වියළි මිශ්‍ර මෝටාර් වල සෙලියුලෝස් ඊතර් වල කාර්යභාරය

සෙලියුලෝස් ඊතර් යනු රසායනික වෙනස් කිරීම් හරහා ස්වභාවික සෙලියුලෝස් වලින් සාදන ලද කෘතිම බහු අවයවයකි. සෙලියුලෝස් ඊතර් යනු ස්වාභාවික සෙලියුලෝස් වල ව්‍යුත්පන්නයකි. සෙලියුලෝස් ඊතර් නිෂ්පාදනය කෘතිම පොලිමර් වලට වඩා වෙනස් ය. එහි මූලිකම ද්‍රව්‍යය වන්නේ ස්වාභාවික පොලිමර් සංයෝගයක් වන සෙලියුලෝස් ය. ස්වාභාවික සෙලියුලෝස් ව්‍යුහයේ විශේෂත්වය නිසා, සෙලියුලෝස් වලටම ඊතර්කරණ කාරක සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කිරීමට හැකියාවක් නැත. කෙසේ වෙතත්, ඉදිමුම් කාරකය ප්‍රතිකාර කිරීමෙන් පසු, අණුක දාම සහ දාම අතර ඇති ශක්තිමත් හයිඩ්‍රජන් බන්ධන විනාශ වන අතර, හයිඩ්‍රොක්සයිල් කාණ්ඩයේ ක්‍රියාකාරී මුදා හැරීම ප්‍රතික්‍රියාශීලී ක්ෂාර සෙලියුලෝස් බවට පත්වේ. සෙලියුලෝස් ඊතර් ලබා ගන්න.

සෙලියුලෝස් ඊතර් වල ගුණාංග ආදේශක වර්ගය, සංඛ්‍යාව සහ ව්‍යාප්තිය මත රඳා පවතී. සෙලියුලෝස් ඊතර් වර්ගීකරණය ද ආදේශක වර්ගය, ඊතරිකරණ මට්ටම, ද්‍රාව්‍යතාව සහ අදාළ යෙදුම් ගුණාංග මත පදනම් වේ. අණුක දාමයේ ආදේශක වර්ගය අනුව, එය මොනෝඊතර් සහ මිශ්‍ර ඊතර් ලෙස බෙදිය හැකිය. අප සාමාන්‍යයෙන් භාවිතා කරන MC මොනෝඊතර් වන අතර HPMC මිශ්‍ර ඊතර් වේ. මෙතිල් සෙලියුලෝස් ඊතර් MC යනු ස්වාභාවික සෙලියුලෝස් වල ග්ලූකෝස් ඒකකයේ හයිඩ්‍රොක්සයිල් කාණ්ඩය මෙතොක්සි මගින් ආදේශ කිරීමෙන් පසු නිෂ්පාදනයයි. එය ඒකකයේ හයිඩ්‍රොක්සයිල් කාණ්ඩයේ කොටසක් මෙතොක්සි කාණ්ඩයකින් සහ තවත් කොටසක් හයිඩ්‍රොක්සිප්‍රොපයිල් කාණ්ඩයකින් ආදේශ කිරීමෙන් ලබා ගන්නා නිෂ්පාදනයකි. ව්‍යුහාත්මක සූත්‍රය [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x හයිඩ්‍රොක්සිඑතිල් මෙතිල් සෙලියුලෝස් ඊතර් HEMC, මේවා වෙළඳපොලේ බහුලව භාවිතා වන සහ අලෙවි කරන ප්‍රධාන ප්‍රභේද වේ.

ද්‍රාව්‍යතාව අනුව, එය අයනික සහ අයනික නොවන ලෙස බෙදිය හැකිය. ජලයේ ද්‍රාව්‍ය නොවන අයනික සෙලියුලෝස් ඊතර් ප්‍රධාන වශයෙන් ඇල්කයිල් ඊතර් සහ හයිඩ්‍රොක්සිඇල්කයිල් ඊතර් ශ්‍රේණි දෙකකින් සමන්විත වේ. අයනික CMC ප්‍රධාන වශයෙන් කෘතිම ඩිටර්ජන්ට්, රෙදිපිළි මුද්‍රණය සහ ඩයි කිරීම, ආහාර සහ තෙල් ගවේෂණය සඳහා භාවිතා වේ. අයනික නොවන MC, HPMC, HEMC, ආදිය ප්‍රධාන වශයෙන් ගොඩනැගිලි ද්‍රව්‍ය, රබර් කිරි ආලේපන, ඖෂධ, දෛනික රසායනික ද්‍රව්‍ය ආදියෙහි භාවිතා වේ. ඝණීකාරක, ජල රඳවා ගැනීමේ කාරක, ස්ථායීකාරක, විසරණ සහ පටල සාදන කාරකය ලෙස භාවිතා වේ.

සෙලියුලෝස් ඊතර් වල ජලය රඳවා තබා ගැනීම

ගොඩනැගිලි ද්‍රව්‍ය නිෂ්පාදනයේදී, විශේෂයෙන් වියළි මිශ්‍ර මෝටාර් නිෂ්පාදනයේදී, සෙලියුලෝස් ඊතර් ප්‍රතිස්ථාපනය කළ නොහැකි කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි, විශේෂයෙන් විශේෂ මෝටාර් (නවීකරණය කරන ලද මෝටාර්) නිෂ්පාදනයේදී, එය අත්‍යවශ්‍ය සහ වැදගත් අංගයකි.

මෝටාර් වල ජලයේ ද්‍රාව්‍ය සෙලියුලෝස් ඊතර්හි වැදගත් කාර්යභාරය ප්‍රධාන වශයෙන් අංශ තුනක් ඇත, එකක් විශිෂ්ට ජල රඳවා ගැනීමේ ධාරිතාවය, අනෙක මෝටාර් වල අනුකූලතාව සහ තික්සොට්‍රොපි කෙරෙහි බලපෑම සහ තෙවනුව සිමෙන්ති සමඟ අන්තර්ක්‍රියා කිරීමයි.

සෙලියුලෝස් ඊතර් වල ජල රඳවා ගැනීමේ බලපෑම පාදක ස්ථරයේ ජල අවශෝෂණය, මෝටාර් සංයුතිය, මෝටාර් ස්ථරයේ ඝණකම, මෝටාර් වල ජල ඉල්ලුම සහ සැකසුම් ද්‍රව්‍යයේ සැකසුම් කාලය මත රඳා පවතී. සෙලියුලෝස් ඊතර් වල ජල රඳවා තබා ගැනීම සෙලියුලෝස් ඊතර් වල ද්‍රාව්‍යතාවය සහ විජලනය මගින් සිදු වේ. අපි කවුරුත් දන්නා පරිදි, සෙලියුලෝස් අණුක දාමයේ ඉතා හයිඩ්‍රේටඩ් OH කාණ්ඩ විශාල සංඛ්‍යාවක් අඩංගු වුවද, එය ජලයේ ද්‍රාව්‍ය නොවේ, මන්ද සෙලියුලෝස් ව්‍යුහයේ ඉහළ ස්ඵටිකතාවයක් ඇත. හයිඩ්‍රොක්සයිල් කාණ්ඩවල සජලනය කිරීමේ හැකියාව පමණක් අණු අතර ශක්තිමත් හයිඩ්‍රජන් බන්ධන සහ වැන් ඩර් වෝල්ස් බල ආවරණය කිරීමට ප්‍රමාණවත් නොවේ. එබැවින්, එය ඉදිමෙනවා පමණක් නොව ජලයේ දිය නොවේ. අණුක දාමයට ආදේශකයක් හඳුන්වා දුන් විට, ආදේශකය හයිඩ්‍රජන් දාමය විනාශ කරනවා පමණක් නොව, යාබද දාම අතර ආදේශකය වෙන් කිරීම හේතුවෙන් අන්තර් දාම හයිඩ්‍රජන් බන්ධනය ද විනාශ වේ. ආදේශකය විශාල වන තරමට අණු අතර දුර වැඩි වේ. දුර වැඩි වේ. හයිඩ්‍රජන් බන්ධන විනාශ කිරීමේ බලපෑම වැඩි වන තරමට, සෙලියුලෝස් දැලිස ප්‍රසාරණය වී ද්‍රාවණය ඇතුළු වූ පසු සෙලියුලෝස් ඊතර් ජලයේ ද්‍රාව්‍ය වේ, ඉහළ දුස්ස්රාවීතාවයකින් යුත් ද්‍රාවණයක් සාදයි. උෂ්ණත්වය ඉහළ යන විට, පොලිමර් වල සජලනය දුර්වල වන අතර, දාම අතර ජලය පිටතට තල්ලු කරනු ලැබේ. විජලනය කිරීමේ බලපෑම ප්‍රමාණවත් වූ විට, අණු එකතු වීමට පටන් ගනී, ත්‍රිමාණ ජාල ව්‍යුහයක් සාදයි ජෙල් සහ නැමුණු පිටතට. මෝටාර් වල ජලය රඳවා තබා ගැනීමට බලපාන සාධක අතරට සෙලියුලෝස් ඊතර් වල දුස්ස්රාවිතතාවය, එකතු කරන ලද ප්‍රමාණය, අංශුවල සියුම් බව සහ භාවිත උෂ්ණත්වය ඇතුළත් වේ.

සෙලියුලෝස් ඊතර්හි දුස්ස්රාවිතතාවය වැඩි වන තරමට ජල රඳවා ගැනීමේ ක්‍රියාකාරිත්වය වඩා හොඳ වන අතර පොලිමර් ද්‍රාවණයේ දුස්ස්රාවිතතාවය වැඩි වේ. පොලිමර්හි අණුක බර (බහුඅවයවීකරණ උපාධිය) මත පදනම්ව, එය අණුක ව්‍යුහයේ දාම දිග සහ දාමයේ හැඩය අනුව ද තීරණය වන අතර ආදේශක වර්ග සහ ප්‍රමාණයන්හි ව්‍යාප්තිය ද එහි දුස්ස්රාවීතා පරාසයට සෘජුවම බලපායි. [η]=Kmα

[η] පොලිමර් ද්‍රාවණයේ ආවේණික දුස්ස්රාවිතතාවය
m පොලිමර් අණුක බර
α බහු අවයවික ලක්ෂණ නියතය
K දුස්ස්රාවීතා ද්‍රාවණ සංගුණකය

පොලිමර් ද්‍රාවණයක දුස්ස්රාවිතතාවය පොලිමර් වල අණුක බර මත රඳා පවතී. සෙලියුලෝස් ඊතර් ද්‍රාවණයේ දුස්ස්රාවිතතාවය සහ සාන්ද්‍රණය විවිධ ක්ෂේත්‍රවල යෙදීමට සම්බන්ධ වේ. එබැවින්, එක් එක් සෙලියුලෝස් ඊතර් විවිධ දුස්ස්රාවීතා පිරිවිතරයන් ඇති අතර, දුස්ස්රාවීතාවයේ ගැලපීම ප්‍රධාන වශයෙන් සාක්ෂාත් කරගනු ලබන්නේ ක්ෂාර සෙලියුලෝස් පිරිහීමෙනි, එනම් සෙලියුලෝස් අණුක දාම බිඳ දැමීමෙනි.
මෝටාර් එකට එකතු කරන ලද සෙලියුලෝස් ඊතර් ප්‍රමාණය වැඩි වන තරමට ජල රඳවා ගැනීමේ කාර්ය සාධනය වඩා හොඳ වන අතර දුස්ස්‍රාවීතාවය වැඩි වන තරමට ජල රඳවා ගැනීමේ කාර්ය සාධනය වඩා හොඳය.

අංශු ප්‍රමාණය සඳහා, අංශුව සියුම් වන තරමට ජලය රඳවා තබා ගැනීම වඩා හොඳය. රූපය 3 බලන්න. විශාල සෙලියුලෝස් ඊතර් අංශුව ජලය සමඟ සම්බන්ධ වූ පසු, මතුපිට වහාම දිය වී ජල අණු අඛණ්ඩව විනිවිද යාම වැළැක්වීම සඳහා ද්‍රව්‍යය ඔතා ජෙල් එකක් සාදයි. ඒකාකාර විසරණයට වඩා අඩුවෙන් දියවී, වළාකුළු සහිත ෆ්ලොක්කුලන්ට් ද්‍රාවණයක් හෝ ඇග්ලොමරේට් සාදයි. එය සෙලියුලෝස් ඊතර්හි ජල රඳවා තබා ගැනීමට බෙහෙවින් බලපාන අතර, ද්‍රාව්‍යතාව සෙලියුලෝස් ඊතර් තෝරා ගැනීම සඳහා එක් සාධකයකි.

සෙලියුලෝස් ඊතර් ඝන වීම සහ තික්සොට්‍රොපි

සෙලියුලෝස් ඊතර් හි දෙවන කාර්යය - ඝණ වීම, රඳා පවතින්නේ: සෙලියුලෝස් ඊතර් බහුඅවයවීකරණයේ මට්ටම, ද්‍රාවණ සාන්ද්‍රණය, කැපුම් අනුපාතය, උෂ්ණත්වය සහ අනෙකුත් තත්වයන් මත ය. ද්‍රාවණයේ ජෙලිං ගුණය ඇල්කයිල් සෙලියුලෝස් සහ එහි වෙනස් කරන ලද ව්‍යුත්පන්නයන්ට අනන්‍ය වේ. ජෙලිං ගුණාංග ආදේශන මට්ටම, ද්‍රාවණ සාන්ද්‍රණය සහ ආකලන සමඟ සම්බන්ධ වේ. හයිඩ්‍රොක්සිඇල්කයිල් වෙනස් කරන ලද ව්‍යුත්පන්න සඳහා, ජෙල් ගුණාංග ද හයිඩ්‍රොක්සිඇල්කයිල් වෙනස් කිරීමේ මට්ටමට සම්බන්ධ වේ. අඩු දුස්ස්රාවීතාවය MC සහ HPMC සඳහා, 10%-15% ද්‍රාවණයක් සකස් කළ හැකිය, මධ්‍යම දුස්ස්රාවීතාවය MC සහ HPMC 5%-10% ද්‍රාවණයක් සකස් කළ හැකි අතර, ඉහළ දුස්ස්රාවීතාවය MC සහ HPMC 2%-3% ද්‍රාවණයක් පමණක් සකස් කළ හැකි අතර සාමාන්‍යයෙන් සෙලියුලෝස් ඊතර් හි දුස්ස්රාවීතාවය වර්ගීකරණය ද 1%-2% ද්‍රාවණයකින් ශ්‍රේණිගත කර ඇත. ඉහළ අණුක බර සෙලියුලෝස් ඊතර් ඉහළ ඝණීකරණ කාර්යක්ෂමතාවයක් ඇත. එකම සාන්ද්‍රණ ද්‍රාවණයක, විවිධ අණුක බර සහිත පොලිමර් විවිධ දුස්ස්රාවීතාවයන් ඇත. ඉහළ උපාධිය. ඉලක්ක දුස්ස්රාවීතාවය ලබා ගත හැක්කේ අඩු අණුක බර සෙලියුලෝස් ඊතර් විශාල ප්‍රමාණයක් එකතු කිරීමෙන් පමණි. එහි දුස්ස්රාවිතතාවය කැපුම් අනුපාතය මත රඳා නොපවතින අතර, ඉහළ දුස්ස්රාවිතතාවය ඉලක්ක දුස්ස්රාවිතතාවයට ළඟා වන අතර, අවශ්‍ය එකතු කිරීමේ ප්‍රමාණය කුඩා වන අතර, දුස්ස්රාවීතාවය ඝන වීමේ කාර්යක්ෂමතාව මත රඳා පවතී. එබැවින්, යම් අනුකූලතාවයක් ලබා ගැනීම සඳහා, සෙලියුලෝස් ඊතර් (ද්‍රාවණයේ සාන්ද්‍රණය) සහ ද්‍රාවණ දුස්ස්රාවිතතාවයේ යම් ප්‍රමාණයක් සහතික කළ යුතුය. ද්‍රාවණයේ සාන්ද්‍රණය වැඩි වීමත් සමඟ ද්‍රාවණයේ ජෙල් උෂ්ණත්වය ද රේඛීයව අඩු වන අතර, යම් සාන්ද්‍රණයකට ළඟා වූ පසු කාමර උෂ්ණත්වයේ දී ජෙල් වේ. HPMC හි ජෙලිං සාන්ද්‍රණය කාමර උෂ්ණත්වයේ දී සාපේක්ෂව ඉහළ ය.

අංශු ප්‍රමාණය තෝරා ගැනීමෙන් සහ විවිධ වෙනස් කිරීම් මට්ටම් සහිත සෙලියුලෝස් ඊතර් තෝරා ගැනීමෙන් අනුකූලතාව සකස් කළ හැකිය. ඊනියා වෙනස් කිරීම යනු MC හි ඇටසැකිලි ව්‍යුහය මත හයිඩ්‍රොක්සිඇල්කයිල් කාණ්ඩවල යම් ප්‍රමාණයක ආදේශනයක් හඳුන්වා දීමයි. ආදේශක දෙකෙහි සාපේක්ෂ ආදේශන අගයන් වෙනස් කිරීමෙන්, එනම්, අපි බොහෝ විට පවසන මෙතොක්සි සහ හයිඩ්‍රොක්සිඇල්කයිල් කාණ්ඩවල DS සහ MS සාපේක්ෂ ආදේශන අගයන්. ආදේශක දෙකෙහි සාපේක්ෂ ආදේශන අගයන් වෙනස් කිරීමෙන් සෙලියුලෝස් ඊතර්හි විවිධ කාර්ය සාධන අවශ්‍යතා ලබා ගත හැකිය.

කුඩු කරන ලද ගොඩනැගිලි ද්‍රව්‍යවල භාවිතා කරන සෙලියුලෝස් ඊතර් ඉක්මනින් සීතල වතුරේ දිය වී පද්ධතියට සුදුසු අනුකූලතාවයක් ලබා දිය යුතුය. නිශ්චිත කැපුම් අනුපාතයක් ලබා දුන්නද, එය තවමත් ෆ්ලොක්කුලන්ට් සහ කොලොයිඩල් බ්ලොක් බවට පත්වේ, එය ප්‍රමිතියෙන් තොර හෝ දුර්වල ගුණාත්මක නිෂ්පාදනයකි.

සිමෙන්ති පේස්ට් වල අනුකූලතාව සහ සෙලියුලෝස් ඊතර් මාත්‍රාව අතර හොඳ රේඛීය සම්බන්ධතාවයක් ද ඇත. සෙලියුලෝස් ඊතර් මෝටාර් වල දුස්ස්රාවීතාවය බෙහෙවින් වැඩි කළ හැකිය. මාත්‍රාව විශාල වන තරමට බලපෑම වඩාත් පැහැදිලි වේ.

ඉහළ දුස්ස්රාවීතාවයකින් යුත් සෙලියුලෝස් ඊතර් ජලීය ද්‍රාවණයක ඉහළ තික්සොට්‍රොපියක් ඇති අතර එය සෙලියුලෝස් ඊතර්හි ප්‍රධාන ලක්ෂණයකි. MC පොලිමර් වල ජලීය ද්‍රාවණවල සාමාන්‍යයෙන් ඒවායේ ජෙල් උෂ්ණත්වයට වඩා ව්‍යාජ ප්ලාස්ටික් සහ තික්සොට්‍රොපික් නොවන ද්‍රවශීලතාවයක් ඇත, නමුත් නිව්ටෝනියානු ප්‍රවාහ ගුණාංග අඩු කැපුම් අනුපාතවලදී ඇත. ආදේශක වර්ගය සහ ආදේශන මට්ටම නොසලකා සෙලියුලෝස් ඊතර්හි අණුක බර හෝ සාන්ද්‍රණය සමඟ ව්‍යාජ ප්ලාස්ටික් බව වැඩි වේ. එබැවින්, MC, HPMC, HEMC කුමක් වුවත්, එකම දුස්ස්රාවීතා ශ්‍රේණියේ සෙලියුලෝස් ඊතර්, සාන්ද්‍රණය සහ උෂ්ණත්වය නියතව තබා ඇති තාක් කල්, සෑම විටම එකම භූ විද්‍යාත්මක ගුණාංග පෙන්වනු ඇත. උෂ්ණත්වය ඉහළ ගිය විට ව්‍යුහාත්මක ජෙල් සෑදී ඇති අතර ඉහළ තික්සොට්‍රොපික් ප්‍රවාහ සිදු වේ. ඉහළ සාන්ද්‍රණයක් සහ අඩු දුස්ස්රාවීතාවයක් ඇති සෙලියුලෝස් ඊතර් ජෙල් උෂ්ණත්වයට වඩා පහළින් පවා තික්සොට්‍රොපි පෙන්වයි. ගොඩනැගිලි මෝටාර් ඉදිකිරීමේදී මට්ටම් කිරීම සහ එල්ලා වැටීම සකස් කිරීම සඳහා මෙම ගුණාංගය විශාල ප්‍රතිලාභයක් වේ. සෙලියුලෝස් ඊතර්හි දුස්ස්රාවීතාවය වැඩි වන තරමට ජලය රඳවා තබා ගැනීම වඩා හොඳ බව මෙහිදී පැහැදිලි කළ යුතුය, නමුත් දුස්ස්රාවීතාවය වැඩි වන තරමට සෙලියුලෝස් ඊතර්හි සාපේක්ෂ අණුක බර වැඩි වන අතර එහි ද්‍රාව්‍යතාවයේ අනුරූප අඩුවීම මෝටාර් සාන්ද්‍රණය සහ ඉදිකිරීම් ක්‍රියාකාරිත්වය කෙරෙහි ඍණාත්මක බලපෑමක් ඇති කරයි. දුස්ස්රාවීතාවය වැඩි වන තරමට මෝටාර් මත ඝණීකරණ බලපෑම වඩාත් පැහැදිලි වේ, නමුත් එය සම්පූර්ණයෙන්ම සමානුපාතික නොවේ. සමහර මධ්‍යම සහ අඩු දුස්ස්රාවීතාවය, නමුත් වෙනස් කරන ලද සෙලියුලෝස් ඊතර් තෙත් මෝටාර් වල ව්‍යුහාත්මක ශක්තිය වැඩි දියුණු කිරීමේදී වඩා හොඳ කාර්ය සාධනයක් ඇත. දුස්ස්රාවීතාවය වැඩි වීමත් සමඟ සෙලියුලෝස් ඊතර්හි ජල රඳවා තබා ගැනීම වැඩි දියුණු වේ.