செல்லுலோஸ் ஈதரின் தரம் சாந்தின் தரத்தை நிர்ணயிக்கிறது.

தயார் கலவை சாந்தில், சேர்க்கப்படும் அளவுசெல்லுலோஸ் ஈதர்இதன் அளவு மிகவும் குறைவாக இருந்தாலும், இது ஈரச் சாந்தின் செயல்திறனை கணிசமாக மேம்படுத்தும், மேலும் இது சாந்தின் கட்டுமான செயல்திறனைப் பாதிக்கும் ஒரு முக்கிய சேர்க்கைப் பொருளாகும். பல்வேறு வகைகள், வெவ்வேறு பாகுத்தன்மைகள், வெவ்வேறு துகள் அளவுகள், வெவ்வேறு பாகுத்தன்மை நிலைகள் மற்றும் சேர்க்கப்படும் அளவுகளில் உள்ள செல்லுலோஸ் ஈதர்களைப் பொருத்தமான முறையில் தேர்ந்தெடுப்பது, உலர் தூள் சாந்தின் செயல்திறன் மேம்பாட்டில் ஒரு சாதகமான தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும்.

தற்போது, ​​பல கொத்து மற்றும் பூச்சு சாந்துகள் குறைந்த நீர் தக்கவைப்பு செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் சில நிமிடங்கள் வைத்திருந்த பிறகு நீர் கலவை பிரிந்துவிடும். நீர் தக்கவைப்பு என்பது மெத்தில் செல்லுலோஸ் ஈதரின் ஒரு முக்கிய செயல்திறன் ஆகும், மேலும் இது பல உள்நாட்டு உலர்-கலவை சாந்து உற்பத்தியாளர்கள், குறிப்பாக அதிக வெப்பநிலை உள்ள தெற்குப் பகுதிகளில் உள்ளவர்கள், கவனம் செலுத்தும் ஒரு செயல்திறனும் ஆகும். உலர் கலவை சாந்தின் நீர் தக்கவைப்பு விளைவைப் பாதிக்கும் காரணிகளில் சேர்க்கப்படும் MC-யின் அளவு, MC-யின் பாகுத்தன்மை, துகள்களின் நுண்மை மற்றும் பயன்படுத்தப்படும் சூழலின் வெப்பநிலை ஆகியவை அடங்கும்.

1. கருத்து

செல்லுலோஸ் ஈதர் என்பது இயற்கை செல்லுலோஸிலிருந்து வேதியியல் மாற்றம் மூலம் தயாரிக்கப்படும் ஒரு செயற்கை பாலிமர் ஆகும். செல்லுலோஸ் ஈதர் என்பது இயற்கை செல்லுலோஸின் ஒரு வழிப்பொருள் ஆகும். செல்லுலோஸ் ஈதரின் உற்பத்தி, செயற்கை பாலிமர்களிலிருந்து வேறுபட்டது. இதன் மிக அடிப்படையான மூலப்பொருள், ஒரு இயற்கை பாலிமர் சேர்மமான செல்லுலோஸ் ஆகும். இயற்கை செல்லுலோஸின் கட்டமைப்பின் தனித்தன்மை காரணமாக, செல்லுலோஸிற்கு ஈதராக்கும் காரணிகளுடன் வினைபுரியும் திறன் இல்லை. இருப்பினும், வீங்கச் செய்யும் காரணியின் சிகிச்சைக்குப் பிறகு, மூலக்கூறு சங்கிலிகளுக்கும் சங்கிலிகளுக்கும் இடையிலான வலுவான ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகள் அழிக்கப்பட்டு, ஹைட்ராக்சில் தொகுதியின் செயல்திறன் மிக்க வெளியீடு ஒரு வினைத்திறன் மிக்க கார செல்லுலோஸாக மாறுகிறது. செல்லுலோஸ் ஈதர் பெறப்படுகிறது.

செல்லுலோஸ் ஈதர்களின் பண்புகள், பதிலீடுகளின் வகை, எண்ணிக்கை மற்றும் பரவலைச் சார்ந்துள்ளன. செல்லுலோஸ் ஈதர்களின் வகைப்பாடும் பதிலீடுகளின் வகை, ஈத்தராக்கல் அளவு, கரைதிறன் மற்றும் அது தொடர்பான பயன்பாட்டுப் பண்புகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது. மூலக்கூறு சங்கிலியில் உள்ள பதிலீடுகளின் வகையின்படி, இதை மோனோஈதர் மற்றும் கலப்பு ஈதர் எனப் பிரிக்கலாம். நாம் பொதுவாக MC-ஐ மோனோஈதராகவும், PMC-ஐ கலப்பு ஈதராகவும் பயன்படுத்துகிறோம். மெத்தில் செல்லுலோஸ் ஈதர் (MC) என்பது, இயற்கை செல்லுலோஸின் குளுக்கோஸ் அலகில் உள்ள ஹைட்ராக்சில் தொகுதிக்கு பதிலாக மெத்தாக்சி தொகுதி பதிலீடு செய்யப்பட்ட பிறகு கிடைக்கும் விளைபொருள் ஆகும். இது, அலகில் உள்ள ஹைட்ராக்சில் தொகுதியின் ஒரு பகுதிக்கு மெத்தாக்சி தொகுதியையும், மற்றொரு பகுதிக்கு ஹைட்ராக்சிபுரோப்பைல் தொகுதியையும் பதிலீடு செய்வதன் மூலம் பெறப்படும் ஒரு விளைபொருள் ஆகும். இதன் கட்டமைப்பு வாய்ப்பாடு [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x ஆகும். ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் மெத்தில் செல்லுலோஸ் ஈதர் (HEMC) ஆகியவை சந்தையில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்பட்டு விற்கப்படும் முக்கிய வகைகளாகும்.

கரைதிறனின் அடிப்படையில், இதை அயனி மற்றும் அயனியற்றவை எனப் பிரிக்கலாம். நீரில் கரையக்கூடிய அயனியற்ற செல்லுலோஸ் ஈதர்கள், முக்கியமாக ஆல்கைல் ஈதர்கள் மற்றும் ஹைட்ராக்ஸிஆல்கைல் ஈதர்கள் என இரண்டு தொடர்களால் ஆனவை. அயனி CMC முக்கியமாக செயற்கை சலவைக்கலவைகள், ஜவுளி அச்சிடுதல் மற்றும் சாயமிடுதல், உணவு மற்றும் எண்ணெய் ஆய்வு ஆகியவற்றில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அயனியற்ற MC, PMC, HEMC போன்றவை முக்கியமாக கட்டுமானப் பொருட்கள், லேடெக்ஸ் பூச்சுகள், மருந்து, அன்றாட இரசாயனங்கள் போன்றவற்றில் அடர்த்தியாக்கி, நீர் தக்கவைக்கும் காரணி, நிலைப்படுத்தி, பரப்பி மற்றும் படலம் உருவாக்கும் காரணியாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

2. செல்லுலோஸ் ஈதரின் நீர் தக்கவைப்பு

செல்லுலோஸ் ஈதரின் நீர் தக்கவைப்பு: கட்டுமானப் பொருட்கள், குறிப்பாக உலர் தூள் சாந்து உற்பத்தியில், செல்லுலோஸ் ஈதர் ஒரு ஈடு செய்ய முடியாத பங்கை வகிக்கிறது; அதிலும் குறிப்பாக சிறப்பு சாந்து (மாற்றியமைக்கப்பட்ட சாந்து) உற்பத்தியில், இது ஒரு இன்றியமையாத மற்றும் முக்கியமான அங்கமாகும்.

சாந்தில் நீரில் கரையக்கூடிய செல்லுலோஸ் ஈதரின் முக்கியப் பங்கு மூன்று அம்சங்களைக் கொண்டுள்ளது. ஒன்று, அதன் சிறந்த நீர் தக்கவைப்புத் திறன்; மற்றொன்று, சாந்தின் நிலைத்தன்மை மற்றும் திக்ஸோட்ரோபி மீதான அதன் தாக்கம்; மூன்றாவது, சிமெண்டுடனான அதன் இடைவினை. செல்லுலோஸ் ஈதரின் நீர் தக்கவைப்பு விளைவானது, அடித்தள அடுக்கின் நீர் உறிஞ்சும் திறன், சாந்தின் கலவை, சாந்து அடுக்கின் தடிமன், சாந்தின் நீர் தேவை மற்றும் இறுகும் பொருளின் இறுகும் நேரம் ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது. செல்லுலோஸ் ஈதரின் நீர் தக்கவைப்புத் திறனானது, அதன் கரைதிறன் மற்றும் நீர் நீக்கத்திலிருந்தே உருவாகிறது. நாம் அனைவரும் அறிந்தபடி, செல்லுலோஸ் மூலக்கூறு சங்கிலியில் அதிக எண்ணிக்கையிலான, எளிதில் நீரேற்றம் அடையக்கூடிய OH குழுக்கள் இருந்தாலும், அது நீரில் கரையாது. ஏனெனில், செல்லுலோஸின் அமைப்பு அதிக அளவு படிகத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது.

ஹைட்ராக்சில் தொகுதிகளின் நீரேற்றும் திறன் மட்டும், மூலக்கூறுகளுக்கு இடையேயான வலிமையான ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளையும் வான் டெர் வால்ஸ் விசைகளையும் ஈடுகட்டப் போதுமானதாக இல்லை. எனவே, அது நீரில் கரையாமல், வீங்க மட்டுமே செய்கிறது. மூலக்கூறு சங்கிலியில் ஒரு பதிலி அறிமுகப்படுத்தப்படும்போது, ​​அந்த பதிலி ஹைட்ரஜன் சங்கிலியை அழிப்பது மட்டுமல்லாமல், அருகிலுள்ள சங்கிலிகளுக்கு இடையில் அது செருகப்படுவதால், சங்கிலிகளுக்கு இடையேயான ஹைட்ரஜன் பிணைப்பும் அழிக்கப்படுகிறது. பதிலியின் அளவு பெரிதாக ஆக, மூலக்கூறுகளுக்கு இடையேயான தூரமும் அதிகமாகிறது. தூரம் அதிகரிக்க அதிகரிக்க, ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளை அழிக்கும் விளைவும் அதிகரிக்கிறது. செல்லுலோஸ் படிக அமைப்பு விரிவடைந்து, கரைசல் உள்ளே நுழைந்த பிறகு, செல்லுலோஸ் ஈதர் நீரில் கரையக்கூடியதாக மாறி, அதிக பாகுத்தன்மை கொண்ட ஒரு கரைசலை உருவாக்குகிறது. வெப்பநிலை அதிகரிக்கும்போது, ​​பாலிமரின் நீரேற்றம் பலவீனமடைந்து, சங்கிலிகளுக்கு இடையேயான நீர் வெளியேற்றப்படுகிறது. நீரிழப்பு விளைவு போதுமானதாக இருக்கும்போது, ​​மூலக்கூறுகள் ஒன்றுசேரத் தொடங்கி, ஒரு முப்பரிமாண வலைப்பின்னல் அமைப்பு கொண்ட கூழ்மத்தை உருவாக்கி விரிகின்றன. சாந்தின் நீர் தக்கவைக்கும் திறனைப் பாதிக்கும் காரணிகளில் செல்லுலோஸ் ஈதரின் பாகுத்தன்மை, சேர்க்கப்படும் அளவு, துகள்களின் நுண்மை மற்றும் பயன்படுத்தப்படும் வெப்பநிலை ஆகியவை அடங்கும்.

செல்லுலோஸ் ஈதரின் பாகுத்தன்மை அதிகமாக இருந்தால், அதன் நீர் தக்கவைப்பு செயல்திறன் சிறப்பாக இருக்கும். பாகுத்தன்மை என்பது MC செயல்திறனின் ஒரு முக்கிய அளவுருவாகும். தற்போது, ​​வெவ்வேறு MC உற்பத்தியாளர்கள் MC-யின் பாகுத்தன்மையை அளவிட வெவ்வேறு முறைகளையும் கருவிகளையும் பயன்படுத்துகின்றனர். ஹேக் ரோட்டோவிஸ்கோ, ஹோப்ளர், உப்பலோட் மற்றும் புரூக்ஃபீல்ட் ஆகியவை முக்கிய முறைகளாகும். ஒரே தயாரிப்புக்கு, வெவ்வேறு முறைகளால் அளவிடப்பட்ட பாகுத்தன்மை முடிவுகள் மிகவும் வேறுபடுகின்றன, சிலவற்றில் இருமடங்கு வேறுபாடுகள் கூட உள்ளன. எனவே, பாகுத்தன்மையை ஒப்பிடும்போது, ​​வெப்பநிலை, ரோட்டார் போன்றவற்றை உள்ளடக்கிய ஒரே சோதனை முறைகளுக்கு இடையில் இது மேற்கொள்ளப்பட வேண்டும்.

பொதுவாக, பாகுத்தன்மை அதிகமாக இருந்தால், நீர் தக்கவைப்பு விளைவு சிறப்பாக இருக்கும். இருப்பினும், பாகுத்தன்மை மற்றும் MC-யின் மூலக்கூறு எடை அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​அதன் கரைதிறனில் ஏற்படும் குறைவு, சாந்தின் வலிமை மற்றும் கட்டுமான செயல்திறனில் எதிர்மறையான தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும். பாகுத்தன்மை அதிகமாக இருந்தால், சாந்தின் தடிமனாக்கும் விளைவு மிகவும் தெளிவாகத் தெரியும், ஆனால் அது நேர் விகிதத்தில் இல்லை. பாகுத்தன்மை அதிகமாக இருந்தால், ஈரச் சாந்து அதிக பிசுபிசுப்புடன் இருக்கும், அதாவது, கட்டுமானத்தின் போது, ​​அது சுரண்டியுடன் ஒட்டிக்கொள்வதாகவும், அடித்தளத்துடன் அதிக ஒட்டுதலாகவும் வெளிப்படுகிறது. ஆனால் அது ஈரச் சாந்தின் கட்டமைப்பு வலிமையை அதிகரிக்க உதவுவதில்லை. கட்டுமானத்தின் போது, ​​தொய்வு எதிர்ப்பு செயல்திறன் தெளிவாகத் தெரிவதில்லை. இதற்கு மாறாக, சில நடுத்தர மற்றும் குறைந்த பாகுத்தன்மை கொண்ட ஆனால் மாற்றியமைக்கப்பட்ட மெத்தில் செல்லுலோஸ் ஈதர்கள், ஈரச் சாந்தின் கட்டமைப்பு வலிமையை மேம்படுத்துவதில் சிறந்த செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளன.

சாந்தில் சேர்க்கப்படும் செல்லுலோஸ் ஈதரின் அளவு அதிகமாக இருந்தால், நீர் தக்கவைப்பு செயல்திறன் சிறப்பாக இருக்கும், மேலும் அதன் பாகுத்தன்மை அதிகமாக இருந்தால், நீர் தக்கவைப்பு செயல்திறன் இன்னும் சிறப்பாக இருக்கும்.

துகள் அளவைப் பொறுத்தவரை, துகள் எவ்வளவு நுண்ணியதாக இருக்கிறதோ, அவ்வளவு சிறப்பாக நீர் தக்கவைப்புத் திறன் இருக்கும். செல்லுலோஸ் ஈதரின் பெரிய துகள்கள் தண்ணீருடன் தொடர்பு கொண்ட பிறகு, அதன் மேற்பரப்பு உடனடியாகக் கரைந்து, நீர் மூலக்கூறுகள் தொடர்ந்து ஊடுருவுவதைத் தடுப்பதற்காக, அந்தப் பொருளைச் சுற்றி ஒரு கூழ்மத்தை (gel) உருவாக்குகிறது. சில சமயங்களில், நீண்ட நேரம் கலக்கிய பிறகும் கூட, அது சீராகப் பரவி கரையாமல், ஒரு கலங்கலான பஞ்சு போன்ற கரைசலையோ அல்லது திரட்சியையோ உருவாக்குகிறது. இது செல்லுலோஸ் ஈதரின் நீர் தக்கவைப்புத் திறனைப் பெரிதும் பாதிக்கிறது, மேலும் செல்லுலோஸ் ஈதரைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கான காரணிகளில் கரைதிறனும் ஒன்றாகும்.

மெத்தில் செல்லுலோஸ் ஈதரின் செயல்திறனுக்கான ஒரு முக்கியக் குறியீடு அதன் நுண்மையாகும். உலர் தூள் சாந்துக்கு பயன்படுத்தப்படும் மெத்தில் செல்லுலோஸ், குறைந்த நீர் உள்ளடக்கம் கொண்ட தூளாக இருக்க வேண்டும். மேலும், அதன் நுண்மையில் 20% முதல் 60% வரையிலான துகள்களின் அளவு 63 மைக்ரோமீட்டருக்கும் குறைவாக இருக்க வேண்டும். இந்த நுண்மை, மெத்தில் செல்லுலோஸ் ஈதரின் கரைதிறனைப் பாதிக்கிறது. கரடுமுரடான மெத்தில் செல்லுலோஸ் பொதுவாகத் துகள்களாக இருக்கும். இது கட்டியாகாமல் தண்ணீரில் எளிதில் கரையும், ஆனால் அதன் கரைதல் வேகம் மிகவும் மெதுவாக இருப்பதால், உலர் தூள் சாந்தில் பயன்படுத்துவதற்கு இது ஏற்றதல்ல. உலர் தூள் சாந்தில், மெத்தில் செல்லுலோஸ், ஜல்லி, நுண்ணிய நிரப்பி மற்றும் சிமெண்ட் போன்ற சிமெண்ட் பொருட்களுக்கு இடையில் கலக்கப்படுகிறது. போதுமான அளவு நுண்ணிய தூளாக இருந்தால் மட்டுமே, தண்ணீருடன் கலக்கும்போது மெத்தில் செல்லுலோஸ் ஈதர் கட்டியாவதைத் தவிர்க்க முடியும். கட்டிகளைக் கரைப்பதற்காக மெத்தில் செல்லுலோஸ் தண்ணீருடன் சேர்க்கப்படும்போது, ​​அது சிதறி கரைவது மிகவும் கடினமாகிறது.

மெத்தில் செல்லுலோஸின் (MC) கரடுமுரடான நுண்மை வீணானது மட்டுமல்லாமல், சாந்தின் உள்ளூர் வலிமையையும் குறைக்கிறது. அத்தகைய உலர் தூள் சாந்து ஒரு பெரிய பரப்பளவில் பயன்படுத்தப்படும்போது, ​​உள்ளூர் உலர் தூள் சாந்தின் இறுகும் வேகம் கணிசமாகக் குறையும், மேலும் வெவ்வேறு இறுகும் நேரங்கள் காரணமாக விரிசல்கள் தோன்றும். இயந்திரக் கட்டுமானத்துடன் கூடிய தெளிப்பு சாந்தைப் பொறுத்தவரை, கலக்கும் நேரம் குறைவாக இருப்பதால் நுண்மைக்கான தேவை அதிகமாக உள்ளது. மெத்தில் செல்லுலோஸின் நுண்மை அதன் நீர் தக்கவைப்பிலும் ஒரு குறிப்பிட்ட தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. பொதுவாக, ஒரே பாகுத்தன்மை ஆனால் வெவ்வேறு நுண்மை கொண்ட மெத்தில் செல்லுலோஸ் ஈதர்களுக்கு, ஒரே அளவு சேர்க்கப்படும்போது, ​​நுண்மை அதிகமாக இருந்தால் நீர் தக்கவைப்பு விளைவு சிறப்பாக இருக்கும்.

MC-யின் நீர் தக்கவைப்புத் திறனும் பயன்படுத்தப்படும் வெப்பநிலையைச் சார்ந்துள்ளது, மேலும் வெப்பநிலை அதிகரிக்கும்போது மெத்தில் செல்லுலோஸ் ஈதரின் நீர் தக்கவைப்புத் திறன் குறைகிறது. இருப்பினும், உண்மையான பொருள் பயன்பாடுகளில், கோடைக்காலத்தில் வெயிலில் வெளிப்புறச் சுவர்களுக்குப் புட்டி பூசுவது போன்ற பல சூழல்களில், உலர் தூள் சாந்து பெரும்பாலும் அதிக வெப்பநிலையில் (40 டிகிரிக்கு மேல்) சூடான அடிதளங்களில் பூசப்படுகிறது. இது பெரும்பாலும் சிமெண்ட் இறுகுவதையும், உலர் தூள் சாந்து கடினமாவதையும் துரிதப்படுத்துகிறது. நீர் தக்கவைப்பு விகிதத்தில் ஏற்படும் இந்த வீழ்ச்சி, வேலைத்திறன் மற்றும் விரிசல் எதிர்ப்புத்திறன் ஆகிய இரண்டும் பாதிக்கப்படுகின்றன என்ற தெளிவான உணர்வை ஏற்படுத்துகிறது. மேலும், இந்த நிலையில் வெப்பநிலை காரணிகளின் தாக்கத்தைக் குறைப்பது மிகவும் முக்கியமானதாகும்.

இருப்பினும்மெத்தில் ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் செல்லுலோஸ் ஈதர்சேர்க்கைப் பொருட்கள் தற்போது தொழில்நுட்ப வளர்ச்சியின் உச்சத்தில் இருப்பதாகக் கருதப்பட்டாலும், அவை வெப்பநிலையைச் சார்ந்திருப்பதால் உலர் தூள் சாந்தின் செயல்திறன் பலவீனமடையும். மெத்தில் ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் செல்லுலோஸின் அளவு அதிகரிக்கப்பட்டாலும் (கோடைக்கால ஃபார்முலா), அதன் வேலைத்திறனும் விரிசல் தடுப்புத் திறனும் பயன்பாட்டுத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்வதில்லை. ஈத்தரீஃபிகேஷன் அளவை அதிகரிப்பது போன்ற சில சிறப்புச் செயல்முறைகள் மூலம், அதிக வெப்பநிலையிலும் நீர் தக்கவைப்பு விளைவைப் பராமரிக்க முடியும். இதன்மூலம், கடுமையான சூழ்நிலைகளிலும் இது சிறந்த செயல்திறனை வழங்குகிறது.