Որո՞նք են ցելյուլոզայի եթերի լուծույթի հատկությունները և դրա վրա ազդող գործոնները։

Ցելյուլոզային եթերի լուծույթի ամենակարևոր հատկությունը դրա ռեոլոգիական հատկությունն է: Շատ ցելյուլոզային եթերների հատուկ ռեոլոգիական հատկությունները դրանք լայնորեն կիրառելու հնարավորություն են տալիս տարբեր ոլորտներում, և ռեոլոգիական հատկությունների ուսումնասիրությունը օգտակար է նոր կիրառման ոլորտների մշակման կամ որոշ կիրառման ոլորտների կատարելագործման համար: Շանհայի Ջիաո Տոնգի համալսարանի Լի Ցզինը համակարգված ուսումնասիրություն է անցկացրել ցելյուլոզային եթերի ռեոլոգիական հատկությունների վերաբերյալ:կարբօքսիմեթիլցելյուլոզ (CMC), ներառյալ CMC-ի մոլեկուլային կառուցվածքի պարամետրերի (մոլեկուլային քաշ և փոխարինման աստիճան), կոնցենտրացիայի pH-ի և իոնային ուժի ազդեցությունը: Հետազոտության արդյունքները ցույց են տալիս, որ լուծույթի զրոյական կտրման մածուցիկությունը մեծանում է մոլեկուլային քաշի և փոխարինման աստիճանի աճին զուգընթաց: Մոլեկուլային քաշի աճը նշանակում է մոլեկուլային շղթայի աճ, իսկ մոլեկուլների միջև հեշտ խճճվելը մեծացնում է լուծույթի մածուցիկությունը. փոխարինման մեծ աստիճանը ստիպում է մոլեկուլներին ավելի ձգվել լուծույթում: Գոյություն ունի վիճակ, հիդրոդինամիկ ծավալը համեմատաբար մեծ է, և մածուցիկությունը դառնում է մեծ: CMC ջրային լուծույթի մածուցիկությունը մեծանում է կոնցենտրացիայի աճին զուգընթաց, որն ունի մածուցիկության առաձգականություն: Լուծույթի մածուցիկությունը նվազում է pH-ի արժեքի հետ, և երբ այն ցածր է որոշակի արժեքից, մածուցիկությունը փոքր-ինչ մեծանում է, և ի վերջո առաջանում և նստվածք է առաջանում ազատ թթու: CMC-ն պոլիանիոնային պոլիմեր է, երբ ավելացվում են միավալենտ աղի իոններ Na+, K+ վահան, մածուցիկությունը համապատասխանաբար կնվազի: Երկվալենտ կատիոնի Caz+ ավելացումը հանգեցնում է լուծույթի մածուցիկության նախ նվազմանը, ապա աճի: Երբ Ca2+ կոնցենտրացիան ավելի բարձր է ստեխիոմետրիկ կետից, CMC մոլեկուլները փոխազդում են Ca2+-ի հետ, և լուծույթում առաջանում է գերկառուցվածք: Չինաստանի Հյուսիսային Համալսարանի Լիանգ Յացինը և այլք օգտագործել են մածուցիկաչափի և պտտական ​​մածուցիկաչափի մեթոդները՝ մոդիֆիկացված հիդրօքսիէթիլցելյուլոզի (CHEC) նոսր և կոնցենտրացված լուծույթների ռեոլոգիական հատկությունների վերաբերյալ հատուկ հետազոտություններ անցկացնելու համար: Հետազոտության արդյունքները ցույց են տվել, որ՝ (1) Կատիոնային հիդրօքսիէթիլցելյուլոզը մաքուր ջրում ունի պոլիէլեկտրոլիտային մածուցիկության բնորոշ վարքագիծ, և նվազեցված մածուցիկությունը մեծանում է կոնցենտրացիայի աճին զուգընթաց: Բարձր աստիճանի փոխարինմամբ կատիոնային հիդրօքսիէթիլցելյուլոզի ներքին մածուցիկությունը ավելի մեծ է, քան ցածր աստիճանի փոխարինմամբ կատիոնային հիդրօքսիէթիլցելյուլոզինը: (2) Կատիոնային հիդրօքսիէթիլցելյուլոզի լուծույթը ցուցաբերում է ոչ Նյուտոնյան հեղուկային բնութագրեր և ունի սղման նոսրացման բնութագրեր. լուծույթի զանգվածային կոնցենտրացիայի աճին զուգընթաց, դրա ակնհայտ մածուցիկությունը մեծանում է. աղի լուծույթի որոշակի կոնցենտրացիայի դեպքում CHEC ակնհայտ մածուցիկությունը նվազում է ավելացված աղի կոնցենտրացիայի աճին զուգընթաց: Նույն սղման արագության դեպքում CHEC-ի տեսանելի մածուցիկությունը CaCl2 լուծույթային համակարգում զգալիորեն ավելի բարձր է, քան CHEC-ինը NaCl լուծույթային համակարգում։

Հետազոտությունների շարունակական խորացման և կիրառման ոլորտների շարունակական ընդլայնման հետ մեկտեղ, տարբեր ցելյուլոզային եթերներից կազմված խառը համակարգերի լուծույթների հատկությունները նույնպես գրավել են մարդկանց ուշադրությունը: Օրինակ, նատրիումի կարբօքսիմեթիլ ցելյուլոզը (NACMC) և հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզը (HEC) օգտագործվում են որպես նավթահանքերում նավթի տեղահանման միջոցներ, որոնք ունեն ուժեղ սղման դիմադրության, առատ հումքի և շրջակա միջավայրի աղտոտման պակասի առավելություններ, սակայն դրանց առանձին օգտագործման ազդեցությունը իդեալական չէ: Չնայած առաջինն ունի լավ մածուցիկություն, այն հեշտությամբ տուժում է ջրամբարի ջերմաստիճանից և աղիությունից. չնայած երկրորդն ունի լավ ջերմաստիճանի և աղի դիմադրողականություն, դրա խտացման ունակությունը վատ է, և դեղաչափը համեմատաբար մեծ է: Հետազոտողները խառնել են երկու լուծույթները և պարզել, որ կոմպոզիտային լուծույթի մածուցիկությունը մեծացել է, ջերմաստիճանի և աղի դիմադրողականությունը որոշակիորեն բարելավվել են, և կիրառման ազդեցությունը ուժեղացել է: Վերիկա Սովիլը և այլք ուսումնասիրել են HPMC-ից, NACMC-ից և անիոնային մակերևութային ակտիվ նյութից կազմված խառը համակարգի լուծույթի ռեոլոգիական վարքագիծը՝ օգտագործելով պտտվող մածուցիկաչափ: Համակարգի ռեոլոգիական վարքագիծը կախված է HPMC-NACMC, HPMC-SDS և NACMC- (HPMC-SDS) միջև տեղի ունեցող տարբեր ազդեցություններից։

Ցելյուլոզայի եթերային լուծույթների ռեոլոգիական հատկությունների վրա ազդում են նաև տարբեր գործոններ, ինչպիսիք են հավելումները, արտաքին մեխանիկական ուժը և ջերմաստիճանը: Տոմոակի Հինոն և այլք ուսումնասիրել են նիկոտինի ավելացման ազդեցությունը հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզի ռեոլոգիական հատկությունների վրա: 25°C ջերմաստիճանում և 3%-ից ցածր կոնցենտրացիայի դեպքում HPMC-ն ցուցաբերել է Նյուտոնյան հեղուկային վարքագիծ: Երբ նիկոտին է ավելացվել, մածուցիկությունը մեծացել է, ինչը ցույց է տալիս, որ նիկոտինը մեծացրել է նիկոտինի խճճվածքը:HPMCմոլեկուլներ: Նիկոտինն այստեղ ցուցաբերում է աղացման ազդեցություն, որը բարձրացնում է HPMC-ի գելացման և մշուշոտման կետերը: Մեխանիկական ուժը, ինչպիսին է սղման ուժը, նույնպես որոշակի ազդեցություն կունենա ցելյուլոզային եթերի ջրային լուծույթի հատկությունների վրա: Ռեոլոգիական տուրբիդիմետրի և փոքր անկյան լույսի ցրման սարքի միջոցով պարզվել է, որ կիսանոսր լուծույթում, սղման արագությունը մեծացնելով, սղման խառնման պատճառով, մշուշոտման կետի անցման ջերմաստիճանը կբարձրանա: