Etha ya selulosi ni polima ya sintetiki iliyotengenezwa kwa selulosi asilia kama malighafi kwa marekebisho ya kemikali. Etha ya selulosi ni derivative ya selulosi asilia, uzalishaji wa etha ya selulosi na polima ya sintetiki ni tofauti, nyenzo yake ya msingi zaidi ni selulosi, misombo ya polima asilia. Kutokana na upekee wa muundo wa selulosi asilia, selulosi yenyewe haina uwezo wa kuguswa na wakala wa kuelisha. Lakini baada ya matibabu ya wakala wa uvimbe, vifungo vikali vya hidrojeni kati ya minyororo ya molekuli na minyororo viliharibiwa, na shughuli ya kikundi cha hidroksili ilitolewa kwenye selulosi ya alkali yenye uwezo wa mmenyuko, na etha ya selulosi ilipatikana kupitia mmenyuko wa wakala wa kuelisha — kikundi cha OH ndani ya — kikundi cha OR.
Sifa za etha za selulosi hutegemea aina, idadi na usambazaji wa vibadala. Uainishaji wa etha ya selulosi pia unategemea aina ya vibadala, kiwango cha etha, umumunyifu na matumizi yanayohusiana yanaweza kuainishwa. Kulingana na aina ya vibadala kwenye mnyororo wa molekuli, inaweza kugawanywa katika etha moja na etha mchanganyiko. MC kwa kawaida hutumika kama etha moja, huku HPmc ikiwa etha mchanganyiko. Etha ya selulosi ya Methili MC ni kitengo cha asili cha glukosi ya selulosi kwenye hidroksili ambayo methioksidi hubadilishwa na fomula ya muundo wa bidhaa [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X, etha ya selulosi ya hidroksili HPmc ni kitengo kwenye hidroksili ambayo ni sehemu ya methioksidi iliyobadilishwa, sehemu nyingine ya bidhaa iliyobadilishwa hidroksili, Fomula ya kimuundo ni [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X na etha ya selulosi ya hidroksili methyl HEmc, ambayo hutumika sana na kuuzwa sokoni.
Kutoka kwa umumunyifu, unaweza kugawanywa katika aina ya ioniki na aina isiyo ya ioniki. Etha isiyo ya ioniki isiyoyeyuka katika maji imeundwa hasa na etha ya alkyl na etha ya hidroksili alkili mfululizo wa aina mbili. Cmc ya ioniki hutumiwa hasa katika sabuni za synthetic, nguo, uchapishaji, chakula na unyonyaji wa mafuta. MC isiyo ya ioniki, HPmc, HEmc na nyingine hutumika sana katika vifaa vya ujenzi, mipako ya mpira, dawa, kemia ya kila siku na mambo mengine. Kama wakala wa unene, wakala wa kuhifadhi maji, kiimarishaji, kitawanyaji, wakala wa kutengeneza filamu.
Uhifadhi wa maji wa etha ya selulosi
Katika uzalishaji wa vifaa vya ujenzi, hasa chokaa kavu kilichochanganywa, etha ya selulosi ina jukumu lisiloweza kubadilishwa, hasa katika uzalishaji wa chokaa maalum (chokaa kilichobadilishwa), ni sehemu muhimu.
Jukumu muhimu la etha ya selulosi inayoyeyuka katika maji katika chokaa lina vipengele vitatu, moja ni uwezo bora wa kuhifadhi maji, la pili ni ushawishi wa uthabiti wa chokaa na thixotropi, na la tatu ni mwingiliano na saruji.
Uhifadhi wa maji wa etha ya selulosi, hutegemea msingi wa hidroskopia, muundo wa chokaa, unene wa safu ya chokaa, mahitaji ya maji ya chokaa, muda wa ufinyanzi wa nyenzo za ufinyanzi. Uhifadhi wa maji wa etha ya selulosi hutokana na umumunyifu na upungufu wa maji mwilini wa etha ya selulosi yenyewe. Inajulikana sana kwamba minyororo ya molekuli ya selulosi, ingawa ina idadi kubwa ya vikundi vya OH vyenye unyevunyevu mwingi, haiyeyuki katika maji kwa sababu ya muundo wao wa fuwele nyingi. Uwezo wa ufinyanzi wa vikundi vya hidroksili pekee hautoshi kulipia vifungo vikali vya hidrojeni kati ya molekuli na nguvu za van der Waals. Vibadala vinapoingizwa kwenye mnyororo wa molekuli, sio vibadala tu vinavyoharibu mnyororo wa hidrojeni, lakini pia vifungo vya hidrojeni kati ya mnyororo huvunjika kutokana na kuunganishwa kwa vibadala kati ya minyororo iliyo karibu. Vibadala vikubwa, ndivyo umbali kati ya molekuli unavyoongezeka. Kadiri uharibifu wa athari ya dhamana ya hidrojeni unavyoongezeka, upanuzi wa kimiani ya selulosi, myeyusho ndani ya etha ya selulosi unakuwa mumunyifu katika maji, uundaji wa myeyusho wa mnato wa juu. Halijoto inapoongezeka, unyeti wa polima hupungua na maji kati ya minyororo hutoka nje. Wakati athari ya upungufu wa maji mwilini inapotosha, molekuli huanza kukusanyika na jeli hujikunja katika mtandao wa pande tatu. Mambo yanayoathiri uhifadhi wa maji wa chokaa ni pamoja na mnato wa etha ya selulosi, kipimo, unene wa chembe na halijoto ya huduma.
Kadiri mnato wa etha ya selulosi unavyokuwa mkubwa, ndivyo utendaji bora wa uhifadhi wa maji unavyokuwa bora, ndivyo mnato wa myeyusho wa polima unavyoongezeka. Uzito wa molekuli (kiwango cha upolimishaji) wa polima pia huamuliwa na urefu na mofolojia ya muundo wa molekuli wa mnyororo, na usambazaji wa idadi ya vibadala huathiri moja kwa moja safu ya mnato. [eta] = Km alpha
Mnato wa ndani wa suluhisho za polima
Uzito wa molekuli ya polima M
sifa ya polima ya α
Mgawo wa suluhisho la mnato wa K
Mnato wa myeyusho wa polima hutegemea uzito wa molekuli wa polima. Mnato na mkusanyiko wa myeyusho wa etha ya selulosi unahusiana na matumizi mbalimbali. Kwa hivyo, kila etha ya selulosi ina vipimo vingi tofauti vya mnato, udhibiti wa mnato pia ni kupitia uharibifu wa selulosi ya alkali, yaani kuvunjika kwa mnyororo wa molekuli ya selulosi ili kufikia.
Kwa ukubwa wa chembe, kadiri chembe inavyokuwa nyembamba, ndivyo uhifadhi wa maji unavyokuwa bora zaidi. Chembe kubwa za etha ya selulosi zinavyogusana na maji, uso huyeyuka mara moja na kuunda jeli ya kufunika nyenzo ili kuzuia molekuli za maji kuendelea kupenya, wakati mwingine kuchochea kwa muda mrefu hakuwezi kutawanywa sawasawa, uundaji wa myeyusho wa matope au mkusanyiko. Umumunyifu wa etha ya selulosi ni moja ya mambo ya kuchagua etha ya selulosi.
Unene na thixotropi ya etha ya selulosi
Athari ya pili ya etha ya selulosi - unene hutegemea: kiwango cha upolimishaji wa etha ya selulosi, mkusanyiko wa myeyusho, kiwango cha kukata, halijoto na hali zingine. Sifa ya upolimishaji wa myeyusho ni ya kipekee kwa selulosi ya alkyl na derivatives zake zilizobadilishwa. Sifa za upolimishaji zinahusiana na kiwango cha ubadilishaji, mkusanyiko wa myeyusho na viongeza. Kwa derivatives zilizobadilishwa za alkyl hidroksili, sifa za jeli pia zinahusiana na kiwango cha urekebishaji wa alkyl hidroksili. Kwa mkusanyiko wa myeyusho wa mnato mdogo MC na HPmc inaweza kutayarishwa myeyusho wa mkusanyiko wa 10%-15%, mnato wa kati MC na HPmc zinaweza kutayarishwa myeyusho wa 5%-10% na mnato mkubwa MC na HPmc zinaweza kutayarishwa myeyusho wa 2%-3% pekee, na kwa kawaida mnato wa etha ya selulosi pia hupimwa kwa myeyusho wa 1%-2%. Ufanisi mkubwa wa unene wa etha ya selulosi yenye uzito wa juu, mkusanyiko sawa wa myeyusho, polima tofauti za uzito wa molekuli zina mnato tofauti, mnato na uzito wa molekuli unaweza kuonyeshwa kama ifuatavyo, [η]=2.92×10-2 (DPn) 0.905, DPn ni kiwango cha wastani cha upolimishaji cha juu. Etha ya selulosi yenye uzito wa chini wa molekuli ili kuongeza zaidi ili kufikia mnato unaolengwa. Mnato wake hautegemei sana kiwango cha kukata, mnato mkubwa ili kufikia mnato unaolengwa, kiasi kinachohitajika kuongeza kidogo, mnato hutegemea ufanisi wa unene. Kwa hivyo, ili kufikia uthabiti fulani, kiasi fulani cha etha ya selulosi (mkusanyiko wa myeyusho) na mnato wa myeyusho lazima uhakikishwe. Joto la myeyusho lilipungua kwa mstari na ongezeko la mkusanyiko wa myeyusho, na myeyusho ulitokea kwenye joto la kawaida baada ya kufikia mkusanyiko fulani. HPmc ina mkusanyiko mkubwa wa myeyusho kwenye joto la kawaida.
Uthabiti unaweza pia kurekebishwa kwa kuchagua ukubwa wa chembe na etha za selulosi zenye viwango tofauti vya urekebishaji. Kinachoitwa urekebishaji ni kuanzishwa kwa kikundi cha hidroksili alkili katika kiwango fulani cha uingizwaji kwenye muundo wa mifupa wa MC. Kwa kubadilisha thamani za uingizwaji wa jamaa za vibadala viwili, yaani, thamani za uingizwaji wa jamaa za DS na MS za vikundi vya methoksi na hidroksili. Sifa mbalimbali za etha ya selulosi zinahitajika kwa kubadilisha thamani za uingizwaji wa jamaa za aina mbili za vibadala.
uhusiano kati ya uthabiti na urekebishaji. Katika Mchoro 5, kuongezwa kwa etha ya selulosi huathiri matumizi ya maji ya chokaa na hubadilisha uwiano wa maji-kiunganishi cha maji cha maji na saruji, ambayo ni athari ya unene. Kadiri kipimo kinavyokuwa cha juu, ndivyo matumizi ya maji yanavyoongezeka.
Etha za selulosi zinazotumika katika vifaa vya ujenzi vya unga lazima ziyeyuke haraka katika maji baridi na kutoa mfumo kwa uthabiti unaofaa. Ikiwa kiwango fulani cha kukata bado ni cha kuteleza na cha koloidi, ni bidhaa duni au yenye ubora duni.
Pia kuna uhusiano mzuri wa mstari kati ya uthabiti wa tope la saruji na kipimo cha etha ya selulosi, etha ya selulosi inaweza kuongeza sana mnato wa chokaa, kipimo kikiwa kikubwa, ndivyo athari inavyoonekana zaidi.
Mmumunyo wa maji wa etha ya selulosi wenye mnato mkubwa una thixotropia ya juu, ambayo ni moja ya sifa za etha ya selulosi. Mimumunyo ya maji ya polima za aina ya Mc kwa kawaida huwa na utelezi bandia, usio wa thixotropia chini ya halijoto yao ya jeli, lakini sifa za mtiririko wa Newtonian kwa viwango vya chini vya kukata. Ubora bandia huongezeka kadri uzito wa molekuli au mkusanyiko wa etha ya selulosi unavyoongezeka na hautegemei aina na kiwango mbadala. Kwa hivyo, etha za selulosi za daraja sawa la mnato, iwe MC, HPmc au HEmc, huonyesha sifa sawa za rheolojia mradi tu mkusanyiko na halijoto vinabaki sawa. Halijoto inapoongezeka, jeli ya kimuundo huundwa na mtiririko wa juu wa thixotropia hutokea. Etha za selulosi zenye mkusanyiko mkubwa na mnato mdogo huonyesha thixotropia hata chini ya halijoto ya jeli. Sifa hii ina faida kubwa kwa ujenzi wa chokaa cha ujenzi ili kurekebisha mtiririko wake na sifa ya kuning'inia. Inahitaji kuelezewa hapa kwamba kadiri mnato wa etha ya selulosi ulivyo juu, ndivyo uhifadhi wa maji unavyokuwa bora, lakini kadiri mnato unavyokuwa juu, ndivyo uzito wa molekuli wa etha ya selulosi unavyokuwa juu, ndivyo kupungua kwa umumunyifu wake kunakolingana, jambo ambalo lina athari hasi kwenye mkusanyiko wa chokaa na utendaji wa ujenzi. Kadiri mnato unavyokuwa juu, ndivyo athari ya unene wa chokaa inavyoonekana wazi zaidi, lakini si uhusiano kamili wa uwiano. Etha ya selulosi yenye mnato mdogo, lakini iliyorekebishwa katika kuboresha nguvu ya kimuundo ya chokaa chenye unyevu ina utendaji bora zaidi, huku mnato ukiongezeka, uhifadhi wa maji wa etha ya selulosi ukiboreshwa.
Muda wa chapisho: Machi-30-2022