली.प्रयोगात वापरलेल्या रुंद-तोंडाच्या उच्च-तापमान-प्रतिरोधक काचेच्या बाटल्यांची क्षमता 120mL आहे आणि सेल्युलोज इथर द्रावणाची मात्रा 50mL आहे.उच्च तापमान प्रतिरोधक काचेच्या बाटलीमध्ये 0.02g/mL, 0.03g/mL आणि 0.04g/mL च्या एकाग्रतेसह तयार केलेले सेल्युलोज इथर द्रावण ठेवा, ते वेगवेगळ्या तापमानात उलटा करा आणि जेल स्ट्रेंथ कोडनुसार वरील तीन वेगवेगळ्या सांद्रतेची तुलना करा. सेल्युलोज इथर जलीय द्रावणाची जेलिंग ताकद तपासली गेली.

(2) रोटेशन पद्धतीने चाचणी केली जाते.या प्रयोगात वापरलेले चाचणी उपकरण हे उच्च-तापमान आणि उच्च-दाब रिओमीटर आहे.सेल्युलोज इथर जलीय द्रावण 2% एकाग्रतेसह निवडले जाते आणि चाचणीसाठी ड्रममध्ये ठेवले जाते.हीटिंग दर 5 आहे℃/10 मिनिट, कातरण्याचा दर 50 एस-1 आहे आणि चाचणी वेळ 1 मिनिट आहे., हीटिंग श्रेणी 40 आहे～110℃.

(३) ब्रेकथ्रू व्हॅक्यूम पद्धतीने चाचणी केली.जेल असलेल्या कलरमेट्रिक नळ्या कनेक्ट करा, व्हॅक्यूम पंप चालू करा आणि जेलमधून हवा फुटल्यावर प्रेशर गेजचे जास्तीत जास्त वाचन करा.सरासरी मूल्य प्राप्त करण्यासाठी प्रत्येक नमुना तीन वेळा ऑपरेट केला जातो.

(4) सकारात्मक दाब पद्धतीद्वारे चाचणी.ब्रेकथ्रू व्हॅक्यूम डिग्री पद्धतीच्या तत्त्वानुसार, आम्ही ही प्रायोगिक पद्धत सुधारली आहे आणि सकारात्मक दाब ब्रेकथ्रूची पद्धत स्वीकारली आहे.जेल असलेल्या कलरमेट्रिक ट्यूब कनेक्ट करा आणि सेल्युलोज इथर जेलची ताकद तपासण्यासाठी दाब संपादन प्रणाली वापरा.प्रयोगात वापरलेल्या जेलचे प्रमाण 50mL आहे, कलरमेट्रिक ट्यूबची क्षमता 100mL आहे, आतील व्यास 3cm आहे, जेलमध्ये घातलेल्या वर्तुळाकार नळीचा आतील व्यास 1cm आहे, आणि घालण्याची खोली 3cm आहे.नायट्रोजन सिलेंडरचा स्विच हळू हळू चालू करा.जेव्हा प्रदर्शित दाब डेटा अचानक आणि तीव्रपणे कमी होतो, तेव्हा जेलमधून तोडण्यासाठी आवश्यक ताकद मूल्य म्हणून सर्वोच्च बिंदू घ्या.सरासरी मूल्य मिळविण्यासाठी प्रत्येक नमुना तीन वेळा ऑपरेट केला जातो.

2. प्रायोगिक परिणाम आणि चर्चा

2.1 सेल्युलोज इथरची जेल सामर्थ्य तपासण्यासाठी निरीक्षण पद्धतीची उपयुक्तता

सेल्युलोज इथरच्या जेल सामर्थ्याचे निरीक्षण करून मूल्यमापन केल्यामुळे, सेल्युलोज इथर द्रावण 0.02 g/mL च्या एकाग्रतेसह एक उदाहरण म्हणून घेतल्यास, हे कळू शकते की जेव्हा तापमान 65 असते तेव्हा ताकद पातळी A असते.°C, आणि तापमान 75 पर्यंत पोहोचल्यावर तापमान वाढते तेव्हा ताकद वाढू लागते℃, ते एक जेल स्थिती प्रस्तुत करते, सामर्थ्य श्रेणी B ते D मध्ये बदलते आणि जेव्हा तापमान 120 पर्यंत वाढते℃, सामर्थ्य श्रेणी F बनते. हे पाहिले जाऊ शकते की या मूल्यमापन पद्धतीचे मूल्यमापन परिणाम केवळ जेलची ताकद पातळी दर्शविते, परंतु जेलची विशिष्ट ताकद व्यक्त करण्यासाठी डेटा वापरू शकत नाही, म्हणजेच ते गुणात्मक आहे परंतु नाही परिमाणात्मकया पद्धतीचा फायदा असा आहे की ऑपरेशन सोपे आणि अंतर्ज्ञानी आहे आणि आवश्यक शक्तीसह जेल या पद्धतीद्वारे स्वस्तपणे तपासले जाऊ शकते.

2.2 सेल्युलोज इथरची जेल ताकद तपासण्यासाठी रोटेशन पद्धतीची उपयुक्तता

जेव्हा द्रावण 80 पर्यंत गरम केले जाते°C, द्रावणाची चिकटपणा 61 mPa आहे·s, नंतर स्निग्धता झपाट्याने वाढते आणि कमाल मूल्य 46 790 mPa पर्यंत पोहोचते·100 वर आहे°सी, आणि नंतर ताकद कमी होते.हायड्रॉक्सीप्रोपील मिथाइलसेल्युलोज इथर जलीय द्रावणाची स्निग्धता 65 वर वाढू लागते या पूर्वी पाहिलेल्या घटनेशी हे विसंगत आहे.°सी, आणि जेल 75 च्या आसपास दिसतात°सी आणि ताकद वाढत राहते.या घटनेचे कारण असे आहे की सेल्युलोज इथरच्या जेल ताकदीची चाचणी करताना रोटरच्या रोटेशनमुळे जेल तुटलेले आहे, परिणामी त्यानंतरच्या तापमानात जेलच्या ताकदीचा चुकीचा डेटा आहे.म्हणून, सेल्युलोज इथर जेलच्या ताकदीचे मूल्यांकन करण्यासाठी ही पद्धत योग्य नाही.

2.3 सेल्युलोज इथरची जेल ताकद तपासण्यासाठी ब्रेकथ्रू व्हॅक्यूम पद्धतीची उपयुक्तता

सेल्युलोज इथर जेल ताकदीच्या प्रायोगिक परिणामांचे मूल्यमापन ब्रेकथ्रू व्हॅक्यूम पद्धतीद्वारे केले गेले.या पद्धतीमध्ये रोटरच्या रोटेशनचा समावेश होत नाही, त्यामुळे रोटरच्या रोटेशनमुळे कोलाइडल शीअरिंग आणि ब्रेकिंगची समस्या टाळता येते.वरील प्रायोगिक परिणामांवरून, हे दिसून येते की ही पद्धत जेलच्या ताकदीची परिमाणात्मक चाचणी करू शकते.जेव्हा तापमान 100 असते°C, 4% च्या एकाग्रतेसह सेल्युलोज इथर जेलची ताकद 0.1 MPa (जास्तीत जास्त व्हॅक्यूम डिग्री) पेक्षा जास्त आहे आणि ताकद 0.1 MPa पेक्षा जास्त मोजली जाऊ शकत नाही.जेलची ताकद, म्हणजेच या पद्धतीने तपासलेल्या जेलच्या ताकदीची वरची मर्यादा 0.1 MPa आहे.या प्रयोगात, सेल्युलोज इथर जेलची ताकद 0.1 MPa पेक्षा जास्त आहे, म्हणून ही पद्धत सेल्युलोज इथर जेलच्या ताकदीचे मूल्यांकन करण्यासाठी योग्य नाही.

2.4 सेल्युलोज इथरच्या जेल सामर्थ्याची चाचणी करण्यासाठी सकारात्मक दाब पद्धतीची उपयुक्तता

सेल्युलोज इथर जेल सामर्थ्याच्या प्रायोगिक परिणामांचे मूल्यांकन करण्यासाठी सकारात्मक दाब पद्धत वापरली गेली.हे पाहिले जाऊ शकते की ही पद्धत 0.1 MPa पेक्षा जास्त ताकद असलेल्या जेलची परिमाणात्मक चाचणी करू शकते.प्रयोगात वापरण्यात आलेली डेटा संपादन प्रणाली व्हॅक्यूम डिग्री पद्धतीमधील कृत्रिम वाचन डेटापेक्षा प्रायोगिक परिणाम अधिक अचूक बनवते.

3. निष्कर्ष

सेल्युलोज इथरची जेल ताकद तापमानाच्या वाढीसह एकंदर वाढणारी प्रवृत्ती दर्शवते.सेल्युलोज इथर जेलची ताकद निश्चित करण्यासाठी रोटेशन पद्धत आणि ब्रेकथ्रू व्हॅक्यूम पद्धत योग्य नाही.निरीक्षण पद्धत सेल्युलोज इथर जेलची ताकद केवळ गुणात्मकपणे मोजू शकते आणि नवीन जोडलेली सकारात्मक दाब पद्धत सेल्युलोज इथर जेलच्या ताकदीची परिमाणात्मक चाचणी करू शकते.