Табиғи желімдер - біздің өмірімізде жиі қолданылатын желімдер. Әртүрлі дереккөздерге сәйкес, оны жануарлар желімі, өсімдік желімі және минералды желім деп бөлуге болады. Жануар желіміне тері желімі, сүйек желімі, шеллак, казеин желімі, альбумин желімі, балық қуығы желімі және т.б. жатады; өсімдік желіміне крахмал, декстрин, канифоль, гумарабик, табиғи каучук және т.б. жатады; минералды желімге минералды балауыз, асфальт кіреді. Оның мол көздері, төмен бағасы және төмен уыттылығына байланысты ол жиһаз, кітап түптеу, қаптау және қолөнер бұйымдарын өңдеуде кеңінен қолданылады.
крахмал желімі
Крахмал желімі XXI ғасырға енгеннен кейін, материалдың жақсы экологиялық көрсеткіштері жаңа материалдың басты ерекшелігіне айналады. Крахмал - улы емес, зиянсыз, арзан, биологиялық ыдырайтын және экологиялық таза табиғи жаңартылатын ресурс. Ол әртүрлі салаларда кеңінен қолданылады. Әсіресе, соңғы жылдары әлемдегі желімнің өнеркәсіптік өндіріс технологиясы энергия үнемдеу, арзан баға, зиянсыздық, жоғары тұтқырлық және еріткішсіз бағытында дамып келеді.
Жасыл қоршаған ортаны қорғау өнімінің бір түрі ретінде крахмал желімі желім өнеркәсібінде кеңінен назар аударды және үлкен назар аударды. Крахмал желімдерін қолдану мен әзірлеуге келетін болсақ, жүгері крахмалымен тотықтырылған крахмал желімдерінің болашағы зор, ал зерттеулер мен қолдану ең маңызды болып табылады.
Жақында крахмал желім ретінде негізінен қағаз және қағаз өнімдерінде, мысалы, картон және картон қораптарды тығыздау, заттаңбалау, жазықтықты желімдеу, конверттерді жабыстыру, көп қабатты қағаз пакеттерді жабыстыру және т.б. қолданылады.
Төменде бірнеше кең таралған крахмал желімдері келтірілген:
Тотыққан крахмал желімі
Бөлме температурасында қыздыру немесе желатиндеу арқылы тотықтырғыштың әсерінен альдегид тобы мен карбоксил тобын қамтитын полимерлену дәрежесі төмен модификацияланған крахмал қоспасынан және судан дайындалған желатинизатор крахмал желімі болып табылады. Крахмал тотыққаннан кейін суда ерігіштігі, ылғалдануы және адгезиясы бар тотыққан крахмал түзіледі.
Тотықтырғыштың мөлшері аз, тотығу дәрежесі жеткіліксіз, крахмал түзетін жаңа функционалдық топтардың жалпы мөлшері азаяды, желімнің тұтқырлығы артады, бастапқы тұтқырлық төмендейді, сұйықтығы нашар. Бұл желімнің қышқылдығына, мөлдірлігіне және гидроксил мөлшеріне үлкен әсер етеді.
Реакция уақыты ұзарған сайын тотығу дәрежесі артады, карбоксил тобының мөлшері артады және өнімнің тұтқырлығы біртіндеп төмендейді, бірақ мөлдірлігі жақсара түседі.
Эфирленген крахмал желімі
Эфирленген крахмал желімдері - ыдырамайтын крахмал желімдері, олар крахмал молекулаларының гидроксил топтары мен басқа заттар арасындағы этерификация реакциясы арқылы крахмалға жаңа функционалды топтар береді, осылайша крахмал желімдерінің өнімділігін жақсартады. Эфирленген крахмалдың ішінара көлденең байланысының арқасында тұтқырлық артады, сақтау тұрақтылығы жақсарады, ылғалға төзімділік және вирусқа қарсы қасиеттері жақсарады, ал желім қабаты жоғары және төмен және кезектесіп әсерге төтеп бере алады.
Егілген крахмал желімі
Крахмалды егу - крахмал молекулалық тізбегінің бос радикалдарды түзуіне физикалық және химиялық әдістерді қолдану, ал полимер мономерлерімен кездескенде тізбекті реакция пайда болады. Крахмалдың негізгі тізбегінде полимер мономерлерінен тұратын бүйір тізбек пайда болады.
Полиэтилен мен крахмал молекулаларының гидроксил топтары бар екенін пайдаланып, поливинил спирті мен крахмал молекулалары арасында сутектік байланыстар түзілуі мүмкін, олар поливинил спирті мен крахмал молекулалары арасында «егу» рөлін атқарады, сондықтан алынған крахмал желімі жақсы адгезияға, сұйықтыққа және мұздатуға қарсы қасиеттерге ие болады.
Крахмал желімі табиғи полимер желімі болғандықтан, бағасы төмен, улы емес және дәмсіз, қоршаған ортаға ешқандай ластаушы әсері жоқ, сондықтан ол кеңінен зерттеліп, қолданылуда. Жақында крахмал желімдері негізінен қағазда, мақта маталарында, конверттерде, жапсырмаларда және гофрленген картонда қолданылады.
Целлюлоза желімі
Желім ретінде қолданылатын целлюлоза эфирінің туындыларына негізінен метилцеллюлоза, этилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза және басқа да этилцеллюлоза (ЭЦ) жатады: термопластикалық, суда ерімейтін, иондық емес целлюлоза алкил эфирі.
Ол жақсы химиялық тұрақтылыққа, күшті сілтілік төзімділікке, тамаша электр оқшаулауына және механикалық реологияға ие, сондай-ақ жоғары және төмен температурада беріктік пен икемділікті сақтау сипаттамаларына ие. Ол балауызбен, шайырмен, пластификатормен және т.б. қағазбен, резеңкемен, былғарымен, маталарға арналған желімдермен оңай үйлеседі.
Метилцеллюлоза (CMC): иондық целлюлоза эфирі. Тоқыма өнеркәсібінде CMC көбінесе маталарға арналған өлшемдеуші агент ретінде жоғары сапалы крахмалды ауыстыру үшін қолданылады. CMC-мен қапталған тоқыма материалдары жұмсақтықты арттырып, басып шығару және бояу қасиеттерін айтарлықтай жақсарта алады. «Тамақ өнеркәсібінде CMC қосылған әртүрлі кілегейлі балмұздақтар жақсы пішінді тұрақтылыққа ие, бояуы оңай және жұмсартуы оңай емес. Желім ретінде ол қысқыштар, қағаз қораптар, қағаз пакеттер, тұсқағаздар және жасанды ағаш жасау үшін қолданылады.»
Целлюлоза эфирітуындылары: негізінен нитроцеллюлоза және целлюлоза ацетаты. Нитроцеллюлоза: Целлюлоза нитраты деп те аталады, оның құрамындағы азот мөлшері әртүрлі этерификация дәрежесіне байланысты әдетте 10% және 14% аралығында болады.
Жоғары құрамдылығы әдетте түтінсіз және коллоидты оқ-дәрі өндірісінде қолданылған отты мақта деп аталады. Төмен құрамдылығы әдетте коллодий деп аталады. Ол суда ерімейді, бірақ этил спирті мен эфирдің аралас еріткішінде ериді, ал ерітіндісі коллодий болып табылады. Коллодий еріткіші буланып, берік қабықша түзетіндіктен, ол көбінесе бөтелкелерді жабу, жараларды қорғау және тарихтағы алғашқы пластикалық целлулоид үшін қолданылады.
Егер модификатор ретінде тиісті мөлшерде алкидті шайыр қосылса және қатайтатын агент ретінде тиісті мөлшерде камфора қолданылса, ол қағазды, матаны, былғарыны, шыныны, металлды және керамиканы жабыстыру үшін жиі қолданылатын нитроцеллюлоза желіміне айналады.
Целлюлоза ацетаты: Целлюлоза ацетаты деп те аталады. Күкірт қышқылы катализаторының қатысуымен целлюлоза сірке қышқылы мен этанол қоспасымен ацетатталады, содан кейін сұйылтылған сірке қышқылы қосылып, өнімді қажетті этерификация дәрежесіне дейін гидролиздейді.
Нитроцеллюлозамен салыстырғанда, целлюлоза ацетаты көзілдірік пен ойыншық сияқты пластикалық өнімдерді жабыстыру үшін еріткіш негізіндегі желімдерді жасау үшін пайдаланылуы мүмкін. Целлюлоза нитратымен салыстырғанда, ол тұтқырлыққа және беріктікке тамаша төзімділікке ие, бірақ қышқылға, ылғалға және ауа райына төзімділігі нашар.
ақуыз желімі
Ақуыз желімі - негізгі шикізат ретінде ақуыз құрамдас заттар қолданылатын табиғи желімнің бір түрі. Желімдерді жануар ақуызынан және өсімдік ақуызынан жасауға болады. Қолданылатын ақуызға сәйкес, ол жануар ақуызына (фень желімі, желатин, күрделі ақуыз желімі және альбумин) және өсімдік ақуызына (бұршақ шайыры және т.б.) бөлінеді. Олар әдетте кептірілген кезде жоғары байланыс кернеуіне ие және жиһаз өндірісінде және ағаш бұйымдарын өндіруде қолданылады. Дегенмен, оның ыстыққа төзімділігі мен суға төзімділігі нашар, оның ішінде жануар ақуыз желімдері маңыздырақ.
Соя ақуызының желімі: Өсімдік ақуызы тек маңызды азық-түлік шикізаты ғана емес, сонымен қатар азық-түлік емес салаларда да кеңінен қолданылады. Соя ақуызының желімдерінде жасалған Джонсон 1923 жылы соя ақуызының желімдеріне патент алуға өтініш берді.
1930 жылы соя ақуызынан жасалған фенолдық шайыр тақтасының желімі (DuPont Mass Division) әлсіз байланыс беріктігі мен жоғары өндіріс құнына байланысты кеңінен қолданылмады.
Соңғы онжылдықтарда желім нарығының кеңеюіне байланысты жаһандық мұнай ресурстарының қышқылдығы мен қоршаған ортаның ластануы назар аударды, бұл желім өнеркәсібін жаңа табиғи желімдерді қайта қарауға мәжбүр етті, нәтижесінде соя ақуызының желімдері тағы да зерттеу тақырыбына айналды.
Соя желімі улы емес, дәмсіз, қолдануға оңай, бірақ суға төзімділігі төмен. Тиомочевина, көміртегі дисульфиді, трикарбоксиметилсульфид және т.б. сияқты көлденең байланыстырушы агенттердің 0,1% ~ 1,0% (массалық) қосу суға төзімділікті жақсартып, ағашты байланыстыру және фанера өндірісіне арналған желімдер жасауға мүмкіндік береді.
Жануарлар ақуызынан жасалған желімдер: Жануарлар желімдері жиһаз және ағаш өңдеу өнеркәсібінде кеңінен қолданылды. Жиі қолданылатын өнімдерге орындықтар, үстелдер, шкафтар, макеттер, ойыншықтар, спорттық тауарлар және палубалар сияқты жиһаз жатады.
Құрамында қатты заттар мөлшері 50-60% болатын жаңа сұйық жануарларға арналған желімдер тез қатаятын және баяу қатаятын түрлерін қамтиды, олар қатты тақтай шкафтардың қаңқа панельдерін, жылжымалы үй құрастыруын, қиын ламинаттарды және басқа да арзанырақ термиялық жануарларды желімдеуде қолданылады. Шағын және орташа желімдер желімге деген сұранысты тудырады.
Жануарларға арналған желім - жабысқақ таспаларда қолданылатын желімнің негізгі түрі. Бұл таспаларды жеңіл бөлшек сауда сөмкелері үшін, сондай-ақ жылдам механикалық операциялар мен ұзақ мерзімді жоғары байланыс беріктігі қажет болатын жөнелтулерге арналған қатты талшықтар мен гофрленген қораптарды тығыздау немесе орау сияқты ауыр таспалар үшін пайдалануға болады.
Қазіргі уақытта сүйек желімінің мөлшері көп, ал тері желімі көбінесе жеке немесе сүйек желімімен бірге қолданылады. Coating Online мәліметтері бойынша, қолданылатын желім әдетте шамамен 50% қатты құраммен жасалады және оны құрғақ желім массасының 10%-дан 20%-ға дейінгі мөлшерінде декстринмен, сондай-ақ аз мөлшерде ылғалдандырғыш агент, пластификатор, гель ингибиторымен (қажет болған жағдайда) араластыруға болады.
Желім (60~63℃) әдетте бояумен астарлы қағазға араластырылады, ал қатты заттың шөгінді мөлшері әдетте қағаз негізінің массасының 25%-ын құрайды. Ылғал таспаны бумен қыздырылатын роликтермен немесе реттелетін ауамен тікелей қыздырғыштармен керілу кезінде кептіруге болады.
Сонымен қатар, жануарларға арналған желімді қолдану зімпара мен дәке абразивтерін өндіруді, тоқыма бұйымдары мен қағаздың өлшемін және қаптамасын, сондай-ақ кітаптар мен журналдарды түптеуді қамтиды.
Таннин желімі
Таннин - өсімдіктердің сабағында, қабығында, тамырларында, жапырақтарында және жемістерінде кең таралған полифенолды топтардан тұратын органикалық қосылыс. Негізінен ағаш өңдеу қабығының қалдықтарынан және құрамында таннин көп өсімдіктерден алынады. Таннин, формальдегид және су араластырылып, таннин шайыры алынғанша қыздырылады, содан кейін қатаю агенті мен толтырғыш қосылады, ал таннин желімі біркелкі араластыру арқылы алынады.
Таннин желімі жылу мен ылғалдың тозуына жақсы төзімді, ал ағашты желімдеу өнімділігі фенол желіміне ұқсас. Ол негізінен ағашты желімдеу және т.б. үшін қолданылады.
лигнин желімі
Лигнин ағаштың негізгі компоненттерінің бірі болып табылады және оның мөлшері ағаштың шамамен 20-40%-ын құрайды, бұл көрсеткіш бойынша целлюлозадан кейінгі екінші орында. Лигнинді ағаштан тікелей алу қиын, ал негізгі көзі - ресурстарға өте бай целлюлоза қалдықтары.
Лигнин тек желім ретінде емес, лигнин мен формальдегидтің фенолдық тобының әрекеті арқылы алынған фенолдық шайыр полимері ретінде желім ретінде қолданылады. Суға төзімділікті арттыру үшін оны сақиналы изопропан эпоксидті изоцианатпен, ақшыл фенолмен, резорцинолмен және басқа қосылыстармен бірге қолдануға болады. Лигнин желімдері негізінен фанера мен бөлшектер тақтасын желімдеу үшін қолданылады. Дегенмен, оның тұтқырлығы жоғары және түсі қанық, ал жақсартылғаннан кейін қолдану аясын кеңейтуге болады.
Араб сағызы
Gum arabic, сондай-ақ акация шайыры деп те аталады, жабайы шегіртке тұқымдасынан алынған экссудат. Араб елдерінде көп мөлшерде өндірілуіне байланысты осы атауға ие болды. Gum arabic негізінен төмен молекулалық салмағы бар полисахаридтерден және жоғары молекулалық салмағы бар акация гликопротеиндерінен тұрады. Gum arabic суда жақсы ерігіштігіне байланысты формуласы өте қарапайым, жылуды да, үдеткіштерді де қажет етпейді. Gum arabic өте тез кебеді. Оны оптикалық линзаларды жабыстыру, мөрлерді жабыстыру, сауда белгісінің жапсырмаларын жабыстыру, тамақ қаптамаларын жабыстыру және баспа және бояу үшін пайдалануға болады.
Бейорганикалық желім
Фосфаттар, фосфаттар, сульфаттар, бор тұздары, металл оксидтері және т.б. сияқты бейорганикалық заттардан жасалған желімдер бейорганикалық желімдер деп аталады. Оның сипаттамалары:
(1) Жоғары температураға төзімділік, 1000 ℃ немесе одан жоғары температураға төтеп бере алады:
(2) Қартаюға қарсы жақсы қасиеттер:
(3) Кішкентай кішірею
(4) Өте сынғыштық. Серпімділік модулі органикалық желімдерге қарағанда бір фут жоғары:
(5) Суға төзімділік, қышқылға және сілтіге төзімділік нашар.
Білесіз бе? Желімдердің жабыстырудан басқа да қолданыстары бар.
Коррозияға қарсы: Кемелердің бу құбырлары жылу оқшаулауын қамтамасыз ету үшін көбінесе алюминий силикаты және асбестпен жабылған, бірақ ағып кету немесе суық пен жылудың ауысуы салдарынан конденсат суы пайда болады, ол төменгі бу құбырларының сыртқы қабырғасында жиналады; ал бу құбырлары ұзақ уақыт бойы жоғары температураға, еритін тұздарға ұшырайды. Сыртқы қабырға коррозиясының рөлі өте маңызды.
Осы мақсатта, эмаль тәрізді құрылымы бар жабынды қалыптастыру үшін алюминий силикатының төменгі қабатында жабын материалдары ретінде су шыны сериялы желімдерді пайдалануға болады. Механикалық орнату кезінде компоненттер көбінесе болттармен бекітіледі. Болттармен бекітілген құрылғылардың ауамен ұзақ уақыт байланыста болуы саңылаулардың коррозиясын тудыруы мүмкін. Механикалық жұмыс процесінде кейде қатты дірілге байланысты болттар босап кетеді.
Бұл мәселені шешу үшін механикалық қондырғыда байланыстырушы компоненттерді бейорганикалық желімдермен байланыстыруға болады, содан кейін болттармен жалғауға болады. Бұл тек арматурада ғана емес, сонымен қатар коррозияға қарсы рөл атқара алады.
Биомедициналық: Гидроксиапатит биокерамикалық материалының құрамы адам сүйегінің бейорганикалық компонентіне жақын, жақсы биоүйлесімділікке ие, сүйекпен күшті химиялық байланыс түзе алады және қатты тіндерді алмастыруға тамаша материал болып табылады.
Дегенмен, дайындалған HA имплантаттарының жалпы серпімділік модулі жоғары, беріктігі төмен, ал белсенділігі идеалды емес. Фосфат шыны желімі таңдалады, ал HA шикізат ұнтағы желімнің әсері арқылы дәстүрлі күйдіру температурасынан төмен температурада бір-біріне жабыстырылады, осылайша серпімділік модулін төмендетеді және материалдың белсенділігін қамтамасыз етеді.
Cohesion Technologies Ltd. компаниясы жүректі байланыстыру үшін қолдануға болатын және клиникалық тұрғыдан сәтті қолданылып келе жатқан Coseal герметикін жасап шығарғанын хабарлады. Еуропадағы жүрек хирургиясының 21 жағдайын салыстырмалы түрде қолдану арқылы Coseal хирургиясын қолдану басқа әдістермен салыстырғанда хирургиялық жабысуларды айтарлықтай азайтқаны анықталды. Кейінгі алдын ала клиникалық зерттеулер Coseal герметикінің жүрек, гинекологиялық және іш қуысы хирургиясында үлкен әлеуетке ие екенін көрсетті.
Медицинада желімдерді қолдану желім өнеркәсібіндегі жаңа өсу нүктесі ретінде белгілі. Эпоксидті шайырдан немесе қанықпаған полиэфирден тұратын құрылымдық желім.
Қорғаныс технологиясында: Жасырын сүңгуір қайықтар әскери-теңіз техникасын жаңғыртудың символдарының бірі болып табылады. Сүңгуір қайықтардың жасырын жұмыс істеуінің маңызды әдісі - сүңгуір қайықтың корпусына дыбыс сіңіретін плиткаларды төсеу. Дыбыс сіңіретін плитка - дыбыс сіңіретін қасиеттері бар резеңке түрі.
Глушитель плиткасы мен қайық қабырғасының болат пластинасының берік үйлесімін жүзеге асыру үшін желімге сүйену қажет. Әскери салада қолданылады: танкке техникалық қызмет көрсету, әскери қайықтарды құрастыру, әскери ұшақтардың жеңіл бомбалаушы ұшақтары, зымыран оқтұмсықтарының термиялық қорғаныс қабатын жабыстыру, камуфляж материалдарын дайындау, терроризмге қарсы және терроризмге қарсы күрес.
Тамаша ма? Біздің кішкентай желімге қарамаңыз, онда көп білім бар.
Желімнің негізгі физикалық және химиялық қасиеттері
Жұмыс уақыты
Желімді араластыру мен желімделетін бөлшектерді жұптастыру арасындағы максималды уақыт аралығы
Бастапқы қатайту уақыты
Алынбалы беріктікке жету уақыты бекіткіштерден қозғалатын бөлшектерді қоса алғанда, байланыстарды өңдеуге жеткілікті беріктік береді
толық емдеу уақыты
Желімді араластырғаннан кейін соңғы механикалық қасиеттерге жету үшін қажетті уақыт
сақтау мерзімі
Белгілі бір жағдайларда желім өзінің өңдеу қасиеттерін және көрсетілген беріктіктегі сақтау уақытын сақтай алады
байланыс беріктігі
Сыртқы күштің әсерінен желім бөлігіндегі желім мен адгезия арасындағы шекараның бұзылуына немесе оның маңайына әсер ету үшін қажетті кернеу пайда болады.
Кесу күші
Кесу беріктігі дегеніміз - байланыстырушы бөлік зақымдалған кезде бірліктің байланыстырушы бетіне төтеп бере алатын кесу күші, ал оның бірлігі МПа (Н/мм2) арқылы көрсетіледі.
Біркелкі емес тартылу күші
Біркелкі емес тарту күшіне ұшыраған кездегі қосылыс көтере алатын максималды жүктеме, себебі жүктеме негізінен жабысқақ қабаттың екі шетіне немесе бір шетіне шоғырланған, ал күш бірлік ауданға емес, ұзындық бірлігіне бағытталған, ал бірлік KN/м
Созылу күші
Созылу беріктігі, сондай-ақ біркелкі тартылу беріктігі және оң созылу беріктігі деп те аталады, адгезия күшпен зақымдалған кездегі бірлік ауданға шаққандағы созылу күшін білдіреді және бірлік МПа (Н/мм2) арқылы көрсетіледі.
қабыршақтану күші
Қабыршақтану беріктігі - бекітілген бөлшектерді көрсетілген қабыршақтану жағдайларында бөлген кезде төтеп бере алатын ен бірлігіне шаққандағы максималды жүктеме, және оның бірлігі KN/m-мен өрнектеледі.
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 25 сәуір