ជាមួយនឹងវឌ្ឍនភាពជាបន្តបន្ទាប់នៃឧស្សាហកម្ម និងការកែលម្អបច្ចេកវិទ្យា តាមរយៈការណែនាំ និងការកែលម្អម៉ាស៊ីនបាញ់ថ្នាំបាយអបរទេស បច្ចេកវិទ្យាបាញ់ថ្នាំមេកានិច និងបូកកំបោរត្រូវបានអភិវឌ្ឍយ៉ាងខ្លាំងនៅក្នុងប្រទេសរបស់ខ្ញុំក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ។ បាយអបាញ់ថ្នាំមេកានិចគឺខុសពីបាយអធម្មតា ដែលតម្រូវឱ្យមានដំណើរការរក្សាទឹកខ្ពស់ ភាពរាវសមស្រប និងដំណើរការប្រឆាំងនឹងការយារធ្លាក់ជាក់លាក់។ ជាធម្មតា អ៊ីដ្រូស៊ីប្រូភីលមេទីលសែលុយឡូសត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងបាយអ ដែលក្នុងនោះសែលុយឡូសអេធើរ (HPMC) គឺជាការប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយបំផុត។ មុខងារសំខាន់ៗរបស់អ៊ីដ្រូស៊ីប្រូភីលមេទីលសែលុយឡូស HPMC នៅក្នុងបាយអគឺ៖ ការធ្វើឱ្យក្រាស់ និង viscosifying ការកែតម្រូវ rheology និងសមត្ថភាពរក្សាទឹកដ៏ល្អឥតខ្ចោះ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ចំណុចខ្វះខាតរបស់ HPMC មិនអាចមើលរំលងបានទេ។ HPMC មានឥទ្ធិពលខ្យល់ចូល ដែលនឹងបណ្តាលឱ្យមានពិការភាពខាងក្នុងកាន់តែច្រើន និងកាត់បន្ថយលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចនៃបាយអយ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរ។ ក្រុមហ៊ុន Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. បានសិក្សាពីឥទ្ធិពលរបស់ HPMC លើអត្រារក្សាទឹក ដង់ស៊ីតេ មាតិកាខ្យល់ និងលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចនៃបាយអពីទិដ្ឋភាពម៉ាក្រូស្កូប ហើយបានសិក្សាពីឥទ្ធិពលរបស់អ៊ីដ្រូស៊ីប្រូភីលមេទីលសែលុយឡូស HPMC លើរចនាសម្ព័ន្ធ L នៃបាយអពីទិដ្ឋភាពមីក្រូទស្សន៍។
១. តេស្ត
១.១ វត្ថុធាតុដើម
ស៊ីម៉ងត៍៖ ស៊ីម៉ងត៍ P.0 42.5 ដែលមានលក់នៅលើទីផ្សារ កម្លាំងពត់ និងកម្លាំងបង្ហាប់ 28d របស់វាគឺ 6.9 និង 48.2 MPa រៀងៗខ្លួន។ ខ្សាច់៖ ខ្សាច់ទន្លេល្អិត Chengde កម្រាស់ 40-100 mesh; អេធើរសែលុយឡូស៖ ផលិតដោយក្រុមហ៊ុន Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. អេធើរសែលុយឡូស Hydroxypropyl methylcellulose ម្សៅពណ៌ស viscosity នាមករណ៍ 40, 100, 150, 200 Pa-s; ទឹក៖ ទឹកម៉ាស៊ីនស្អាត។
១.២ វិធីសាស្ត្រសាកល្បង
យោងតាម JGJ/T 105-2011 “បទប្បញ្ញត្តិសំណង់សម្រាប់ការបាញ់ថ្នាំមេកានិច និងការលាបម្នាងសិលា” ភាពស៊ីសង្វាក់គ្នានៃបាយអគឺ 80-120 ម.ម ហើយអត្រារក្សាទឹកគឺធំជាង 90%។ នៅក្នុងការពិសោធន៍នេះ សមាមាត្រកំបោរ-ខ្សាច់ត្រូវបានកំណត់នៅ 1:5 ភាពស៊ីសង្វាក់គ្នាត្រូវបានគ្រប់គ្រងនៅ (93+2) ម.ម ហើយអេធើរសែលុយឡូសត្រូវបានលាយបញ្ចូលគ្នាពីខាងក្រៅ ហើយបរិមាណលាយគឺផ្អែកលើម៉ាស់ស៊ីម៉ង់ត៍។ លក្ខណៈសម្បត្តិជាមូលដ្ឋាននៃបាយអដូចជាដង់ស៊ីតេសើម មាតិកាខ្យល់ ការរក្សាទឹក និងភាពស៊ីសង្វាក់គ្នាត្រូវបានសាកល្បងដោយយោងទៅលើ JGJ 70-2009 “វិធីសាស្រ្តសាកល្បងសម្រាប់លក្ខណៈសម្បត្តិជាមូលដ្ឋាននៃបាយអសំណង់” ហើយមាតិកាខ្យល់ត្រូវបានសាកល្បង និងគណនាតាមវិធីសាស្ត្រដង់ស៊ីតេ។ ការធ្វើតេស្តការរៀបចំ ការធ្វើតេស្តកម្លាំងពត់កោង និងកម្លាំងបង្ហាប់នៃគំរូត្រូវបានអនុវត្តតាម GB/T 17671-1999 “វិធីសាស្រ្តសម្រាប់សាកល្បងកម្លាំងនៃខ្សាច់បាយអស៊ីម៉ង់ត៍ (វិធីសាស្ត្រ ISO)”។ អង្កត់ផ្ចិតនៃដង្កូវត្រូវបានវាស់ដោយវិធីសាស្ត្រវាស់ស្ទង់រន្ធបារត។ ម៉ូដែលរបស់ម៉ាស៊ីនវាស់រង្វាស់បារតគឺ AUTOPORE 9500 ហើយជួរវាស់គឺ 5.5 nm-360 μm។ ការធ្វើតេស្តសរុបចំនួន 4 សំណុំត្រូវបានអនុវត្ត។ សមាមាត្រស៊ីម៉ង់ត៍-ខ្សាច់គឺ 1:5 ភាពស្អិតនៃ HPMC គឺ 100 Pa-s និងកម្រិតថ្នាំ 0, 0.1%, 0.2%, 0.3% (លេខគឺ A, B, C, D រៀងគ្នា)។
២. លទ្ធផល និងការវិភាគ
2.1 ផលប៉ះពាល់នៃ HPMC លើអត្រារក្សាទឹកនៃបាយអស៊ីម៉ង់ត៍
ការរក្សាទឹកសំដៅទៅលើសមត្ថភាពរបស់បាយអក្នុងការរក្សាទឹក។ នៅក្នុងបាយអដែលបាញ់ដោយម៉ាស៊ីន ការបន្ថែមអេធើរសែលុយឡូសអាចរក្សាទឹកបានយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព កាត់បន្ថយអត្រាហូរចេញ និងបំពេញតាមតម្រូវការនៃការផ្តល់ជាតិទឹកពេញលេញនៃវត្ថុធាតុដើមដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីម៉ង់ត៍។ ឥទ្ធិពលរបស់ HPMC លើការរក្សាទឹករបស់បាយអ។
ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃមាតិកា HPMC អត្រារក្សាទឹកនៃបាយអកើនឡើងជាលំដាប់។ ខ្សែកោងនៃអេធើរអ៊ីដ្រូស៊ីប្រូភីលមេទីលសែលុយឡូសដែលមាន viscosities 100, 150 និង 200 Pa.s គឺស្ទើរតែដូចគ្នា។ នៅពេលដែលមាតិកាមាន 0.05% -0.15% អត្រារក្សាទឹកកើនឡើងជាលីនេអ៊ែរ ហើយនៅពេលដែលមាតិកាមាន 0.15% អត្រារក្សាទឹកគឺធំជាង 93%។ ; នៅពេលដែលបរិមាណនៃ grits លើសពី 0.20% និន្នាការកើនឡើងនៃអត្រារក្សាទឹកក្លាយជារាបស្មើ ដែលបង្ហាញថាបរិមាណ HPMC ជិតដល់កម្រិតឆ្អែត។ ខ្សែកោងឥទ្ធិពលនៃបរិមាណ HPMC ដែលមាន viscosity 40 Pa.s លើអត្រារក្សាទឹកគឺប្រហែលបន្ទាត់ត្រង់។ នៅពេលដែលបរិមាណធំជាង 0.15% អត្រារក្សាទឹកនៃបាយអគឺទាបជាងយ៉ាងខ្លាំងជាង HPMC បីប្រភេទផ្សេងទៀតដែលមាន viscosity ដូចគ្នា។ ជាទូទៅគេជឿថាយន្តការរក្សាទឹករបស់អេធើរសែលុយឡូសគឺ៖ ក្រុមអ៊ីដ្រូស៊ីលនៅលើម៉ូលេគុលអេធើរសែលុយឡូស និងអាតូមអុកស៊ីសែននៅលើចំណងអេធើរនឹងភ្ជាប់ជាមួយម៉ូលេគុលទឹកដើម្បីបង្កើតជាចំណងអ៊ីដ្រូសែន ដូច្នេះទឹកសេរីក្លាយជាទឹកចងភ្ជាប់ ដូច្នេះដើរតួជាប្រសិទ្ធភាពរក្សាទឹកល្អ។ វាក៏ត្រូវបានគេជឿផងដែរថា អន្តរកម្មរវាងម៉ូលេគុលទឹក និងខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុលអេធើរសែលុយឡូសអនុញ្ញាតឱ្យម៉ូលេគុលទឹកចូលទៅក្នុងផ្នែកខាងក្នុងនៃខ្សែសង្វាក់ម៉ាក្រូម៉ូលេគុលសែលុយឡូស និងទទួលរងនូវកម្លាំងចងភ្ជាប់ខ្លាំង ដោយហេតុនេះធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវការរក្សាទឹកនៃល្បាយស៊ីម៉ង់ត៍។ ការរក្សាទឹកដ៏ល្អឥតខ្ចោះអាចរក្សាបាយអឱ្យដូចគ្នា មិនងាយបំបែក និងទទួលបានដំណើរការលាយល្អ ខណៈពេលដែលកាត់បន្ថយការពាក់មេកានិច និងបង្កើនអាយុកាលរបស់ម៉ាស៊ីនបាញ់បាយអ។
2.2 ឥទ្ធិពលនៃ hydroxypropyl methylcellulose HPMC លើដង់ស៊ីតេ និងមាតិកាខ្យល់នៃបាយអស៊ីម៉ង់ត៍
នៅពេលដែលបរិមាណ HPMC មានកម្រិត 0-0.20% ដង់ស៊ីតេនៃបាយអថយចុះយ៉ាងខ្លាំងជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃបរិមាណ HPMC ពី 2050 kg/m3 ដល់ប្រហែល 1650 kg/m3 ដែលទាបជាងប្រហែល 20%; នៅពេលដែលបរិមាណ HPMC លើសពី 0.20% ដង់ស៊ីតេថយចុះ។ ការប្រៀបធៀប HPMC ទាំង 4 ប្រភេទជាមួយនឹង viscosity ផ្សេងៗគ្នា viscosity កាន់តែខ្ពស់ ដង់ស៊ីតេនៃបាយអកាន់តែទាប; ខ្សែកោងដង់ស៊ីតេនៃបាយអជាមួយនឹង viscosity ចម្រុះនៃ HPMC 150 និង 200 Pa.s ជាទូទៅត្រួតស៊ីគ្នា ដែលបង្ហាញថានៅពេលដែល viscosity នៃ HPMC បន្តកើនឡើង ដង់ស៊ីតេលែងថយចុះទៀតហើយ។
ច្បាប់ផ្លាស់ប្តូរនៃមាតិកាខ្យល់នៃបាយអគឺផ្ទុយពីការផ្លាស់ប្តូរដង់ស៊ីតេនៃបាយអ។ នៅពេលដែលមាតិកានៃ hydroxypropyl methylcellulose HPMC គឺ 0-0.20% ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃមាតិកា HPMC មាតិកាខ្យល់នៃបាយអកើនឡើងស្ទើរតែលីនេអ៊ែរ; មាតិកានៃ HPMC លើសពី បន្ទាប់ពី 0.20% មាតិកាខ្យល់ស្ទើរតែមិនផ្លាស់ប្តូរទេ ដែលបង្ហាញថាឥទ្ធិពលខ្យល់នៃបាយអគឺជិតដល់កម្រិតឆ្អែត។ ឥទ្ធិពលខ្យល់នៃ HPMC ដែលមាន viscosity 150 និង 200 Pa.s គឺធំជាង HPMC ដែលមាន viscosity 40 និង 100 Pa.s។
ឥទ្ធិពលនៃការជ្រាបចូលខ្យល់របស់អេធើរសែលុយឡូសត្រូវបានកំណត់ជាចម្បងដោយរចនាសម្ព័ន្ធម៉ូលេគុលរបស់វា។ អេធើរសែលុយឡូសមានទាំងក្រុមអ៊ីដ្រូស៊ីល (អ៊ីដ្រូស៊ីល អេធើរ) និងក្រុមអ៊ីដ្រូហ្វូប៊ីក (មេទីល ចិញ្ចៀនគ្លុយកូស) ហើយជាសារធាតុសកម្មលើផ្ទៃ។ មានសកម្មភាពលើផ្ទៃ ដូច្នេះមានឥទ្ធិពលជ្រាបចូលខ្យល់។ ម៉្យាងវិញទៀត ឧស្ម័នដែលបានបញ្ចូលអាចដើរតួជាបាល់ទ្រក្នុងបាយអ បង្កើនប្រសិទ្ធភាពការងាររបស់បាយអ បង្កើនបរិមាណ និងបង្កើនទិន្នផល ដែលមានប្រយោជន៍ដល់អ្នកផលិត។ ប៉ុន្តែម៉្យាងវិញទៀត ឥទ្ធិពលជ្រាបចូលខ្យល់បង្កើនមាតិកាខ្យល់នៃបាយអ និងភាពរលុងបន្ទាប់ពីរឹង ដែលបណ្តាលឱ្យមានការកើនឡើងនៃរន្ធញើសដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់ និងកាត់បន្ថយលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចយ៉ាងខ្លាំង។ ទោះបីជា HPMC មានឥទ្ធិពលជ្រាបចូលខ្យល់ជាក់លាក់មួយក៏ដោយ វាមិនអាចជំនួសសារធាតុជ្រាបចូលខ្យល់បានទេ។ លើសពីនេះ នៅពេលដែល HPMC និងសារធាតុជ្រាបចូលខ្យល់ត្រូវបានប្រើក្នុងពេលតែមួយ សារធាតុជ្រាបចូលខ្យល់អាចនឹងបរាជ័យ។
2.3 ឥទ្ធិពលនៃ HPMC លើលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចនៃបាយអស៊ីម៉ង់ត៍
នៅពេលដែលបរិមាណ HPMC មានត្រឹមតែ 0.05% កម្លាំងពត់នៃបាយអថយចុះគួរឱ្យកត់សម្គាល់ ដែលទាបជាងប្រហែល 25% ជាងគំរូទទេដែលគ្មាន hydroxypropyl methylcellulose HPMC ហើយកម្លាំងបង្ហាប់អាចឈានដល់ត្រឹមតែ 65% នៃគំរូទទេ -80% ប៉ុណ្ណោះ។ នៅពេលដែលបរិមាណ HPMC លើសពី 0.20% ការថយចុះនៃកម្លាំងពត់ និងកម្លាំងបង្ហាប់នៃបាយអគឺមិនច្បាស់លាស់ទេ។ viscosity របស់ HPMC មានឥទ្ធិពលតិចតួចទៅលើលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចនៃបាយអ។ HPMC ណែនាំពពុះខ្យល់តូចៗជាច្រើន ហើយឥទ្ធិពលខ្យល់ចូលទៅក្នុងបាយអបង្កើន porosity ខាងក្នុង និងរន្ធញើសដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់នៃបាយអ ដែលបណ្តាលឱ្យមានការថយចុះគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃកម្លាំងបង្ហាប់ និងកម្លាំងពត់។ ហេតុផលមួយទៀតសម្រាប់ការថយចុះនៃកម្លាំងបាយអគឺឥទ្ធិពលរក្សាទឹកនៃអេធើរសែលុយឡូស ដែលរក្សាទឹកនៅក្នុងបាយអរឹង ហើយសមាមាត្រទឹក-សារធាតុចងធំនាំឱ្យមានការថយចុះនៃកម្លាំងនៃប្លុកសាកល្បង។ ចំពោះបាយអសំណង់មេកានិច ទោះបីជាអេធើរសែលុយឡូសអាចបង្កើនអត្រារក្សាទឹករបស់បាយអ និងបង្កើនសមត្ថភាពដំណើរការរបស់វាយ៉ាងខ្លាំងក៏ដោយ ប្រសិនបើកម្រិតថ្នាំច្រើនពេក វានឹងប៉ះពាល់យ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរដល់លក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចរបស់បាយអ ដូច្នេះទំនាក់ទំនងរវាងទាំងពីរគួរតែត្រូវបានថ្លឹងថ្លែងដោយសមហេតុផល។
ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃមាតិកានៃអ៊ីដ្រូស៊ីប្រូភីលមេទីលសែលុយឡូស HPMC សមាមាត្របត់នៃបាយអបានបង្ហាញពីនិន្នាការកើនឡើងជារួម ដែលជាមូលដ្ឋានគឺជាទំនាក់ទំនងលីនេអ៊ែរ។ នេះគឺដោយសារតែអេធើរសែលុយឡូសដែលបានបន្ថែមបានបង្កើតពពុះខ្យល់មួយចំនួនធំ ដែលបណ្តាលឱ្យមានពិការភាពកាន់តែច្រើននៅខាងក្នុងបាយអ ហើយកម្លាំងបង្ហាប់នៃបាយអណែនាំកើនឡើងថយចុះយ៉ាងខ្លាំង ទោះបីជាកម្លាំងពត់ក៏ថយចុះក្នុងកម្រិតជាក់លាក់មួយក៏ដោយ។ ប៉ុន្តែអេធើរសែលុយឡូសអាចធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពបត់បែននៃបាយអ វាមានប្រយោជន៍ដល់កម្លាំងពត់ ដែលធ្វើឱ្យអត្រាថយចុះថយចុះ។ ដោយពិចារណាយ៉ាងទូលំទូលាយ ឥទ្ធិពលរួមបញ្ចូលគ្នានៃទាំងពីរនាំឱ្យមានការកើនឡើងនៃសមាមាត្របត់។
2.4 ឥទ្ធិពលនៃ HPMC លើអង្កត់ផ្ចិត L នៃបាយអ
ពីខ្សែកោងចែកចាយទំហំរន្ធញើស ទិន្នន័យចែកចាយទំហំរន្ធញើស និងប៉ារ៉ាម៉ែត្រស្ថិតិផ្សេងៗនៃគំរូ AD យើងអាចមើលឃើញថា HPMC មានឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំងទៅលើរចនាសម្ព័ន្ធរន្ធញើសនៃបាយអស៊ីម៉ង់ត៍៖
(1) បន្ទាប់ពីបន្ថែម HPMC ទំហំរន្ធញើសនៃបាយអស៊ីម៉ង់ត៍កើនឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់។ នៅលើខ្សែកោងចែកចាយទំហំរន្ធញើស តំបន់នៃរូបភាពផ្លាស់ទីទៅខាងស្តាំ ហើយតម្លៃរន្ធញើសដែលត្រូវគ្នានឹងតម្លៃកំពូលកាន់តែធំ។ បន្ទាប់ពីបន្ថែម HPMC អង្កត់ផ្ចិតរន្ធញើសមធ្យមនៃបាយអស៊ីម៉ង់ត៍មានទំហំធំជាងគំរូទទេយ៉ាងខ្លាំង ហើយអង្កត់ផ្ចិតរន្ធញើសមធ្យមនៃគំរូដែលមានកម្រិតថ្នាំ 0.3% ត្រូវបានកើនឡើង 2 លំដាប់នៃរ៉ិចទ័របើប្រៀបធៀបទៅនឹងគំរូទទេ។
(2) ចែករន្ធញើសនៅក្នុងបេតុងជាបួនប្រភេទ គឺរន្ធញើសដែលគ្មានគ្រោះថ្នាក់ (≤20 nm) រន្ធញើសដែលមិនសូវមានគ្រោះថ្នាក់ (20-100 nm) រន្ធញើសដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់ (100-200 nm) និងរន្ធញើសដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់ច្រើន (≥200 nm)។ យើងអាចមើលឃើញពីតារាងទី 1 ថាចំនួនរន្ធដែលគ្មានគ្រោះថ្នាក់ ឬរន្ធដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់តិចជាងត្រូវបានកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំងបន្ទាប់ពីបន្ថែម HPMC ហើយចំនួនរន្ធដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់ ឬរន្ធដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់ច្រើនជាងត្រូវបានកើនឡើង។ រន្ធញើសដែលគ្មានគ្រោះថ្នាក់ ឬរន្ធដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់តិចជាងនៃគំរូដែលមិនបានលាយជាមួយ HPMC គឺប្រហែល 49.4%។ បន្ទាប់ពីបន្ថែម HPMC រន្ធញើសដែលគ្មានគ្រោះថ្នាក់ ឬរន្ធដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់តិចជាងត្រូវបានកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំង។ ដោយយកកម្រិតថ្នាំ 0.1% ជាឧទាហរណ៍ រន្ធញើសដែលគ្មានគ្រោះថ្នាក់ ឬរន្ធដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់តិចជាងត្រូវបានកាត់បន្ថយប្រហែល 45% ចំនួនរន្ធដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់ធំជាង 10um បានកើនឡើងប្រហែល 9 ដង។
(3) អង្កត់ផ្ចិតរន្ធមធ្យម អង្កត់ផ្ចិតរន្ធមធ្យម បរិមាណរន្ធជាក់លាក់ និងផ្ទៃជាក់លាក់មិនអនុវត្តតាមច្បាប់ផ្លាស់ប្តូរដ៏តឹងរ៉ឹងខ្លាំងជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃមាតិកា hydroxypropyl methylcellulose HPMC ដែលអាចទាក់ទងនឹងការជ្រើសរើសគំរូនៅក្នុងការធ្វើតេស្តចាក់បារត។ ប៉ុន្តែជារួម អង្កត់ផ្ចិតរន្ធមធ្យម អង្កត់ផ្ចិតរន្ធជាមធ្យម និងបរិមាណរន្ធជាក់លាក់នៃគំរូដែលលាយជាមួយ HPMC មានទំនោរកើនឡើងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងគំរូទទេ ខណៈពេលដែលផ្ទៃជាក់លាក់ថយចុះ។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ មេសា-០៣-២០២៣