கட்டுமான உலர் கலவை சாந்தில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் சேர்க்கைப் பொருட்களின் அடிப்படைப் பண்புகள்

கட்டுமான உலர் கலவை சாந்தின் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதில் சேர்க்கைப் பொருட்கள் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன, ஆனால் உலர் கலவை சாந்தைச் சேர்ப்பதால், அதன் மூலப்பொருட்களின் விலை பாரம்பரிய சாந்தை விட கணிசமாக அதிகமாகிறது. இது உலர் கலவை சாந்தின் மொத்த மூலப்பொருட்களின் விலையில் 40%-க்கும் அதிகமாக உள்ளது. தற்போது, ​​சேர்க்கைப் பொருட்களின் கணிசமான பகுதி வெளிநாட்டு உற்பத்தியாளர்களால் வழங்கப்படுகிறது, மேலும் தயாரிப்பின் குறிப்பு அளவும் வழங்குநராலேயே வழங்கப்படுகிறது. இதன் விளைவாக, உலர் கலவை சாந்துப் பொருட்களின் விலை அதிகமாகவே உள்ளது, மேலும் அதிக அளவிலும் பரந்த பகுதிகளிலும் சாதாரண கொத்து மற்றும் பூச்சு சாந்துகளைப் பிரபலப்படுத்துவது கடினமாக உள்ளது; உயர்தர சந்தை தயாரிப்புகள் வெளிநாட்டு நிறுவனங்களின் கட்டுப்பாட்டில் உள்ளன, மேலும் உலர் கலவை சாந்து உற்பத்தியாளர்கள் குறைந்த இலாபத்தையும் மோசமான விலை சகிப்புத்தன்மையையும் கொண்டுள்ளனர்; மருந்துப் பொருட்களின் பயன்பாடு குறித்த முறையான மற்றும் இலக்கு சார்ந்த ஆராய்ச்சி இல்லாததால், வெளிநாட்டு சூத்திரங்கள் கண்மூடித்தனமாகப் பின்பற்றப்படுகின்றன.

மேற்கூறிய காரணங்களின் அடிப்படையில், இந்தக் கட்டுரை பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் கலவைகளின் சில அடிப்படைப் பண்புகளைப் பகுப்பாய்வு செய்து ஒப்பிடுகிறது, மேலும் இதன் அடிப்படையில், கலவைகளைப் பயன்படுத்தி உலர் முறையில் கலக்கப்படும் சாந்துப் பொருட்களின் செயல்திறனை ஆய்வு செய்கிறது.

1. நீர் தக்கவைக்கும் காரணி

உலர் கலவை சாந்தின் நீர் தக்கவைப்பு செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்கு நீர் தக்கவைக்கும் காரணி ஒரு முக்கியக் கலவைப் பொருளாகும், மேலும் இது உலர் கலவை சாந்துப் பொருட்களின் விலையை நிர்ணயிக்கும் முக்கியக் கலவைப் பொருட்களில் ஒன்றாகவும் விளங்குகிறது.

1.1 செல்லுலோஸ் ஈதர்

செல்லுலோஸ் ஈதர் என்பது, கார செல்லுலோஸ் மற்றும் ஈதராக்கும் காரணி ஆகியவை குறிப்பிட்ட நிபந்தனைகளின் கீழ் வினைபுரிவதால் உருவாகும் தொடர் தயாரிப்புகளுக்கான ஒரு பொதுவான சொல்லாகும். வெவ்வேறு செல்லுலோஸ் ஈதர்களைப் பெறுவதற்காக, கார செல்லுலோஸுக்குப் பதிலாக வெவ்வேறு ஈதராக்கும் காரணிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பதிலீடுகளின் அயனியாக்கும் பண்புகளின்படி, செல்லுலோஸ் ஈதர்களை அயனி (கார்பாக்ஸிமெத்தில் செல்லுலோஸ் போன்றவை) மற்றும் அயனியற்ற (மெத்தில் செல்லுலோஸ் போன்றவை) என இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கலாம். பதிலீட்டின் வகையின்படி, செல்லுலோஸ் ஈதரை மோனோஈதர் (மெத்தில் செல்லுலோஸ் போன்றவை) மற்றும் கலப்பு ஈதர் (ஹைட்ராக்ஸிபுரோப்பைல் மெத்தில் செல்லுலோஸ் போன்றவை) எனப் பிரிக்கலாம். வெவ்வேறு கரைதிறன்களின்படி, இதை நீரில் கரையக்கூடியது (ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் செல்லுலோஸ் போன்றவை) மற்றும் கரிமக் கரைப்பானில் கரையக்கூடியது (எத்தில் செல்லுலோஸ் போன்றவை) எனப் பிரிக்கலாம். உலர்-கலவை சாந்து முக்கியமாக நீரில் கரையக்கூடிய செல்லுலோஸைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் நீரில் கரையக்கூடிய செல்லுலோஸ் உடனடி வகை மற்றும் மேற்பரப்பு பதப்படுத்தப்பட்ட தாமதக் கரைதல் வகை எனப் பிரிக்கப்படுகிறது.

சாந்தில் செல்லுலோஸ் ஈதரின் செயல்பாட்டு முறை பின்வருமாறு:

(1) சாந்தில் உள்ள செல்லுலோஸ் ஈதர் தண்ணீரில் கரைந்த பிறகு, அதன் மேற்பரப்பு செயல்பாட்டின் காரணமாக, கலவையில் உள்ள சிமென்ட் பொருளின் திறமையான மற்றும் சீரான விநியோகம் உறுதி செய்யப்படுகிறது, மேலும் செல்லுலோஸ் ஈதர், ஒரு பாதுகாப்பு கூழ்மமாக, திட துகள்களை "சுற்றி" அதன் வெளிப்புற மேற்பரப்பில் ஒரு மசகு படலத்தை உருவாக்குகிறது, இது சாந்து அமைப்பை மிகவும் நிலையானதாக ஆக்குகிறது, மேலும் கலக்கும் செயல்முறையின் போது சாந்தின் பாய்வுத்தன்மையையும் கட்டுமானத்தின் மென்மையையும் மேம்படுத்துகிறது.

(2) அதன் சொந்த மூலக்கூறு அமைப்பு காரணமாக, செல்லுலோஸ் ஈதர் கரைசல் காரையில் உள்ள தண்ணீரை எளிதில் இழக்காமல் செய்கிறது, மேலும் நீண்ட காலத்திற்கு படிப்படியாக அதை வெளியிடுகிறது, காரைக்கு நல்ல நீர் தக்கவைப்பு மற்றும் வேலைத்திறனை அளிக்கிறது.

1.1.1 மெத்தில் செல்லுலோஸின் (MC) மூலக்கூறு வாய்ப்பாடு [C6H7O2(OH)3-h(OCH3)n]x

சுத்திகரிக்கப்பட்ட பருத்தி காரத்துடன் பதப்படுத்தப்பட்ட பிறகு, மீத்தேன் குளோரைடை ஈத்தராக்கும் காரணியாகக் கொண்டு தொடர்ச்சியான வினைகள் மூலம் செல்லுலோஸ் ஈத்தர் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. பொதுவாக, பதிலீட்டு அளவு 1.6 முதல் 2.0 வரை இருக்கும், மேலும் பதிலீட்டு அளவுகள் வேறுபடுவதால் கரைதிறனும் மாறுபடும். இது அயனியற்ற செல்லுலோஸ் ஈத்தர் வகையைச் சேர்ந்தது.

(1) மெத்தில்செல்லுலோஸ் குளிர்ந்த நீரில் கரையும், மேலும் சூடான நீரில் கரைவது கடினம். அதன் நீர்க்கரைசல் pH=3~12 வரம்பில் மிகவும் நிலையானது. இது ஸ்டார்ச், குவார் கம், முதலியன மற்றும் பல சர்பாக்டன்ட்களுடன் நல்ல இணக்கத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது. வெப்பநிலை ஜெலேஷன் வெப்பநிலையை அடையும் போது, ​​ஜெலேஷன் ஏற்படுகிறது.

(2) மெத்தில் செல்லுலோஸின் நீர் தக்கவைப்பு அதன் சேர்க்கை அளவு, பாகுத்தன்மை, துகள் நுண்மை மற்றும் கரைதல் விகிதம் ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது. பொதுவாக, சேர்க்கை அளவு அதிகமாகவும், நுண்மை குறைவாகவும், பாகுத்தன்மை அதிகமாகவும் இருந்தால், நீர் தக்கவைப்பு விகிதம் அதிகமாக இருக்கும். அவற்றுள், சேர்க்கையின் அளவு நீர் தக்கவைப்பு விகிதத்தில் மிகப்பெரிய தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது, மேலும் பாகுத்தன்மையின் அளவு நீர் தக்கவைப்பு விகிதத்தின் அளவிற்கு நேர் விகிதத்தில் இல்லை. கரைதல் விகிதம் முக்கியமாக செல்லுலோஸ் துகள்களின் மேற்பரப்பு மாற்றத்தின் அளவு மற்றும் துகள் நுண்மையைப் பொறுத்தது. மேற்கூறிய செல்லுலோஸ் ஈதர்களில், மெத்தில் செல்லுலோஸ் மற்றும் ஹைட்ராக்ஸிபுரோப்பைல் மெத்தில் செல்லுலோஸ் ஆகியவை அதிக நீர் தக்கவைப்பு விகிதங்களைக் கொண்டுள்ளன.

(3) வெப்பநிலையில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் மெத்தில் செல்லுலோஸின் நீர் தக்கவைப்பு விகிதத்தை கடுமையாக பாதிக்கும். பொதுவாக, வெப்பநிலை அதிகமாக இருந்தால், நீர் தக்கவைப்பு மோசமாக இருக்கும். காரையின் வெப்பநிலை 40°C-ஐ தாண்டினால், மெத்தில் செல்லுலோஸின் நீர் தக்கவைப்பு கணிசமாகக் குறைந்து, காரையின் கட்டுமானத்தை கடுமையாக பாதிக்கும்.

(4) மெத்தில் செல்லுலோஸ் சாந்தின் கட்டுமானம் மற்றும் ஒட்டுதலில் குறிப்பிடத்தக்க விளைவைக் கொண்டுள்ளது. இங்கு "ஒட்டுதல்" என்பது தொழிலாளியின் பூசும் கருவிக்கும் சுவர் அடித்தளத்திற்கும் இடையில் உணரப்படும் ஒட்டுவிசையைக் குறிக்கிறது, அதாவது சாந்தின் வெட்டு எதிர்ப்பு. ஒட்டுத்தன்மை அதிகமாக இருந்தால், சாந்தின் வெட்டு எதிர்ப்பு அதிகமாக இருக்கும், மேலும் பயன்பாட்டின் போது தொழிலாளர்களுக்குத் தேவைப்படும் வலிமையும் அதிகமாக இருக்கும், மேலும் சாந்தின் கட்டுமான செயல்திறன் மோசமாக இருக்கும். செல்லுலோஸ் ஈதர் தயாரிப்புகளில் மெத்தில் செல்லுலோஸின் ஒட்டுதல் மிதமான அளவில் உள்ளது.

1.1.2 ஹைட்ராக்ஸிபுரோப்பைல் மெத்தில்செல்லுலோஸின் (HPMC) மூலக்கூறு வாய்ப்பாடு [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m,OCH2CH(OH)CH3]n]x ஆகும்.

ஹைட்ராக்ஸிப்ரோப்பைல் மெத்தில்செல்லுலோஸ் என்பது ஒரு செல்லுலோஸ் வகையாகும், இதன் உற்பத்தியும் நுகர்வும் சமீபத்திய ஆண்டுகளில் வேகமாக அதிகரித்து வருகின்றன. இது சுத்திகரிக்கப்பட்ட பருத்தியை காரமயமாக்கிய பிறகு, புரோப்பிலீன் ஆக்சைடு மற்றும் மெத்தில் குளோரைடு ஆகியவற்றை ஈத்தராக்கும் காரணிகளாகப் பயன்படுத்தி, தொடர்ச்சியான வினைகள் மூலம் தயாரிக்கப்படும் ஒரு அயனியற்ற செல்லுலோஸ் கலப்பு ஈத்தர் ஆகும். பதிலீட்டு அளவு பொதுவாக 1.2 முதல் 2.0 வரை இருக்கும். மெத்தாக்சில் உள்ளடக்கம் மற்றும் ஹைட்ராக்ஸிப்ரோப்பைல் உள்ளடக்கம் ஆகியவற்றின் வெவ்வேறு விகிதங்கள் காரணமாக இதன் பண்புகள் வேறுபடுகின்றன.

(1) ஹைட்ராக்ஸிப்ரோப்பில் மெத்தில்செல்லுலோஸ் குளிர்ந்த நீரில் எளிதில் கரையும், மேலும் சூடான நீரில் கரைவதில் சிரமங்களை எதிர்கொள்ளும். ஆனால் சூடான நீரில் அதன் கூழ்மமாதல் வெப்பநிலை மெத்தில் செல்லுலோஸை விட கணிசமாக அதிகமாக உள்ளது. மெத்தில் செல்லுலோஸுடன் ஒப்பிடும்போது குளிர்ந்த நீரில் கரையும் தன்மையும் பெரிதும் மேம்பட்டுள்ளது.

(2) ஹைட்ராக்ஸிபுரோப்பைல் மெத்தில்செல்லுலோஸின் பாகுத்தன்மை அதன் மூலக்கூறு எடையுடன் தொடர்புடையது, மேலும் மூலக்கூறு எடை அதிகமாக இருந்தால், பாகுத்தன்மையும் அதிகமாக இருக்கும். வெப்பநிலையும் அதன் பாகுத்தன்மையைப் பாதிக்கிறது, வெப்பநிலை அதிகரிக்கும்போது, ​​பாகுத்தன்மை குறைகிறது. இருப்பினும், மெத்தில் செல்லுலோஸை விட இதன் அதிக பாகுத்தன்மை குறைந்த வெப்பநிலை விளைவைக் கொண்டுள்ளது. இதன் கரைசல் அறை வெப்பநிலையில் சேமித்து வைக்கும்போது நிலையானதாக இருக்கும்.

(3) ஹைட்ராக்ஸிப்ரோப்பில் மெத்தில்செல்லுலோஸின் நீர் தக்கவைப்பு அதன் சேர்க்கை அளவு, பாகுத்தன்மை போன்றவற்றைப் பொறுத்தது, மேலும் அதே சேர்க்கை அளவில் அதன் நீர் தக்கவைப்பு விகிதம் மெத்தில் செல்லுலோஸை விட அதிகமாக உள்ளது.

(4) ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபைல் மெத்தில்செல்லுலோஸ் அமிலம் மற்றும் காரத்திற்கு நிலையானது, மேலும் அதன் நீர்க்கரைசல் pH=2~12 வரம்பில் மிகவும் நிலையானது. காஸ்டிக் சோடா மற்றும் சுண்ணாம்பு நீர் அதன் செயல்திறனில் சிறிய தாக்கத்தையே ஏற்படுத்துகின்றன, ஆனால் காரம் அதன் கரைதலை விரைவுபடுத்தி அதன் பாகுத்தன்மையை அதிகரிக்கும். ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபைல் மெத்தில்செல்லுலோஸ் சாதாரண உப்புகளுக்கு நிலையானது, ஆனால் உப்பு கரைசலின் செறிவு அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபைல் மெத்தில்செல்லுலோஸ் கரைசலின் பாகுத்தன்மை அதிகரிக்க முனைகிறது.

(5) ஹைட்ராக்ஸிப்ரோப்பில் மெத்தில்செல்லுலோஸை நீரில் கரையக்கூடிய பாலிமர் சேர்மங்களுடன் கலந்து ஒரு சீரான மற்றும் அதிக பாகுத்தன்மை கொண்ட கரைசலை உருவாக்கலாம். பாலிவினைல் ஆல்கஹால், ஸ்டார்ச் ஈதர், காய்கறி பசை போன்றவை.

(6) ஹைட்ராக்ஸிப்ரோப்பில் மெத்தில்செல்லுலோஸ், மெத்தில்செல்லுலோஸை விட சிறந்த நொதி எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் அதன் கரைசல் மெத்தில்செல்லுலோஸை விட நொதிகளால் சிதைக்கப்படுவதற்கான வாய்ப்பு குறைவு.

(7) ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில்செல்லுலோஸின் மோர்டார் கட்டுமானத்துடனான ஒட்டுதல், மெத்தில்செல்லுலோஸை விட அதிகமாக உள்ளது.

1.1.3 ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில்செல்லுலோஸ் (HEC)

காரத்தால் பதப்படுத்தப்பட்ட சுத்திகரிக்கப்பட்ட பருத்தியை, அசிட்டோனின் முன்னிலையில் ஈத்தரீஃபிகேஷன் காரணியான எத்திலீன் ஆக்சைடுடன் வினைபுரியச் செய்து இது தயாரிக்கப்படுகிறது. பதிலீட்டு அளவு பொதுவாக 1.5 முதல் 2.0 வரை இருக்கும். இது வலுவான நீர்நாட்டத்தைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் ஈரப்பதத்தை எளிதில் உறிஞ்சிக்கொள்ளும்.

(1) ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் செல்லுலோஸ் குளிர்ந்த நீரில் கரையும், ஆனால் சூடான நீரில் கரைப்பது கடினம். அதன் கரைசல் அதிக வெப்பநிலையில் கெட்டியாகாமல் நிலையாக இருக்கும். இதை சாந்தில் அதிக வெப்பநிலையில் நீண்ட காலத்திற்குப் பயன்படுத்தலாம், ஆனால் அதன் நீர் தக்கவைப்பு மெத்தில் செல்லுலோஸை விடக் குறைவு.

(2) ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் செல்லுலோஸ் பொதுவான அமிலம் மற்றும் காரத்திற்கு நிலையானது. காரம் அதன் கரைதலை விரைவுபடுத்தி, அதன் பாகுத்தன்மையை சற்றே அதிகரிக்கும். நீரில் அதன் சிதறல்தன்மை மெத்தில் செல்லுலோஸ் மற்றும் ஹைட்ராக்ஸிபுரோப்பைல் மெத்தில் செல்லுலோஸை விட சற்றே மோசமாக உள்ளது.

(3) ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் செல்லுலோஸ் சாந்துக்கு நல்ல சரிவு எதிர்ப்பு செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் சிமெண்ட்டுக்கு அதிக தாமத நேரத்தை எடுத்துக்கொள்கிறது.

(4) சில உள்நாட்டு நிறுவனங்களால் உற்பத்தி செய்யப்படும் ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் செல்லுலோஸின் செயல்திறன், அதன் அதிக நீர் உள்ளடக்கம் மற்றும் அதிக சாம்பல் உள்ளடக்கம் காரணமாக மெத்தில் செல்லுலோஸை விட வெளிப்படையாக குறைவாக உள்ளது.

1.1.4 கார்பாக்சிமெத்தில்செல்லுலோஸ் (CMC) [C6H7O2(OH)2och2COONa]n

சோடியம் மோனோகுளோரோஅசிட்டேட்டை ஈத்தராக்கும் காரணியாகப் பயன்படுத்தி, காரச் சிகிச்சைக்குப் பிறகு இயற்கை இழைகளிலிருந்து (பருத்தி போன்றவை) அயனி செல்லுலோஸ் ஈத்தர் தயாரிக்கப்படுகிறது, மேலும் இது தொடர்ச்சியான வினை சிகிச்சைகளுக்கு உட்படுத்தப்படுகிறது. பதிலீட்டு அளவு பொதுவாக 0.4 முதல் 1.4 வரை இருக்கும், மேலும் அதன் செயல்திறன் பதிலீட்டு அளவைப் பொறுத்து பெரிதும் அமைகிறது.

(1) கார்பாக்சிமெத்தில் செல்லுலோஸ் அதிக ஈரப்பதம் உறிஞ்சும் தன்மை கொண்டது, மேலும் பொதுவான சூழ்நிலைகளில் சேமித்து வைக்கும் போது அதில் அதிக நீர் இருக்கும்.

(2) கார்பாக்சிமெத்தில் செல்லுலோஸ் நீர்க்கரைசல் கூழ்மத்தை உருவாக்காது, மேலும் வெப்பநிலை அதிகரிப்புடன் பாகுத்தன்மை குறையும். வெப்பநிலை 50°C ஐத் தாண்டும்போது, ​​பாகுத்தன்மை மீளமுடியாததாகிவிடும்.

(3) இதன் நிலைத்தன்மை pH ஆல் பெரிதும் பாதிக்கப்படுகிறது. பொதுவாக, இதை ஜிப்சம் சார்ந்த சாந்தில் பயன்படுத்தலாம், ஆனால் சிமெண்ட் சார்ந்த சாந்தில் பயன்படுத்த முடியாது. அதிக காரத்தன்மை இருக்கும்போது, ​​அது பாகுத்தன்மையை இழக்கிறது.

(4) இதன் நீர் தக்கவைப்பு மெத்தில் செல்லுலோஸை விட மிகக் குறைவு. இது ஜிப்சம் அடிப்படையிலான சாந்தில் தாமதப்படுத்தும் விளைவைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் அதன் வலிமையைக் குறைக்கிறது. இருப்பினும், கார்பாக்ஸிமெத்தில் செல்லுலோஸின் விலை மெத்தில் செல்லுலோஸை விட கணிசமாகக் குறைவு.