Kwa maendeleo endelevu ya tasnia na uboreshaji wa teknolojia, kupitia utangulizi na uboreshaji wa mashine za kunyunyizia chokaa za kigeni, teknolojia ya kunyunyizia na kupaka plasta ya mitambo imeendelezwa sana katika nchi yangu katika miaka ya hivi karibuni. Chokaa cha kunyunyizia mitambo ni tofauti na chokaa cha kawaida, ambacho kinahitaji utendaji wa juu wa kuhifadhi maji, umwagiliaji unaofaa na utendaji fulani wa kuzuia kulegea. Kawaida, hidroksipropili methylcellulose huongezwa kwenye chokaa, ambacho Ether ya selulosi (HPMC) ndiyo inayotumika sana. Kazi kuu za hidroksipropili methylcellulose HPMC katika chokaa ni: unene na mkunjo, kurekebisha rheolojia, na uwezo bora wa kuhifadhi maji. Hata hivyo, mapungufu ya HPMC hayawezi kupuuzwa. HPMC ina athari ya kuingiza hewa, ambayo itasababisha kasoro zaidi za ndani na kupunguza kwa kiasi kikubwa sifa za mitambo za chokaa. Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. ilisoma ushawishi wa HPMC kwenye kiwango cha uhifadhi wa maji, msongamano, kiwango cha hewa na sifa za mitambo za chokaa kutoka kwa kipengele cha macroscopic, na ilisoma ushawishi wa hidroksipropili methylcellulose HPMC kwenye muundo wa L wa chokaa kutoka kwa kipengele cha hadubini. .
1. Jaribio
1.1 Malighafi
Saruji: Saruji ya P.0 42.5 inapatikana kibiashara, nguvu zake za kunyumbulika na kubana za 28d ni 6.9 na 48.2 MPa mtawalia; mchanga: Mchanga mwembamba wa mto Chengde, matundu 40-100; etha ya selulosi: iliyotengenezwa na Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. Etha ya hidroksipropili methiliselulosi, unga mweupe, mnato wa kawaida 40, 100, 150, 200 Pa-s; maji: maji safi ya bomba.
1.2 Mbinu ya majaribio
Kulingana na JGJ/T 105-2011 "Kanuni za Ujenzi wa Kunyunyizia na Kupaka Plasta kwa Mitambo", uthabiti wa chokaa ni 80-120 mm, na kiwango cha kuhifadhi maji ni zaidi ya 90%. Katika jaribio hili, uwiano wa chokaa-mchanga uliwekwa kwa 1:5, uthabiti ulidhibitiwa kwa (93+2) mm, na etha ya selulosi ilichanganywa nje, na kiasi cha mchanganyiko kilitegemea uzito wa saruji. Sifa za msingi za chokaa kama vile msongamano wa mvua, kiwango cha hewa, uhifadhi wa maji, na uthabiti zinajaribiwa kwa kurejelea JGJ 70-2009 "Mbinu za Majaribio kwa Sifa za Msingi za Chokaa cha Kujenga", na kiwango cha hewa kinajaribiwa na kuhesabiwa kulingana na mbinu ya msongamano. Maandalizi, majaribio ya nguvu ya kunyumbulika na kubana ya sampuli yalifanywa kulingana na GB/T 17671-1999 "Mbinu za Kupima Nguvu ya Mchanga wa Chokaa cha Saruji (Mbinu ya ISO)". Kipenyo cha mabuu kilipimwa kwa kutumia porosimetry ya zebaki. Mfano wa porosimita ya zebaki ulikuwa AUTOPORE 9500, na kiwango cha kupimia kilikuwa 5.5 nm-360 μm. Jumla ya seti 4 za majaribio zilifanywa. Uwiano wa saruji-mchanga ulikuwa 1:5, mnato wa HPMC ulikuwa 100 Pa-s, na kipimo kilikuwa 0, 0.1%, 0.2%, 0.3% (nambari ni A, B, C, D mtawalia).
2. Matokeo na uchambuzi
2.1 Athari ya HPMC kwenye kiwango cha uhifadhi wa maji cha chokaa cha saruji
Uhifadhi wa maji hurejelea uwezo wa chokaa kushikilia maji. Katika chokaa kilichonyunyiziwa kwa mashine, kuongeza etha ya selulosi kunaweza kuhifadhi maji kwa ufanisi, kupunguza kiwango cha kutokwa na damu, na kukidhi mahitaji ya ulaji kamili wa vifaa vinavyotokana na saruji. Athari ya HPMC kwenye uhifadhi wa maji wa chokaa.
Kwa ongezeko la kiwango cha HPMC, kiwango cha uhifadhi wa maji cha chokaa huongezeka polepole. Mikunjo ya etha ya hidroksipropili methylselulosi yenye mnato wa 100, 150 na 200 Pa.s kimsingi ni sawa. Wakati kiwango ni 0.05%-0.15%, kiwango cha uhifadhi wa maji huongezeka kwa mstari, na wakati kiwango ni 0.15%, kiwango cha uhifadhi wa maji ni kikubwa kuliko 93%. Wakati kiasi cha grits kinazidi 0.20%, mwenendo unaoongezeka wa kiwango cha uhifadhi wa maji unakuwa tambarare, ikionyesha kwamba kiasi cha HPMC kiko karibu na kueneza. Mkunjo wa ushawishi wa kiasi cha HPMC chenye mnato wa 40 Pa.s kwenye kiwango cha uhifadhi wa maji ni takriban mstari ulionyooka. Wakati kiasi ni kikubwa kuliko 0.15%, kiwango cha uhifadhi wa maji cha chokaa ni cha chini sana kuliko kile cha aina zingine tatu za HPMC chenye mnato sawa. Kwa ujumla inaaminika kwamba utaratibu wa uhifadhi wa maji wa etha ya selulosi ni: kundi la hidroksili kwenye molekuli ya etha ya selulosi na atomi ya oksijeni kwenye kifungo cha etha zitahusishwa na molekuli ya maji ili kuunda kifungo cha hidrojeni, ili maji huru yaungane na maji, hivyo kuwa na athari nzuri ya uhifadhi wa maji; Pia inaaminika kwamba utengano kati ya molekuli za maji na minyororo ya molekuli ya etha ya selulosi huruhusu molekuli za maji kuingia ndani ya minyororo ya macromolecular ya etha ya selulosi na kuwa chini ya nguvu kali za kufungamana, na hivyo kuboresha uhifadhi wa maji wa tope la saruji. Uhifadhi bora wa maji unaweza kuweka chokaa sawa, si rahisi kutenganisha, na kupata utendaji mzuri wa kuchanganya, huku ukipunguza uchakavu wa mitambo na kuongeza maisha ya mashine ya kunyunyizia chokaa.
2.2 Athari ya hidroksipropili methylselulosi HPMC kwenye msongamano na kiwango cha hewa cha chokaa cha saruji
Wakati kiasi cha HPMC ni 0-0.20%, msongamano wa chokaa hupungua kwa kasi na ongezeko la kiasi cha HPMC, kutoka 2050 kg/m3 hadi takriban 1650kg/m3, ambayo ni karibu 20% chini; wakati kiasi cha HPMC kinazidi 0.20%, msongamano hupungua. Kwa kulinganisha aina 4 za HPMC na mnato tofauti, kadiri mnato unavyoongezeka, ndivyo msongamano wa chokaa unavyopungua; mikunjo ya msongamano wa chokaa na mnato mchanganyiko wa 150 na 200 Pa.s HPMC kimsingi huingiliana, ikionyesha kwamba kadri mnato wa HPMC unavyoendelea kuongezeka, Msongamano haupungui tena.
Sheria ya mabadiliko ya kiwango cha hewa cha chokaa ni kinyume na mabadiliko ya msongamano wa chokaa. Wakati kiwango cha hidroksipropili methylselulosi HPMC ni 0-0.20%, pamoja na ongezeko la kiwango cha HPMC, kiwango cha hewa cha chokaa huongezeka karibu kwa mstari; kiwango cha HPMC huzidi Baada ya 0.20%, kiwango cha hewa hubadilika mara chache, ikionyesha kuwa athari ya hewa ya chokaa iko karibu na kueneza. Athari ya hewa ya HPMC yenye mnato wa 150 na 200 Pa.s ni kubwa kuliko ile ya HPMC yenye mnato wa 40 na 100 Pa.s.
Athari ya kuingiza hewa ya etha ya selulosi huamuliwa hasa na muundo wake wa molekuli. Etha ya selulosi ina vikundi vya hidrofili (hidroksili, etha) na vikundi vya hidrofili (methili, pete ya glukosi), na ni kisafishaji. , ina shughuli za uso, hivyo kuwa na athari ya kuingiza hewa. Kwa upande mmoja, gesi inayoletwa inaweza kufanya kazi kama mpira unaobeba kwenye chokaa, kuboresha utendaji kazi wa chokaa, kuongeza ujazo, na kuongeza pato, ambalo ni la manufaa kwa mtengenezaji. Lakini kwa upande mwingine, athari ya kuingiza hewa huongeza kiwango cha hewa kwenye chokaa na unyevu baada ya kuganda, na kusababisha ongezeko la vinyweleo vyenye madhara na kupunguza sana sifa za mitambo. Ingawa HPMC ina athari fulani ya kuingiza hewa, haiwezi kuchukua nafasi ya wakala wa kuingiza hewa. Kwa kuongezea, wakati HPMC na wakala wa kuingiza hewa wanapotumika kwa wakati mmoja, wakala wa kuingiza hewa anaweza kushindwa.
2.3 Athari ya HPMC kwenye sifa za kiufundi za chokaa cha saruji
Wakati kiasi cha HPMC ni 0.05% pekee, nguvu ya kunyumbulika ya chokaa hupungua kwa kiasi kikubwa, ambayo ni karibu 25% chini kuliko ile ya sampuli tupu bila hidroksipropili methylcellulose HPMC, na nguvu ya kugandamiza inaweza kufikia 65% tu ya sampuli tupu -80%. Wakati kiasi cha HPMC kinazidi 0.20%, kupungua kwa nguvu ya kunyumbulika na nguvu ya kugandamiza ya chokaa si dhahiri. Mnato wa HPMC hauna athari kubwa kwenye sifa za mitambo ya chokaa. HPMC huanzisha viputo vingi vidogo vya hewa, na athari ya kuingiza hewa kwenye chokaa huongeza unyeyo wa ndani na vinyweleo vyenye madhara vya chokaa, na kusababisha kupungua kwa nguvu ya kugandamiza na nguvu ya kugandamiza. Sababu nyingine ya kupungua kwa nguvu ya chokaa ni athari ya kuhifadhi maji ya etha ya selulosi, ambayo huweka maji kwenye chokaa kilicho ngumu, na uwiano mkubwa wa maji-kifunga husababisha kupungua kwa nguvu ya kizuizi cha majaribio. Kwa chokaa cha ujenzi wa mitambo, ingawa etha ya selulosi inaweza kuongeza kwa kiasi kikubwa kiwango cha uhifadhi wa maji cha chokaa na kuboresha utendakazi wake, ikiwa kipimo ni kikubwa sana, kitaathiri vibaya sifa za mitambo za chokaa, kwa hivyo uhusiano kati ya hizo mbili unapaswa kupimwa kwa busara.
Kwa kuongezeka kwa kiwango cha hidroksipropili methylcellulose HPMC, uwiano wa kukunja wa chokaa ulionyesha mwelekeo unaoongezeka kwa ujumla, ambao kimsingi ulikuwa uhusiano wa mstari. Hii ni kwa sababu etha ya selulosi iliyoongezwa huanzisha idadi kubwa ya viputo vya hewa, ambayo husababisha kasoro zaidi ndani ya chokaa, na nguvu ya kubana ya chokaa cha rose mwongozo hupungua sana, ingawa nguvu ya kukunja pia hupungua kwa kiwango fulani; lakini etha ya selulosi inaweza kuboresha unyumbufu wa chokaa. Ni muhimu kwa nguvu ya kukunja, ambayo hufanya kiwango cha kupungua kupungua. Kwa kuzingatia kikamilifu, athari ya pamoja ya hizo mbili husababisha kuongezeka kwa uwiano wa kukunja.
2.4 Athari ya HPMC kwenye kipenyo cha L cha chokaa
Kutoka kwa mkunjo wa usambazaji wa ukubwa wa vinyweleo, data ya usambazaji wa ukubwa wa vinyweleo na vigezo mbalimbali vya takwimu vya sampuli za AD, inaweza kuonekana kwamba HPMC ina ushawishi mkubwa kwenye muundo wa vinyweleo vya chokaa cha saruji:
(1) Baada ya kuongeza HPMC, ukubwa wa vinyweleo vya chokaa cha saruji huongezeka sana. Kwenye mkunjo wa usambazaji wa ukubwa wa vinyweleo, eneo la picha husogea kulia, na thamani ya vinyweleo inayolingana na thamani ya kilele inakuwa kubwa zaidi. Baada ya kuongeza HPMC, kipenyo cha wastani cha vinyweleo vya chokaa cha saruji ni kikubwa zaidi kuliko kile cha sampuli tupu, na kipenyo cha wastani cha vinyweleo vya sampuli yenye kipimo cha 0.3% huongezwa kwa mpangilio 2 wa ukubwa ikilinganishwa na sampuli tupu.
(2) Gawanya vinyweleo kwenye zege katika aina nne, yaani vinyweleo visivyo na madhara (≤20 nm), vinyweleo visivyo na madhara (20-100 nm), vinyweleo vyenye madhara (100-200 nm) na vinyweleo vingi vyenye madhara (≥200 nm). Inaweza kuonekana kutoka Jedwali la 1 kwamba idadi ya mashimo yasiyo na madhara au mashimo yasiyo na madhara hupunguzwa sana baada ya kuongeza HPMC, na idadi ya mashimo yenye madhara au mashimo yenye madhara zaidi huongezeka. Vinyweleo visivyo na madhara au vinyweleo visivyo na madhara vya sampuli ambazo hazijachanganywa na HPMC ni takriban 49.4%. Baada ya kuongeza HPMC, vinyweleo visivyo na madhara au vinyweleo visivyo na madhara hupunguzwa sana. Kwa mfano, kwa kutumia kipimo cha 0.1%, vinyweleo visivyo na madhara au vinyweleo visivyo na madhara hupunguzwa kwa takriban 45% %, idadi ya mashimo yenye madhara makubwa kuliko 10um iliongezeka kwa takriban mara 9.
(3) Kipenyo cha wastani cha vinyweleo, kipenyo cha wastani cha vinyweleo, ujazo maalum wa vinyweleo na eneo maalum la uso hazifuati sheria kali sana ya mabadiliko yenye ongezeko la kiwango cha hidroksipropili methylcellulose HPMC, ambacho kinaweza kuhusishwa na uteuzi wa sampuli katika jaribio la sindano ya zebaki. kuhusiana na utawanyiko mkubwa. Lakini kwa ujumla, kipenyo cha wastani cha vinyweleo, kipenyo cha wastani cha vinyweleo na ujazo maalum wa vinyweleo vya sampuli iliyochanganywa na HPMC huwa huongezeka ikilinganishwa na sampuli tupu, huku eneo maalum la uso likipungua.
Muda wa chapisho: Aprili-03-2023