Hverjir eru eiginleikar sellulósaeterlausnar og hvaða áhrif hafa þær á þær?

Mikilvægasti eiginleiki sellulósaeterlausnar er seigjueiginleikar hennar. Sérstakir seigjueiginleikar margra sellulósaetera gera þá mikið notaða á ýmsum sviðum og rannsóknir á seigjueiginleikum eru gagnlegar fyrir þróun nýrra notkunarsviða eða umbætur á sumum notkunarsviðum. Li Jing frá Shanghai Jiao Tong háskólanum framkvæmdi kerfisbundna rannsókn á seigjueiginleikum...karboxýmetýlsellulósi (CMC), þar á meðal áhrif sameindabyggingarbreyta CMC (mólþunga og skiptingarstig), styrks, pH og jónstyrks. Rannsóknarniðurstöður sýna að núll-skjós seigja lausnarinnar eykst með aukningu á mólþunga og skiptingarstigi. Aukning mólþunga þýðir vöxt sameindakeðjunnar og auðveld flæking milli sameindanna eykur seigju lausnarinnar; mikil skiptingarstig veldur því að sameindirnar teygjast meira í lausninni. Í þessu ástandi er vatnsfræðilegt rúmmál tiltölulega stórt og seigjan verður mikil. Seigja vatnslausnar CMC eykst með aukinni styrk, sem hefur seigjuteygjanleika. Seigja lausnarinnar minnkar með pH gildi og þegar það er lægra en ákveðið gildi eykst seigjan lítillega og að lokum myndast frjáls sýra og fellur út. CMC er fjöljónísk fjölliða, þegar eingildum söltjónum Na+ og K+ er bætt við, mun seigjan minnka í samræmi við það. Viðbót tvígildra katjóna Caz+ veldur því að seigja lausnarinnar minnkar fyrst og eykst síðan. Þegar styrkur Ca2+ er hærri en steikíómetríski punkturinn, hafa CMC sameindir samskipti við Ca2+ og yfirbygging myndast í lausninni. Liang Yaqin, Norður-Kína háskólinn, o.fl. notuðu seigjumæli og snúningsseigjumæli til að framkvæma sérstakar rannsóknir á seigjueiginleikum þynntra og einbeittra lausna af breyttum hýdroxýetýlsellulósa (CHEC). Niðurstöður rannsóknarinnar komust að því að: (1) Katjónísk hýdroxýetýlsellulósi hefur dæmigerða seigjuhegðun fjölrafleyta í hreinu vatni og minnkaði seigjan eykst með aukinni styrk. Innri seigja katjónískrar hýdroxýetýlsellulósa með mikilli skiptingu er meiri en katjónískrar hýdroxýetýlsellulósa með litla skiptingu. (2) Lausn af katjónískri hýdroxýetýlsellulósa sýnir vökvaeiginleika sem ekki eru Newtons-eins og hafa skerþynningareiginleika: þegar massaþéttni lausnarinnar eykst eykst sýnileg seigja hennar; í ákveðnum styrk saltlausnar minnkar sýnileg seigja CHEC með aukningu á viðbættum saltþéttni. Við sama klippihraða er sýnileg seigja CHEC í CaCl2 lausnarkerfi marktækt hærri en CHEC í NaCl lausnarkerfi.

Með sífelldri aukningu rannsókna og sífelldri útvíkkun notkunarsviða hefur einnig verið vakið athygli á eiginleikum blandaðra kerfislausna sem samanstanda af mismunandi sellulósaeterum. Til dæmis eru natríumkarboxýmetýlsellulósi (NACMC) og hýdroxýetýlsellulósi (HEC) notuð sem olíuflutningsefni á olíusvæðum, sem hafa þá kosti að vera sterkt klippiþol, innihalda mikið af hráefnum og hafa minni umhverfismengun, en áhrifin af því að nota þau ein sér eru ekki tilvalin. Þótt hið fyrra hafi góða seigju, hefur það auðveldlega áhrif á hitastig og seltu í lóninu; þótt hið síðara hafi góða hita- og saltþol, er þykkingargeta þess léleg og skammturinn tiltölulega stór. Rannsakendurnir blönduðu lausnunum tveimur saman og komust að því að seigja samsettu lausnarinnar jókst, hitaþol og saltþol batnaði að vissu marki og notkunaráhrifin jukust. Verica Sovilj o.fl. hafa rannsakað seigjuhegðun lausnar úr blönduðu kerfi sem samanstóð af HPMC og NACMC og anjónískum yfirborðsvirkum efnum með snúningsseigjumæli. Seigjueiginleikar kerfisins eru háðir mismunandi áhrifum frá HPMC-NACMC, HPMC-SDS og NACMC- (HPMC-SDS).

Seigjueiginleikar sellulósaeterlausna eru einnig undir áhrifum ýmissa þátta, svo sem aukefna, ytri vélræns afls og hitastigs. Tomoaki Hino o.fl. rannsökuðu áhrif nikótíns í viðbót á seigjueiginleika hýdroxýprópýlmetýlsellulósa. Við 25°C og styrk undir 3% sýndi HPMC Newtons vökvahegðun. Þegar nikótíni var bætt við jókst seigjan, sem benti til þess að nikótín jók flækju...HPMCsameindir. Nikótín sýnir hér saltmyndandi áhrif sem hækka gelpunkt og þokupunkt HPMC. Vélrænn kraftur eins og skerkraftur mun einnig hafa ákveðin áhrif á eiginleika vatnslausnar sellulósaeter. Með því að nota seigfræðilegan gruggmæli og ljósdreifingartæki með litlum hornum kom í ljós að í hálfþynntri lausn eykst skerhraðinn vegna skerblöndunar og umbreytingarhitastig þokupunktsins mun aukast.


Birtingartími: 28. apríl 2024