Hoobiye diyaarsan oo isku dhafan, xaddiga lagu daray ether-ka cellulose aad ayuu u hooseeyaa, laakiin si weyn ayuu u hagaajin karaa waxqabadka hoobiyaha qoyan, waana wax lagu daro oo muhiim ah oo saameeya waxqabadka dhismaha hoobiyaha. Xulasho macquul ah oo ethers cellulose ah oo noocyo kala duwan leh, viscosities kala duwan, cabbirro kala duwan oo walxaha ah, heerar kala duwan oo viscosity ah iyo xaddi lagu daray ayaa saameyn wanaagsan ku yeelan doona hagaajinta waxqabadka hoobiyaha budada qalalan. Waqtigan xaadirka ah, hoobiyeyaal badan oo dhagax ah iyo kuwa la dhejiyay ayaa leh waxqabad biyo-hayn oo liita, biyahana way kala bixi doonaan dhowr daqiiqo ka dib markay istaagaan. Haynta biyuhu waa waxqabad muhiim ah oo ka mid ah methyl cellulose ether, waana waxqabad ay soo saarayaasha hoobiyeyaal badan oo gudaha ah, gaar ahaan kuwa ku nool gobollada koonfureed ee heerkulkoodu sarreeyo, fiiro gaar ah u yeeshaan. Arrimaha saameeya saameynta haynta biyaha ee hoobiyeyaal qalalan waxaa ka mid ah xaddiga MC ee lagu daray, viscosity-ga MC, slimness-ka walxaha iyo heerkulka deegaanka isticmaalka.
1. Fikradda
Cellulose ether waa polymer synthetic ah oo laga sameeyay cellulose dabiici ah iyada oo loo marayo wax ka beddelka kiimikada. Cellulose ether waa wax ka soo jeeda cellulose dabiici ah. Soo saarista cellulose ether way ka duwan tahay polymers synthetic. Waxyaabaha ugu aasaasiga ah waa cellulose, oo ah isku-darka polymer dabiiciga ah. Sababtoo ah gaar ahaan qaab-dhismeedka cellulose dabiiciga ah, cellulose lafteedu ma lahan awood ay kula falgasho wakiilada etherification. Si kastaba ha ahaatee, ka dib daaweynta wakiilka bararka, isku-xidhka haydarojiinta ee xooggan ee u dhexeeya silsiladaha molecular iyo silsiladaha waa la burburiyaa, sii deynta firfircoon ee kooxda hydroxyl-na waxay noqotaa cellulose alkali ah oo falgal ah. Hel cellulose ether.
Sifooyinka ether-ka cellulose waxay ku xiran yihiin nooca, tirada iyo qaybinta walxaha beddela. Kala soocidda ether-ka cellulose waxay sidoo kale ku salaysan tahay nooca walxaha beddela, heerka etherification-ka, milmida iyo sifooyinka codsiga ee la xiriira. Sida waafaqsan nooca walxaha beddela ee silsiladda molecular-ka, waxaa loo qaybin karaa monoether iyo ether isku dhafan. MC-ga aan badanaa isticmaalno waa monoether, HPMC-gana waa ether isku dhafan. Methyl cellulose ether MC waa badeecada ka dib marka kooxda hydroxyl ee cutubka gulukooska ee cellulose dabiiciga ah lagu beddelo methoxy. Waa badeecad laga helo iyadoo lagu beddelo qayb ka mid ah kooxda hydroxyl ee cutubka koox methoxy ah iyo qayb kale oo leh koox hydroxypropyl ah. Qaaciddada qaab-dhismeedka waa [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x Hydroxyethyl methyl cellulose ether HEMC, kuwani waa noocyada ugu waaweyn ee si weyn loo isticmaalo oo lagu iibiyo suuqa.
Marka laga hadlayo milmida, waxaa loo qaybin karaa ionic iyo non-ionic. Ethers-ka cellulose-ka ee aan ionic-ka ahayn ee biyaha ku milma waxay inta badan ka kooban yihiin laba taxane oo ethers alkyl ah iyo ethers hydroxyalkyl ah. Ionic CMC waxaa inta badan loo isticmaalaa saabuunta macmalka ah, daabacaadda dharka iyo rinjiyeynta, sahaminta cuntada iyo saliidda. Non-ionic MC, HPMC, HEMC, iwm. waxaa inta badan loo isticmaalaa agabka dhismaha, dahaarka latex, daawada, kiimikooyinka maalinlaha ah, iwm. Waxaa loo isticmaalaa sidii dhumuc-dherer, wakiil haynta biyaha, xasiliye, kala firdhiye iyo wakiil sameeya filimada.
Marka labaad, haynta biyaha ee ether-ka cellulose
Haynta biyaha ee ether-ka cellulose: Soo saarista agabka dhismaha, gaar ahaan hoobiyaha budada qalalan, ether-ka cellulose wuxuu ciyaaraa door aan la beddeli karin, gaar ahaan soo saarista hoobiye gaar ah (hoobiye wax laga beddelay), waa qayb lama huraan ah oo muhiim ah.
Doorka muhiimka ah ee ether-ka cellulose-ka ee biyaha ku milma ee hoobiyaha wuxuu inta badan leeyahay saddex dhinac, mid waa awoodda haynta biyaha oo aad u fiican, tan kalena waa saameynta ku aaddan isku-dheellitirka iyo thxotropy-ga hoobiyaha, tan saddexaadna waa isdhexgalka sibidhka. Saamaynta haynta biyaha ee ether-ka cellulose waxay ku xiran tahay nuugista biyaha ee lakabka salka, halabuurka hoobiyaha, dhumucda lakabka hoobiyaha, baahida biyaha ee hoobiyaha, iyo waqtiga dejinta walxaha dejinta. Haynta biyaha ee ether-ka cellulose lafteedu waxay ka timaaddaa milmida iyo fuuq-baxa ether-ka cellulose lafteeda. Sida aan wada ognahay, inkastoo silsiladda molecular-ka cellulose ay ka kooban tahay tiro badan oo kooxo OH ah oo aad u milmi kara, haddana laguma milmi karo biyaha, sababtoo ah qaab-dhismeedka cellulose wuxuu leeyahay heer sare oo crystallinity ah.
Awoodda fuuq-celinta ee kooxaha hydroxyl kaliya kuma filna inay daboolaan isku-xidhka haydarojiinta xooggan iyo xoogga van der Waals ee u dhexeeya molecules-ka. Sidaa darteed, waxay ku bararantaa oo keliya laakiin kuma milmaan biyaha. Marka beddel lagu daro silsiladda molecule-ka, beddelku ma aha oo kaliya inuu burburiyo silsiladda haydarojiinta, laakiin sidoo kale isku-xidhka haydarojiinta isku-xidhka ayaa burbura sababtoo ah isku-xidhka beddelaha u dhexeeya silsiladaha ku xiga. Inta beddelku weyn yahay, ayaa ka weyn masaafada u dhaxaysa molecules-ka. Inta uu weyn yahay masaafada. Saamaynta burburinta isku-xidhka haydarojiinta, cellulose ether wuxuu noqdaa mid biyo-milmi kara ka dib marka shabagga cellulose uu ballaarto oo xalku galo, isagoo samaynaya xal viscosity sare leh. Marka heerkulku kor u kaco, fuuq-celinta polymer-ka ayaa daciifta, biyaha u dhexeeya silsiladahana waa la saaraa. Marka saamaynta fuuq-baxa ay ku filan tahay, molecules-ku waxay bilaabaan inay isku ururaan, iyagoo samaynaya jel qaab-dhismeed shabakadeed oo saddex-geesood ah oo la laabo.
Arrimaha saameeya haynta biyaha ee hoobiyaha waxaa ka mid ah dheqsiga cellulose ether, tirada lagu daray, cufnaanta walxaha iyo heerkulka isticmaalka:
Inta uu le'eg yahay nuugista cellulose ether, ayaa sii fiicnaanaysa waxqabadka haysashada biyaha. Dheef-dhabarku waa halbeeg muhiim u ah waxqabadka MC. Waqtigan xaadirka ah, soosaarayaasha MC ee kala duwan waxay isticmaalaan habab iyo qalab kala duwan si ay u cabbiraan nuugista MC. Hababka ugu muhiimsan waa Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde iyo Brookfield. Isla badeecadaas, natiijooyinka nuugista ee lagu cabbiro habab kala duwan aad bay u kala duwan yihiin, qaarkoodna xitaa waxay leeyihiin kala duwanaansho labanlaab ah. Sidaa darteed, marka la barbar dhigayo nuugista, waa in lagu sameeyaa hababka tijaabada ee isku midka ah, oo ay ku jiraan heerkulka, rotor-ka, iwm.
Guud ahaan, marka uu viscosity-gu sarreeyo, ayaa saamaynta haysashada biyaha ay sii fiicnaanaysaa. Si kastaba ha ahaatee, viscosity-ga oo sarreeya iyo miisaanka molecular-ka ee MC oo sarreeya, hoos u dhaca u dhigma milmidiisa ayaa saameyn xun ku yeelan doona xoogga iyo waxqabadka dhismaha ee hoobiyaha. Inta uu viscosity-gu sarreeyo, ayaa saamaynta dhumucda hoobiyaha ay sii caddaanaysaa, laakiin si toos ah uma aha mid saami leh. Inta uu viscosity-gu sarreeyo, hoobiyaha qoyan ayaa sii viscosaya, taas oo ah, inta lagu jiro dhismaha, waxaa lagu muujiyaa inuu ku dheggan yahay xoqaha iyo ku dhegganaanta sare ee substrate-ka. Laakiin ma aha mid waxtar leh in la kordhiyo xoogga qaabdhismeedka hoobiyaha qoyan laftiisa. Inta lagu jiro dhismaha, waxqabadka ka hortagga slag ma cadda. Taas beddelkeeda, qaar ka mid ah viscosity-ga dhexdhexaadka ah iyo kan hooseeya laakiin methyl cellulose ethers-ka wax laga beddelay waxay leeyihiin waxqabad aad u wanaagsan oo lagu hagaajinayo xoogga qaabdhismeedka hoobiyaha qoyan.
Inta badan ee cellulose ether lagu daro hoobiyaha, ayaa sii fiicnaanaysa waxqabadka haynta biyaha, iyo inta uu sii badanayo viscosity-gu, ayaa sii fiicnaanaysa waxqabadka haynta biyaha.
Marka laga hadlayo cabbirka walxaha, inta ay walaxda yar tahay, ayaa biyaha sii hayntoodu sii fiicnaanaysaa. Ka dib marka walxaha waaweyn ee cellulose ether ay la kulmaan biyaha, dusha sare ayaa isla markiiba milma oo sameysaa jel si loogu duubo walxaha si looga hortago in molecules-ka biyuhu ay sii socdaan inay soo galaan. Mararka qaarkood si isku mid ah looma kala firdhin karo oo looma milmi karo xitaa ka dib marka la walaaqo muddo dheer, taasoo sameysanaysa xal daruuro leh ama isku-ururin. Waxay si weyn u saamaysaa haynta biyaha ee cellulose ether, milmiduna waa mid ka mid ah arrimaha lagu doorto cellulose ether.
Fineness sidoo kale waa tusmada waxqabadka muhiimka ah ee methyl cellulose ether. MC-ga loo isticmaalo hoobiyaha budada qalalan waxaa looga baahan yahay inuu noqdo budo, oo leh biyo yar, fineness-kuna wuxuu sidoo kale u baahan yahay 20% ~ 60% cabbirka walxaha inuu ka yar yahay 63um. Fineness-ku wuxuu saameeyaa milmida methyl cellulose ether. MC-ga qallafsan badanaa waa mid adag, waana fududahay in lagu milmo biyo iyada oo aan la isku darin, laakiin heerka milmidu aad buu u gaabis yahay, sidaa darteed kuma habboona in lagu isticmaalo hoobiyaha budada qalalan. Hoobiyaha budada qalalan, MC waxaa lagu kala firdhiyaa walxaha sibidhka sida isku darka, buuxinta fiican iyo sibidhka, oo kaliya budo ku filan oo fiican ayaa ka fogaan karta isku darka methyl cellulose ether marka lagu qaso biyaha. Marka MC lagu daro biyo si loo milmo hoobiyaha, aad bay u adag tahay in la kala firdhiyo oo la milmo.
Nadiifinta qallafsan ee MC ma aha oo kaliya wax khasaarin ah, laakiin sidoo kale waxay yareysaa xoogga maxalliga ah ee hoobiyaha. Marka hoobiyaha budada qalalan ee noocaas ah lagu mariyo meel ballaaran, xawaaraha bogsashada ee hoobiyaha budada qalalan ee maxalliga ah ayaa si weyn hoos ugu dhici doona, dildilaacyadana way soo muuqan doonaan sababtoo ah waqtiyada bogsashada ee kala duwan. Hoobiyaha la buufiyay ee leh dhismaha farsamada, baahida loo qabo nafis ayaa ka sarreysa sababtoo ah waqtiga isku darka oo gaaban.
Quruxda MC sidoo kale waxay saameyn gaar ah ku leedahay haysashada biyaha. Guud ahaan, ethers-ka methyl cellulose ee leh isku dheellitirnaan laakiin kala duwan, marka la isku daro, inta ay ka yar tahay ayaa ka sii fiican saamaynta haysashada biyaha.
Haynta biyaha ee MC sidoo kale waxay la xiriirtaa heerkulka la isticmaalo, haynta biyaha ee methyl cellulose ether-na way yaraataa marka heerkulku kordho. Si kastaba ha ahaatee, codsiyada dhabta ah ee walxaha, hoobiyaha budada qalalan ayaa badanaa lagu mariyaa substrate-ka kulul heerkul sare (ka sarreeya 40 darajo) deegaanno badan, sida mastarada derbiga dibadda ee qorraxda hoostiisa xagaaga, taas oo inta badan dardargelisa bogsashada sibidhka iyo adkaanta hoobiyaha budada qalalan. Hoos u dhaca heerka haynta biyaha wuxuu horseedaa dareen cad oo ah in labadaba la taaban karo oo shaqayn kara iyo iska caabbinta dildilaaca ay saameeyaan, waana mid aad muhiim u ah in la yareeyo saameynta arrimaha heerkulka ee xaaladdan hoos yimaada.
In kasta oo waxyaabaha lagu daro ether-ka methyl hydroxyethyl cellulose hadda loo arko inay yihiin kuwa ugu horreeya ee horumarinta tignoolajiyada, ku tiirsanaantooda heerkulka ayaa weli horseedi doonta daciifinta waxqabadka hoobiyaha budada qalalan. In kasta oo xaddiga methyl hydroxyethyl cellulose uu kordhay (qaacidada xagaaga), haddana awoodda shaqaynta iyo iska caabbinta dildilaaca weli ma dabooli karaan baahiyaha isticmaalka. Iyada oo loo marayo daaweyn gaar ah oo ku saabsan MC, sida kordhinta heerka etherification, iwm., saameynta haynta biyaha waxaa lagu hayn karaa heerkul sare, si ay u bixiso waxqabad wanaagsan xaaladaha adag.
3. Dhumucda iyo Tixotropy-ga Cellulose Ether
Dhumucaynta iyo thoxytropy-ga cellulose ether: Shaqada labaad ee ether-ga cellulose ether-ka saamaynta dhumucdeedu waxay ku xiran tahay: heerka polymerization-ka ee ether-ka cellulose, fiirsashada xalka, heerka xiirashada, heerkulka iyo xaaladaha kale. Hantida jelitaanka ee xalka waa mid gaar u ah cellulose-ka alkyl iyo waxyaabaha laga beddelay. Astaamaha jelaynta waxay la xiriiraan heerka beddelka, fiirsashada xalka iyo waxyaabaha lagu daro. Wixii ka soo baxa hydroxyalkyl ee wax laga beddelay, sifooyinka jel waxay sidoo kale la xiriiraan heerka wax ka beddelka ee hydroxyalkyl. Wixii ka soo baxa MC iyo HPMC ee hooseeya, xalka 10%-15% waa la diyaarin karaa, dheellitirka dhexdhexaadka ah ee MC iyo HPMC waxaa loo diyaarin karaa xal 5%-10% ah, halka dheellitirka sare ee MC iyo HPMC ay diyaarin karaan oo keliya xal 2%-3% ah, iyo Badanaa kala-soocidda viscosity-ga ee ether-ka cellulose waxaa sidoo kale lagu qiimeeyaa xal 1%-2%.
Ether-ka cellulose-ka miisaanka sare leh wuxuu leeyahay hufnaan dhumuc sare leh. Xalka isku-darka, polymer-yada leh miisaanno molecular oo kala duwan waxay leeyihiin viscosities kala duwan. Heer sare. Dheefshiidka bartilmaameedka waxaa lagu gaari karaa oo keliya marka lagu daro xaddi badan oo ah cellulose ether miisaanka hoose ee molecular. Dheefshiidkiisu wuxuu ku tiirsan yahay heerka xiirashada, viscosity-ga sarena wuxuu gaaraa viscosity-ga bartilmaameedka, qaddarka lagu daray ee loo baahan yahayna waa yar yahay, viscosity-guna wuxuu ku xiran yahay hufnaanta dhumucda. Sidaa darteed, si loo gaaro isku-dheelitir gaar ah, xaddi gaar ah oo ah cellulose ether (ururinta xalka) iyo viscosity-ga xalka waa in la damaanad qaadaa. Heerkulka jelka ee xalka sidoo kale si toosan ayuu hoos ugu dhacaa marka la kordhiyo fiirsashada xalka, iyo jelka heerkulka qolka ka dib marka la gaaro fiirsasho gaar ah. Fiirsashada jelka ee HPMC waa mid aad u sareysa heerkulka qolka.
Iswaafajinta waxaa sidoo kale lagu hagaajin karaa iyadoo la dooranayo cabbirka walxaha iyo doorashada ethers cellulose oo leh heerar kala duwan oo wax ka beddelka ah. Waxa loogu yeero wax ka beddelka waa in la soo bandhigo heer gaar ah oo beddelka kooxaha hydroxyalkyl ah qaab-dhismeedka lafaha ee MC. Iyadoo la beddelayo qiimayaasha beddelka qaraabada ah ee labada beddel, taasi waa, qiimayaasha beddelka qaraabada ah ee DS iyo ms ee kooxaha methoxy iyo hydroxyalkyl ee aan inta badan nidhaahno. Shuruudaha waxqabadka kala duwan ee ether cellulose waxaa lagu heli karaa iyadoo la beddelayo qiimayaasha beddelka qaraabada ah ee labada beddel.
Xiriirka ka dhexeeya joogteynta iyo wax ka beddelka: ku darista ether-ka cellulose wuxuu saameeyaa isticmaalka biyaha ee hoobiyaha, beddelka saamiga biyaha-ku-xidhka ee biyaha iyo sibidhka ayaa ah saameynta dhumucda, qiyaasta sare, isticmaalka biyaha ayaa sii kordhaya.
Ether-yada Cellulose ee loo isticmaalo qalabka dhismaha ee budada ah waa inay si dhakhso ah ugu milmaan biyo qabow oo ay siiyaan isku dheelitirnaan ku habboon nidaamka. Haddii la siiyo heer goyn gaar ah, wali waxay noqotaa block flocculent iyo colloidal ah, taas oo ah badeecad aan tayo lahayn ama tayo liidata.
Waxaa sidoo kale jira xiriir toosan oo wanaagsan oo u dhexeeya isku dheelitirka koollada sibidhka iyo qiyaasta ether-ka cellulose. Ether-ka cellulose wuxuu si weyn u kordhin karaa dheellitirka hoobiyaha. Inta qiyaasta la weyneeyo, ayaa saameyntu sii caddahay. Xalka biyaha ee ether-ka cellulose-ka ee viscosity-ga sare leh wuxuu leeyahay thixotropy sare, kaas oo sidoo kale ah astaamo weyn oo ether-ka cellulose-ka ah. Xalalka biyaha ee polymer-ka MC badanaa waxay leeyihiin dheecaan pseudoplastic iyo aan thixotropic ahayn oo ka hooseeya heerkulkooda jel, laakiin sifooyinka socodka Newtonian ee heerarka xiirashada hooseeya. Pseudoplasticity-gu wuxuu kordhaa marka miisaanka molecular-ka ama fiirsashada ether-ka cellulose-ka, iyadoon loo eegin nooca beddelka iyo heerka beddelka. Sidaa darteed, ether-ka cellulose-ka ee heerka viscosity-ga isku midka ah, iyadoon loo eegin MC, HPMC, HEMC, waxay had iyo jeer muujin doonaan sifooyin isku mid ah rheological ilaa inta fiirsashada iyo heerkulka la ilaaliyo.
Jeermiska qaab-dhismeedka ayaa la sameeyaa marka heerkulka la kordhiyo, waxaana dhaca qulqulo aad u badan oo thixotropic ah. Fiirsashada sare iyo viscosity hooseeya ee cellulose ethers waxay muujiyaan thixotropy xitaa ka hooseeya heerkulka jelka. Hantidani waxay faa'iido weyn u leedahay hagaajinta heerka iyo hoos u dhaca dhismaha hoobiyaha dhismaha. Waxaa loo baahan yahay in halkan lagu sharaxo in viscosity sare ee cellulose ether, ay ka sii fiican tahay haynta biyaha, laakiin viscosity sare, miisaanka molecular ee u dhigma ee cellulose ether, iyo hoos u dhaca u dhigma ee milmidiisa, taas oo saameyn xun ku leh fiirsashada hoobiyaha iyo waxqabadka dhismaha. Inta uu le'eg yahay viscosity sare, ayaa sii cad saamaynta dhumucda hoobiyaha, laakiin ma aha mid gebi ahaanba saami leh. Dheecaan dhexdhexaad ah iyo mid hooseeya, laakiin ether cellulose ee la beddelay wuxuu leeyahay waxqabad wanaagsan oo lagu hagaajinayo xoogga qaab-dhismeedka hoobiyaha qoyan. Iyadoo la kordhinayo viscosity, haynta biyaha ee cellulose ether wuu fiicnaadaa. 4. Dib u dhaca cellulose ether
Dib u dhaca ku yimaada ether-ka cellulose: Shaqada saddexaad ee ether-ka cellulose waa inuu dib u dhigo habka fuuq-celinta ee sibidhka. Cellulose ether wuxuu siiyaa hoobiye sifooyin faa'iido leh oo kala duwan, wuxuuna sidoo kale yareeyaa kulaylka fuuq-celinta hore ee sibidhka wuxuuna dib u dhigaa habka firfircoon ee fuuq-celinta ee sibidhka. Tani waa mid aan ku habboonayn isticmaalka hoobiyaha meelaha qabow. Saamayntan dib-u-dhaca waxaa sababa nuugista molecules-ka ether-ka cellulose ee alaabada fuuq-celinta sida CSH iyo ca(OH)2. Sababtoo ah kororka nuugista xalka daloolka, ether-ka cellulose wuxuu yareeyaa dhaqdhaqaaqa ion-yada ku jira xalka, taasoo dib u dhigaysa habka fuuq-celinta.
Waqtiga boostada: Febraayo-04-2023