តើ cellulose ether មានតួនាទីអ្វីនៅក្នុងបាយអស្ងួត?

សែលុយឡូសអេធើរគឺជាវត្ថុធាតុ polymer សំយោគដែលធ្វើពីសែលុយឡូសធម្មជាតិជាវត្ថុធាតុដើមដោយការកែប្រែគីមី។Cellulose ether គឺជាដេរីវេនៃ cellulose ធម្មជាតិ ការផលិត cellulose ether និង polymer សំយោគគឺខុសគ្នា សម្ភារៈមូលដ្ឋានបំផុតរបស់វាគឺ cellulose សមាសធាតុ polymer ធម្មជាតិ។ដោយសារភាពពិសេសនៃរចនាសម្ព័ន្ធសែលុយឡូសធម្មជាតិ សែលុយឡូសខ្លួនវាមិនអាចមានប្រតិកម្មជាមួយភ្នាក់ងារ etherifying ទេ។ប៉ុន្តែបន្ទាប់ពីការព្យាបាលភ្នាក់ងារហើម ចំណងអ៊ីដ្រូសែនដ៏រឹងមាំរវាងខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុល និងខ្សែសង្វាក់ត្រូវបានបំផ្លាញ ហើយសកម្មភាពនៃក្រុមអ៊ីដ្រូស៊ីលត្រូវបានបញ្ចេញទៅក្នុងកោសិកាអាល់កាឡាំងដែលមានសមត្ថភាពប្រតិកម្ម ហើយសែលុយឡូសអេធើរត្រូវបានទទួលតាមរយៈប្រតិកម្មនៃភ្នាក់ងារបញ្ចេញសារធាតុអេធើរ - ក្រុម OH ចូលទៅក្នុង - ឬក្រុម។

លក្ខណៈសម្បត្តិនៃអេធើរសែលុយឡូសអាស្រ័យលើប្រភេទ ចំនួន និងការចែកចាយសារធាតុជំនួស។ការចាត់ថ្នាក់នៃអេធើរសែលុយឡូសក៏ផ្អែកលើប្រភេទនៃសារធាតុជំនួស កម្រិតនៃអេធើរីហ្វិន ភាពរលាយ និងកម្មវិធីដែលពាក់ព័ន្ធអាចត្រូវបានចាត់ថ្នាក់។យោងតាមប្រភេទនៃសារធាតុជំនួសនៅលើខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុល វាអាចត្រូវបានបែងចែកទៅជាអេធើរតែមួយ និងអេធើរចម្រុះ។MC ជាធម្មតាត្រូវបានគេប្រើជាអេធើរតែមួយ ខណៈពេលដែល HPmc គឺជាអេធើរចម្រុះ។Methyl cellulose ether MC គឺជាឯកតាជាតិគ្លុយកូស cellulose ធម្មជាតិនៅលើ hydroxyl គឺ methoxide ជំនួសដោយរូបមន្តរចនាសម្ព័ន្ធផលិតផល [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X, hydroxypropyl methyl cellulose ether HPmc គឺជាឯកតានៅលើ hydroxyl ជាផ្នែក។ នៃសារធាតុ methoxide ត្រូវបានជំនួស ផ្នែកមួយទៀតនៃផលិតផលជំនួស hydroxypropyl រូបមន្តរចនាសម្ព័ន្ធគឺ [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X និង hydroxyethyl methyl cellulose ether HEmc ដែលត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយ។ និងលក់នៅលើទីផ្សារ។

ពីការរលាយអាចត្រូវបានបែងចែកទៅជាប្រភេទអ៊ីយ៉ុងនិងប្រភេទមិនអ៊ីយ៉ុង។អេធើរ សែលុយឡូស ដែលមិនរលាយក្នុងទឹក ត្រូវបានផ្សំឡើងជាចម្បងនៃ អាល់គីល អេធើរ និងអ៊ីដ្រូស៊ីល អាល់គីល អេធើរ ស៊េរីពីរ។Ionic Cmc ត្រូវបានគេប្រើប្រាស់ជាចម្បងនៅក្នុងម្សៅសំយោគ វាយនភណ្ឌ ការបោះពុម្ព ម្ហូបអាហារ និងការកេងប្រវ័ញ្ចប្រេង។Non-ionic MC, HPmc, HEmc និងផ្សេងទៀតដែលប្រើជាចម្បងនៅក្នុងសម្ភារៈសំណង់ ថ្នាំកូតជ័រ ថ្នាំ គីមីវិទ្យាប្រចាំថ្ងៃ និងទិដ្ឋភាពផ្សេងទៀត។ក្នុងនាមជាភ្នាក់ងារធ្វើឱ្យក្រាស់ ភ្នាក់ងាររក្សាទឹក ស្ថេរភាព សារធាតុបំបែក ភ្នាក់ងារបង្កើតខ្សែភាពយន្ត។

សែលុយឡូស អេធើរ រក្សាទឹក

នៅក្នុងការផលិតសម្ភារសំណង់ ជាពិសេសបាយអលាយស្ងួត សារធាតុសែលុយឡូសអេធើរដើរតួនាទីមិនអាចជំនួសបាន ជាពិសេសក្នុងការផលិតបាយអពិសេស (បាយអដែលបានកែប្រែ) គឺជាផ្នែកមួយដែលមិនអាចខ្វះបាន។

តួនាទីសំខាន់នៃសារធាតុសែលុយឡូសដែលរលាយក្នុងទឹកក្នុងបាយអ ភាគច្រើនមានទិដ្ឋភាពបីគឺ មួយគឺសមត្ថភាពរក្សាទឹកបានល្អ ទីពីរគឺឥទ្ធិពលនៃភាពស៊ីសង្វាក់នៃបាយអ និង thixotropy និងទីបីគឺអន្តរកម្មជាមួយស៊ីម៉ងត៍។

សែលុយឡូស ether រក្សាទឹក, អាស្រ័យលើមូលដ្ឋាននៃ hydroscopicity, សមាសភាពនៃបាយអ, កម្រាស់ស្រទាប់បាយអ, តម្រូវការទឹកបាយអ, ពេលវេលា condensation សម្ភារៈ condensation ។ការរក្សាទឹកនៃ cellulose ether កើតចេញពីការរលាយ និងការខ្សោះជាតិទឹកនៃ cellulose ether ខ្លួនឯង។វាត្រូវបានគេស្គាល់យ៉ាងច្បាស់ថាខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុលសែលុយឡូសទោះបីជាពួកវាមានក្រុម OH ដែលមានជាតិទឹកច្រើនក៏ដោយ គឺមិនរលាយក្នុងទឹកដោយសារតែរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ខ្ពស់របស់វា។សមត្ថភាពនៃជាតិទឹកនៃក្រុម hydroxyl តែឯងមិនគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីចំណាយសម្រាប់ចំណងអ៊ីដ្រូសែនអន្តរម៉ូលេគុលដ៏រឹងមាំ និងកងកម្លាំង van der Waals នោះទេ។នៅពេលដែលសារធាតុជំនួសត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុល មិនត្រឹមតែសារធាតុជំនួសបំផ្លាញខ្សែសង្វាក់អ៊ីដ្រូសែនប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងចំណងអ៊ីដ្រូសែន interchain ត្រូវបានខូចដោយសារតែការភ្ជាប់នៃសារធាតុជំនួសរវាងខ្សែសង្វាក់ដែលនៅជាប់គ្នា។សារធាតុជំនួសកាន់តែធំ ចម្ងាយរវាងម៉ូលេគុលកាន់តែធំ។ការបំផ្លិចបំផ្លាញកាន់តែខ្លាំងនៃឥទ្ធិពលនៃចំណងអ៊ីដ្រូសែន ការពង្រីកបន្ទះសែលុយឡូស ដំណោះស្រាយចូលទៅក្នុងអេធើរ សែលុយឡូសក្លាយទៅជារលាយក្នុងទឹក ការបង្កើតដំណោះស្រាយដែលមានជាតិ viscosity ខ្ពស់។នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពកើនឡើង ជាតិទឹកនៃវត្ថុធាតុ polymer ថយចុះ ហើយទឹករវាងច្រវាក់ត្រូវបានបណ្តេញចេញ។នៅពេលដែលប្រសិទ្ធភាពនៃការខះជាតិទឹកគឺគ្រប់គ្រាន់ ម៉ូលេគុលចាប់ផ្តើមប្រមូលផ្តុំ ហើយជែលបត់ចេញជាបណ្តាញបីវិមាត្រ។កត្តាដែលជះឥទ្ធិពលដល់ការរក្សាទឹកនៃបាយអ រួមមាន ភាពស្អិត សែលុយឡូស អេធើរ កំរិតប្រើ ភាពល្អិតល្អន់ និងសីតុណ្ហភាពសេវាកម្ម។

ភាព viscosity នៃ cellulose ether កាន់តែច្រើន ប្រសិទ្ធភាពនៃការរក្សាទឹកកាន់តែល្អ viscosity នៃដំណោះស្រាយវត្ថុធាតុ polymer ។ទម្ងន់ម៉ូលេគុល (កម្រិតនៃវត្ថុធាតុ polymerization) នៃវត្ថុធាតុ polymer ក៏ត្រូវបានកំណត់ដោយប្រវែង និងរូបសណ្ឋាននៃរចនាសម្ព័ន្ធម៉ូលេគុលនៃខ្សែសង្វាក់ ហើយការចែកចាយនៃចំនួនសារធាតុជំនួសមានឥទ្ធិពលផ្ទាល់ទៅលើជួរ viscosity ។[eta] = Km អាល់ហ្វា

viscosity ខាងក្នុងនៃដំណោះស្រាយវត្ថុធាតុ polymer

ម ទម្ងន់ម៉ូលេគុលវត្ថុធាតុ polymer

α វត្ថុធាតុ polymer ថេរ

មេគុណដំណោះស្រាយ viscosity K

viscosity នៃដំណោះស្រាយវត្ថុធាតុ polymer អាស្រ័យលើទម្ងន់ម៉ូលេគុលនៃវត្ថុធាតុ polymer ។viscosity និងកំហាប់នៃដំណោះស្រាយ cellulose ether គឺទាក់ទងទៅនឹងកម្មវិធីផ្សេងៗ។ដូច្នេះ អេធើរ សែលុយឡូសនីមួយៗមានលក្ខណៈជាក់លាក់ viscosity ខុសៗគ្នា ការគ្រប់គ្រង viscosity ក៏ជាចម្បងតាមរយៈការបំផ្លាញកោសិកាអាល់កាឡាំង ពោលគឺការបាក់ឆ្អឹងនៃខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុលសែលុយឡូសដើម្បីសម្រេចបាន។

សម្រាប់ទំហំភាគល្អិត ភាគល្អិតល្អជាង ការរក្សាទឹកកាន់តែប្រសើរ។ភាគល្អិតធំនៃ cellulose ether ទំនាក់ទំនងជាមួយទឹក ផ្ទៃខាងលើរលាយភ្លាមៗ ហើយបង្កើតជាជែលសម្រាប់រុំសម្ភារៈ ដើម្បីការពារម៉ូលេគុលទឹកពីការបន្តជ្រាបចូល ជួនកាលការកូរយូរៗទៅមិនអាចបំបែកបានស្មើៗគ្នាទេ ការបង្កើតជាដំណោះស្រាយ flocculent ភក់ ឬ ប្រមូលផ្តុំ។ភាពរលាយនៃ cellulose ether គឺជាកត្តាមួយដើម្បីជ្រើសរើស cellulose ether ។

ភាពក្រាស់ និង thixotropy នៃ cellulose ether

ឥទ្ធិពលទីពីរនៃ cellulose ether - thickening អាស្រ័យទៅលើ: cellulose ether polymerization degree កំហាប់ដំណោះស្រាយ អត្រាកាត់ សីតុណ្ហភាព និងលក្ខខណ្ឌផ្សេងៗទៀត។លក្ខណៈសម្បត្តិ gelation នៃដំណោះស្រាយគឺមានតែមួយគត់ចំពោះអាល់គីលសែលុយឡូសនិងនិស្សន្ទវត្ថុដែលបានកែប្រែរបស់វា។លក្ខណៈ Gelation គឺទាក់ទងទៅនឹងកម្រិតនៃការជំនួស ការប្រមូលផ្តុំដំណោះស្រាយ និងសារធាតុបន្ថែម។សម្រាប់និស្សន្ទវត្ថុដែលបានកែប្រែ hydroxyl alkyl លក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ជែលក៏ទាក់ទងទៅនឹងកម្រិតនៃការកែប្រែ hydroxyl alkyl ផងដែរ។សម្រាប់កំហាប់សូលុយស្យុង MC និង HPmc អាចត្រូវបានរៀបចំ 10%-15% ដំណោះស្រាយកំហាប់ MC និង HPmc អាចត្រូវបានរៀបចំដំណោះស្រាយ 5%-10% និង MC viscosity ខ្ពស់ ហើយ HPmc អាចត្រូវបានរៀបចំត្រឹមតែ 2%-3% ប៉ុណ្ណោះ។ ដំណោះស្រាយ ហើយជាធម្មតា viscosity នៃ cellulose ether ក៏ត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ដោយដំណោះស្រាយ 1%-2% ផងដែរ។ទម្ងន់ម៉ូលេគុលខ្ពស់ ប្រសិទ្ធភាពនៃសារធាតុក្រាស់ សែលុយឡូស អេធើរ កំហាប់ដូចគ្នានៃដំណោះស្រាយ ប៉ូលីម័រទម្ងន់ម៉ូលេគុលផ្សេងគ្នាមាន viscosity ភាព viscosity និងទម្ងន់ម៉ូលេគុលខុសគ្នាអាចត្រូវបានបញ្ជាក់ដូចខាងក្រោម [η]=2.92×10-2 (DPn) 0.905, DPn គឺជាមធ្យម កម្រិតវត្ថុធាតុ polymerization ខ្ពស់។អេធើរ cellulose ទម្ងន់ម៉ូលេគុលទាបដើម្បីបន្ថែមបន្ថែមទៀតដើម្បីសម្រេចបាននូវ viscosity គោលដៅ។viscosity របស់វាគឺតិចជាងអាស្រ័យលើអត្រាកាត់, viscosity ខ្ពស់ដើម្បីសម្រេចបាននូវ viscosity គោលដៅ, ចំនួនទឹកប្រាក់ដែលត្រូវការដើម្បីបន្ថែមតិច, viscosity អាស្រ័យលើប្រសិទ្ធភាព thickening ។ដូច្នេះ ដើម្បីសម្រេចបាននូវភាពស៊ីសង្វាក់គ្នា បរិមាណជាក់លាក់នៃ cellulose ether (ការប្រមូលផ្តុំនៃដំណោះស្រាយ) និង viscosity ដំណោះស្រាយត្រូវតែត្រូវបានធានា។សីតុណ្ហភាព gelation នៃដំណោះស្រាយបានថយចុះតាមលីនេអ៊ែរជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃកំហាប់នៃដំណោះស្រាយ ហើយ gelation បានកើតឡើងនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់បន្ទាប់ពីឈានដល់កំហាប់ជាក់លាក់មួយ។HPmc មានកំហាប់ជែលខ្ពស់នៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់។

ភាពស៊ីសង្វាក់គ្នាក៏អាចត្រូវបានកែតម្រូវដោយជ្រើសរើសទំហំភាគល្អិត និងអេធើរសែលុយឡូស ជាមួយនឹងកម្រិតខុសគ្នានៃការកែប្រែ។អ្វី​ដែល​គេ​ហៅ​ថា​ការ​កែប្រែ​គឺ​ការ​ណែនាំ​នៃ​ក្រុម​អ៊ីដ្រូស៊ីល​អាល់គីល​ក្នុង​កម្រិត​ជាក់លាក់​មួយ​នៃ​ការ​ជំនួស​លើ​រចនាសម្ព័ន្ធ​គ្រោង​ឆ្អឹង​របស់ MC ។ដោយការផ្លាស់ប្តូរតម្លៃជំនួសដែលទាក់ទងនៃសារធាតុជំនួសពីរ នោះគឺជាតម្លៃជំនួសដែលទាក់ទង DS និង MS នៃក្រុម methoxy និង hydroxyl ។លក្ខណៈសម្បត្តិផ្សេងៗនៃអេធើរសែលុយឡូសត្រូវបានទាមទារដោយការផ្លាស់ប្តូរតម្លៃជំនួសដែលទាក់ទងនៃសារធាតុជំនួសពីរប្រភេទ។

ទំនាក់ទំនងរវាងភាពស្ថិតស្ថេរ និងការកែប្រែ។នៅក្នុងរូបភាពទី 5 ការបន្ថែមនៃ cellulose ether ប៉ះពាល់ដល់ការប្រើប្រាស់ទឹកនៃបាយអ និងផ្លាស់ប្តូរសមាមាត្រទឹក-binder នៃទឹក និងស៊ីម៉ងត៍ ដែលជាឥទ្ធិពលក្រាស់។កំរិតប្រើកាន់តែខ្ពស់ ការប្រើប្រាស់ទឹកកាន់តែច្រើន។

អេធើរសែលុយឡូសដែលប្រើក្នុងសម្ភារៈសំណង់ម្សៅត្រូវតែរលាយយ៉ាងលឿនក្នុងទឹកត្រជាក់ និងផ្តល់ឲ្យប្រព័ន្ធមានភាពស៊ីសង្វាក់គ្នា។ប្រសិនបើអត្រាកាត់ដែលបានផ្តល់ឱ្យនៅតែ flocculent និង colloidal វាគឺជាផលិតផលដែលមិនមានស្តង់ដារឬគុណភាពអន់។

វាក៏មានទំនាក់ទំនងលីនេអ៊ែរដ៏ល្អរវាងភាពស៊ីសង្វាក់នៃសារធាតុរំអិលស៊ីម៉ងត៍ និងកម្រិតនៃ cellulose ether នោះ cellulose ether អាចបង្កើន viscosity នៃបាយអ កម្រិតកាន់តែធំ ប្រសិទ្ធភាពកាន់តែច្បាស់។

សែលុយឡូសអេធើរជាដំណោះស្រាយ aqueous ដែលមាន viscosity ខ្ពស់មាន thixotropy ខ្ពស់ ដែលជាលក្ខណៈមួយនៃ cellulose ether ។ដំណោះស្រាយ aqueous នៃវត្ថុធាតុ polymer ប្រភេទ Mc ជាធម្មតាមាន pseudoplastic, non-thixotropic fluidity ខាងក្រោមសីតុណ្ហភាពជែលរបស់ពួកគេ ប៉ុន្តែមានលក្ខណៈសម្បត្តិលំហូរ Newtonian ក្នុងអត្រាកាត់ទាប។Pseudoplasticity កើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃទម្ងន់ម៉ូលេគុល ឬកំហាប់នៃ cellulose ether ហើយមិនអាស្រ័យលើប្រភេទ និងកំរិតជំនួស។ដូច្នេះ អេធើរសែលុយឡូសដែលមានកម្រិត viscosity ដូចគ្នា មិនថា MC, HPmc ឬ HEmc តែងតែបង្ហាញលក្ខណៈសម្បត្តិ rheological ដូចគ្នា ដរាបណាកំហាប់ និងសីតុណ្ហភាពនៅតែថេរ។នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពកើនឡើង ជែលរចនាសម្ព័ន្ធត្រូវបានបង្កើតឡើង ហើយលំហូរ thixotropic ខ្ពស់កើតឡើង។អេធើរសែលុយឡូសដែលមានកំហាប់ខ្ពស់និង viscosity ទាបបង្ហាញ thixotropy សូម្បីតែនៅក្រោមសីតុណ្ហភាពជែល។ទ្រព្យសម្បត្តិនេះមានអត្ថប្រយោជន៍យ៉ាងធំធេងចំពោះការសាងសង់បាយអអាគារដើម្បីកែតម្រូវលំហូរនិងលំហូរនៃទ្រព្យសម្បត្តិព្យួរ។វាត្រូវតែពន្យល់នៅទីនេះថា viscosity នៃ cellulose ether កាន់តែខ្ពស់ ការរក្សាទឹកកាន់តែប្រសើរ ប៉ុន្តែ viscosity កាន់តែខ្ពស់ ទម្ងន់ម៉ូលេគុលដែលទាក់ទងនៃ cellulose ether កាន់តែខ្ពស់ ការថយចុះដែលត្រូវគ្នានៃការរលាយរបស់វា ដែលជះឥទ្ធិពលអវិជ្ជមានដល់ កំហាប់បាយអ និងដំណើរការសំណង់។viscosity កាន់តែខ្ពស់ ប្រសិទ្ធភាពកាន់តែក្រាស់នៃបាយអ ប៉ុន្តែវាមិនមែនជាទំនាក់ទំនងសមាមាត្រពេញលេញនោះទេ។កម្រិត viscosity ទាបមួយចំនួន ប៉ុន្តែ cellulose ether ដែលត្រូវបានកែប្រែក្នុងការធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវកម្លាំងរចនាសម្ព័ន្ធនៃ mortar សើមមានដំណើរការល្អជាង ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃ viscosity ការរក្សាទឹក cellulose ether មានភាពប្រសើរឡើង។