მშრალი ნარევის ნაღმტყორცნებისთვის ცელულოზის ეთერის ხსნარის სიბლანტის ტესტირების მეთოდის განხილვა

ცელულოზის ეთერი არის პოლიმერული ნაერთი, რომელიც სინთეზირდება ბუნებრივი ცელულოზისგან ეთერიფიკაციის პროცესის მეშვეობით და წარმოადგენს შესანიშნავ გასქელებას და წყლის შემაკავებელ აგენტს.

კვლევის ფონი

ცელულოზის ეთერები ბოლო წლებში ფართოდ გამოიყენება მშრალი ნარევების წარმოებაში, ყველაზე ფართოდ გამოიყენება ზოგიერთი არაიონური ცელულოზის ეთერი, მათ შორის მეთილცელულოზის ეთერი (MC), ჰიდროქსიეთილცელულოზის ეთერი (HEC), ჰიდროქსიეთილცელულოზის ეთერი (HEMC) და ჰიდროქსიპროპილმეთილცელულოზის ეთერი (HPMC). ამჟამად, ცელულოზის ეთერის ხსნარის სიბლანტის გაზომვის მეთოდზე ბევრი ლიტერატურა არ არსებობს. ჩვენს ქვეყანაში, მხოლოდ ზოგიერთი სტანდარტი და მონოგრაფია ითვალისწინებს ცელულოზის ეთერის ხსნარის სიბლანტის ტესტირების მეთოდს.

ცელულოზის ეთერის ხსნარის მომზადების მეთოდი

მეთილის ცელულოზის ეთერის ხსნარის მომზადება

მეთილცელულოზის ეთერები ეხება ცელულოზის ეთერებს, რომლებიც შეიცავს მეთილის ჯგუფებს მოლეკულაში, როგორიცაა MC, HEMC და HPMC. მეთილის ჯგუფის ჰიდროფობიურობის გამო, მეთილის ჯგუფების შემცველ ცელულოზის ეთერის ხსნარებს აქვთ თერმული გელის წარმოქმნის თვისებები, ანუ ისინი არ იხსნებიან ცხელ წყალში მათი გელის წარმოქმნის ტემპერატურაზე მაღალ ტემპერატურაზე (დაახლოებით 60-80°C). ცელულოზის ეთერის ხსნარის აგლომერატების წარმოქმნის თავიდან ასაცილებლად, გააცხელეთ წყალი მისი გელის ტემპერატურაზე, დაახლოებით 80~90°C-ზე მაღლა, შემდეგ დაამატეთ ცელულოზის ეთერის ფხვნილი ცხელ წყალში, მოურიეთ გასახსნელად, განაგრძეთ მორევა და გააგრილეთ დადგენილ ტემპერატურამდე, რის შემდეგაც შესაძლებელია ერთგვაროვანი ცელულოზის ეთერის ხსნარის მიღება.

ზედაპირულად დაუმუშავებელი მეთილცელულოზის შემცველი ეთერების ხსნადობის თვისებები

ცელულოზის ეთერის აგლომერაციის თავიდან ასაცილებლად გახსნის პროცესში, მწარმოებლები ზოგჯერ ატარებენ ქიმიურ ზედაპირულ დამუშავებას ფხვნილისებრ ცელულოზის ეთერის პროდუქტებზე გახსნის შესაფერხებლად. მისი გახსნის პროცესი ხდება ცელულოზის ეთერის სრული გაფანტვის შემდეგ, ამიტომ მისი პირდაპირ გაფანტვა შესაძლებელია ცივ წყალში ნეიტრალური pH მნიშვნელობით, აგლომერატების წარმოქმნის გარეშე. რაც უფრო მაღალია ხსნარის pH მნიშვნელობა, მით უფრო მოკლეა ცელულოზის ეთერის გახსნის დრო შენელებული გახსნის თვისებებით. ხსნარის pH მნიშვნელობა დაარეგულირეთ უფრო მაღალ მნიშვნელობაზე. ტუტეობა აღმოფხვრის ცელულოზის ეთერის შენელებულ ხსნადობას, რაც იწვევს ცელულოზის ეთერის მიერ აგლომერატების წარმოქმნას გახსნისას. ამიტომ, ხსნარის pH მნიშვნელობა უნდა გაიზარდოს ან შემცირდეს ცელულოზის ეთერის სრული გაფანტვის შემდეგ.

ზედაპირულად დამუშავებული მეთილცელულოზის შემცველი ეთერების ხსნადობის თვისებები

ჰიდროქსიეთილის ცელულოზის ეთერის ხსნარის მომზადება

ჰიდროქსიეთილის ცელულოზის ეთერის (HEC) ხსნარს არ აქვს თერმული გელის წარმოქმნის თვისება, ამიტომ ზედაპირული დამუშავების გარეშე HEC ასევე წარმოქმნის აგლომერატებს ცხელ წყალში. მწარმოებლები, როგორც წესი, ახორციელებენ ქიმიურ ზედაპირულ დამუშავებას ფხვნილისებრ HEC-ზე გახსნის შესაფერხებლად, რათა მისი პირდაპირ გაფანტვა ცივ წყალში ნეიტრალური pH მნიშვნელობით შესაძლებელი იყოს აგლომერატების წარმოქმნის გარეშე. ანალოგიურად, მაღალი ტუტეობის მქონე ხსნარში, HEC-ს ასევე შეუძლია აგლომერატების წარმოქმნა ხსნადობის დაკარგვის შეფერხების გამო. რადგან ცემენტის ნალექი ჰიდრატაციის შემდეგ ტუტეა და ხსნარის pH მნიშვნელობა 12-დან 13-მდეა, ზედაპირულად დამუშავებული ცელულოზის ეთერის გახსნის სიჩქარე ცემენტის ნალექში ასევე ძალიან სწრაფია.

ზედაპირულად დამუშავებული HEC-ის ხსნადობის თვისებები

დასკვნა და ანალიზი

1. დისპერსიის პროცესი

ზედაპირული დამუშავების ნივთიერებების ნელი გახსნის გამო ტესტის დროზე უარყოფითი ზემოქმედების თავიდან ასაცილებლად, მომზადებისთვის რეკომენდებულია ცხელი წყლის გამოყენება.

2. გაგრილების პროცესი

ცელულოზის ეთერის ხსნარები უნდა ურიოთ და გაცივდეს გარემოს ტემპერატურაზე, რათა შემცირდეს გაგრილების სიჩქარე, რაც მოითხოვს ტესტირების დროის გაზრდას.

3. მორევის პროცესი

ცელულოზის ეთერის ცხელ წყალში დამატების შემდეგ, აუცილებლად გააგრძელეთ მორევა. როდესაც წყლის ტემპერატურა გელის ტემპერატურაზე დაბლა დაეცემა, ცელულოზის ეთერი დაიწყებს გახსნას და ხსნარი თანდათან ბლანტი გახდება. ამ დროს მორევის სიჩქარე უნდა შემცირდეს. მას შემდეგ, რაც ხსნარი გარკვეულ სიბლანტეს მიაღწევს, ის 10 საათზე მეტხანს უნდა გაჩერდეს, სანამ ბუშტები ნელ-ნელა ზედაპირზე ამოვა, გასკდება და გაქრება.

ჰაერის ბუშტები ცელულოზის ეთერის ხსნარში

4. დატენიანების პროცესი

ცელულოზის ეთერისა და წყლის ხარისხი ზუსტად უნდა გაიზომოს და ეცადეთ, წყლის დამატებამდე არ დაელოდოთ ხსნარის უფრო მაღალი სიბლანტის მიღწევას.

5. სიბლანტის ტესტი

ცელულოზის ეთერის ხსნარის თიქსოტროპიის გამო, მისი სიბლანტის ტესტირებისას, როდესაც ბრუნვითი ვისკომეტრის როტორი ხსნარში შედის, ის არღვევს ხსნარს და გავლენას ახდენს გაზომვის შედეგებზე. ამიტომ, როტორის ხსნარში ჩასმის შემდეგ, ტესტირებამდე ის 5 წუთით უნდა გააჩეროთ.