Нақши эфири селлюлоза дар маҳлули тайёр

Дар маҳлули тайёр, миқдори иловагии эфири селлюлоза хеле кам аст, аммо он метавонад кори маҳлули тарро ба таври назаррас беҳтар созад ва он иловаи асосиест, ки ба кори сохтмонии маҳлул таъсир мерасонад. Интихоби оқилонаи эфирҳои селлюлозаи навъҳои гуногун, часпакҳои гуногун, андозаи зарраҳои гуногун, дараҷаҳои гуногуни часпакӣ ва миқдори иловашуда ба беҳтар шудани кори маҳлули хушки хока таъсири мусбат мерасонад. Дар айни замон, бисёр маҳлулҳои хиштӣ ва гаҷкорӣ кори нигоҳдории обро суст доранд ва лойи об пас аз чанд дақиқа истодан ҷудо мешавад.

Нигоҳ доштани об як кори муҳими метил астэфири селлюлоза, ва инчунин ин як хусусиятест, ки бисёре аз истеҳсолкунандагони маҳлули хушки ватанӣ, бахусус истеҳсолкунандагони минтақаҳои ҷанубӣ бо ҳарорати баланд, ба он диққат медиҳанд. Омилҳое, ки ба таъсири нигоҳдории об дар маҳлули хушки хушк таъсир мерасонанд, миқдори MC иловашуда, часпакии MC, майдагии зарраҳо ва ҳарорати муҳити истифода мебошанд.

Эфири селлюлоза як полимери синтетикӣ аст, ки аз селлюлозаи табиӣ тавассути тағироти кимиёвӣ сохта шудааст. Эфири селлюлоза як ҳосилаи селлюлозаи табиӣ аст. Истеҳсоли эфири селлюлоза аз полимерҳои синтетикӣ фарқ мекунад. Маводи асосии он селлюлоза, як пайвастагии полимерии табиӣ мебошад. Аз сабаби хусусияти сохтори табиии селлюлоза, худи селлюлоза қобилияти реаксия бо агентҳои эфиризатсияро надорад. Аммо, пас аз коркарди агенти варамкунанда, пайвандҳои қавии гидрогенӣ байни занҷирҳои молекулавӣ ва занҷирҳо вайрон мешаванд ва раҳошавии фаъоли гурӯҳи гидроксил ба селлюлозаи реактивии ишқорӣ табдил меёбад. Эфири селлюлозаро ба даст оред.

Хусусиятҳои эфирҳои селлюлоза аз намуд, шумора ва тақсимоти ивазкунандаҳо вобастаанд. Таснифоти эфирҳои селлюлоза инчунин ба намуди ивазкунандаҳо, дараҷаи эфиризатсия, ҳалшавандагӣ ва хосиятҳои марбут ба татбиқ асос ёфтааст. Мувофиқи намуди ивазкунандаҳо дар занҷири молекулавӣ, онро метавон ба моноэфир ва эфири омехта тақсим кард. MC, ки мо одатан истифода мебарем, моноэфир ва HPMC эфири омехта аст. Эфири метилселлюлоза MC маҳсулотест, ки пас аз иваз кардани гурӯҳи гидроксил дар воҳиди глюкозаи селлюлозаи табиӣ бо метокси ба вуҷуд меояд. Як қисми гурӯҳи гидроксил дар воҳид бо гурӯҳи метокси ва қисми дигар бо гурӯҳи гидроксипропил иваз карда мешавад. Эфири этилметилселлюлоза HEMC, инҳо навъҳои асосии васеъ истифодашаванда ва фурӯхташаванда дар бозор мебошанд.

Аз ҷиҳати ҳалшавандагӣ, онро ба ионӣ ва ғайриионӣ тақсим кардан мумкин аст. Эфирҳои селлюлозаи ғайриионӣ, ки дар об ҳал мешаванд, асосан аз ду силсила эфирҳои алкил ва эфирҳои гидроксиалкил иборатанд. CMC-и ионӣ асосан дар шустушӯйҳои синтетикӣ, чоп ва рангкунии матоъ, ҷустуҷӯи хӯрокворӣ ва нафт истифода мешавад. MC-и ғайриионӣ, HPMC, HEMC ва ғайра асосан дар масолеҳи сохтмонӣ, рӯйпӯшҳои латексӣ, тиб, маводи кимиёвии ҳаррӯза ва ғайра истифода мешаванд. Ҳамчун ғафскунанда, агенти нигоҳдории об, стабилизатор, парокандакунанда ва агенти ташаккули плёнка истифода мешавад.

Нигоҳ доштани об дар эфири селлюлоза: Дар истеҳсоли масолеҳи сохтмонӣ, махсусан маҳлули хушки хокаи, эфири селлюлоза нақши ивазнашавандаро мебозад, махсусан дар истеҳсоли маҳлули махсус (маҳлули тағйирёфта), он як ҷузъи ҳатмӣ ва муҳим аст. Нақши муҳими эфири селлюлозаи дар об ҳалшаванда дар маҳлул асосан се ҷанба дорад: яке қобилияти нигоҳдории аълои об, дигаре таъсир ба консистенсия ва тиксотропияи маҳлул ва сеюм таъсири мутақобила бо семент. Таъсири нигоҳдории об дар эфири селлюлоза аз ҷабби об дар қабати асосӣ, таркиби маҳлул, ғафсии қабати маҳлул, талаботи об дар маҳлул ва вақти мустаҳкамшавии маводи мустаҳкам вобаста аст. Нигоҳ доштани об дар эфири селлюлоза аз ҳалшавандагӣ ва хушкшавии худи эфири селлюлоза бармеояд. Тавре ки ҳамаи мо медонем, гарчанде ки занҷири молекулавии селлюлоза шумораи зиёди гурӯҳҳои OH-и хеле намнокро дар бар мегирад, он дар об ҳал намешавад, зеро сохтори селлюлоза дараҷаи баланди кристаллӣ дорад. Қобилияти гидрататсияи гурӯҳҳои гидроксил танҳо барои пӯшонидани пайвандҳои қавии гидрогенӣ ва қувваҳои ван дер Ваалс байни молекулаҳо кофӣ нест. Аз ин рӯ, он танҳо варам мекунад, аммо дар об ҳал намешавад. Вақте ки ивазкунанда ба занҷири молекулавӣ ворид карда мешавад, на танҳо ивазкунанда занҷири гидрогенро вайрон мекунад, балки пайванди гидрогении байни занҷирӣ низ аз сабаби часпидани ивазкунанда байни занҷирҳои ҳамшафат вайрон мешавад. Ҳар қадар ивазкунанда калонтар бошад, масофа байни молекулаҳо ҳамон қадар калон мешавад. Ҳар қадар масофа калонтар бошад. Ҳар қадар таъсири вайрон кардани пайвандҳои гидрогенӣ зиёдтар бошад, эфири селлюлоза пас аз васеъ шудани шабакаи селлюлоза ва ворид шудани маҳлул дар об ҳал мешавад ва маҳлули часпакии баландро ташкил медиҳад. Вақте ки ҳарорат баланд мешавад, гидрататсияи полимер суст мешавад ва об байни занҷирҳо берун меравад. Вақте ки таъсири дегидрататсия кофӣ аст, молекулаҳо ба ҷамъшавӣ шурӯъ мекунанд ва гелии сохтори сеченакаи шабакаро ташкил медиҳанд ва печонида мешаванд.

Омилҳое, ки ба нигоҳдории об дар маҳлул таъсир мерасонанд, часпакии эфири селлюлоза, миқдори иловашуда, майдагии зарраҳо ва ҳарорати истифодаро дар бар мегиранд.

Ҳар қадар часпакии эфири селлюлоза зиёд бошад, ҳамон қадар самаранокии нигоҳдории об беҳтар мешавад. Часпакӣ параметри муҳими самаранокии MC мебошад. Дар айни замон, истеҳсолкунандагони гуногуни MC барои чен кардани часпакии MC усулҳо ва асбобҳои гуногунро истифода мебаранд. Усулҳои асосӣ Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde ва Brookfield мебошанд. Барои як маҳсулот, натиҷаҳои часпакӣ, ки бо усулҳои гуногун чен карда мешаванд, хеле фарқ мекунанд ва баъзеҳо ҳатто фарқияти дучанд доранд. Аз ин рӯ, ҳангоми муқоисаи часпакӣ, он бояд байни ҳамон усулҳои санҷишӣ, аз ҷумла ҳарорат, ротор ва ғайра гузаронида шавад.

Умуман, ҳар қадар часпакӣ баландтар бошад, ҳамон қадар таъсири нигоҳдории об беҳтар мешавад. Аммо, ҳар қадар часпакӣ баландтар бошад ва вазни молекулавии MC баландтар бошад, коҳиши мувофиқи ҳалшавандагии он ба мустаҳкамӣ ва кори сохтмонии маҳлул таъсири манфӣ мерасонад. Ҳар қадар часпакӣ баландтар бошад, таъсири ғафсшавӣ ба маҳлул ҳамон қадар равшантар мешавад, аммо он мустақиман мутаносиб нест. Ҳар қадар часпакӣ баландтар бошад, маҳлули тар ҳамон қадар часпактар ​​хоҳад буд, яъне ҳангоми сохтмон он ҳамчун часпидан ба скрепер ва часпакии баланд ба субстрат зоҳир мешавад. Аммо афзоиши мустаҳкамии сохтории худи маҳлули тар муфид нест. Ҳангоми сохтмон, самаранокии зидди лағжиш возеҳ нест. Баръакс, баъзе эфирҳои часпакии миёна ва паст, вале тағйирёфтаи метилселлюлоза, дар беҳтар кардани мустаҳкамии сохтории маҳлули тар самаранокии аъло доранд.

Ҳар қадар миқдори зиёди эфири селлюлоза ба маҳлул илова карда шавад, ҳамон қадар самаранокии нигоҳдории об беҳтар мешавад ва ҳар қадар часпакӣ баландтар бошад, самаранокии нигоҳдории об ҳамон қадар беҳтар мешавад.

Барои андозаи зарраҳо, ҳар қадар зарра майдатар бошад, ҳамон қадар нигоҳдории об беҳтар мешавад. Пас аз он ки зарраҳои калони эфири селлюлоза бо об тамос мегиранд, сатҳ фавран ҳал мешавад ва гелро барои печонидани мавод ташкил медиҳад, то аз воридшавии молекулаҳои об пешгирӣ кунад. Баъзан онро ҳатто пас аз омехта кардани тӯлонӣ яксон пароканда ва ҳал кардан мумкин нест, ки маҳлули флокулентии абрнок ё агломератсияро ташкил медиҳад. Ин ба нигоҳдории об дар эфири селлюлоза таъсири калон мерасонад ва ҳалшавандагӣ яке аз омилҳои интихоби эфири селлюлоза мебошад. Нозукӣ инчунин нишондиҳандаи муҳими иҷрои эфири метилселлюлоза мебошад. MC, ки барои маҳлули хушки хокаи истифодашаванда истифода мешавад, бояд хока бошад, бо миқдори ками об ва нозукӣ инчунин талаб мекунад, ки 20% ~ 60% андозаи зарра камтар аз 63 мкм бошад. Нозукӣ ба ҳалшавандагии эфири метилселлюлоза таъсир мерасонад. MC-и дағал одатан донадор аст ва онро дар об бе агломератсия ҳал кардан осон аст, аммо суръати ҳалшавӣ хеле суст аст, аз ин рӯ он барои истифода дар маҳлули хушки хокаи мувофиқ нест. Дар маҳлули хушки хокаи MC дар байни маводҳои сементкунанда, ба монанди агрегатҳо, пуркунандаи майда ва семент пароканда мешавад ва танҳо хокаи ба қадри кофӣ майда метавонад ҳангоми омехта бо об аз ҷамъшавии эфири метилселлюлоза пешгирӣ кунад. Вақте ки MC бо об барои ҳал кардани агломератҳо илова карда мешавад, пароканда ва ҳал кардани он хеле душвор аст. Нозукии дағали MC на танҳо исрофкорӣ аст, балки қувваи маҳаллии маҳлулро низ коҳиш медиҳад. Вақте ки чунин маҳлули хушки хокаи дар масоҳати калон истифода мешавад, суръати хушкшавии маҳлули хушки хокаи маҳаллӣ ба таври назаррас коҳиш меёбад ва аз сабаби вақти гуногуни хушкшавӣ тарқишҳо пайдо мешаванд. Барои маҳлули пошидашуда бо сохтори механикӣ, талабот ба нозукӣ аз сабаби кӯтоҳ будани вақти омехтакунӣ баландтар аст.

Нозукии MC инчунин ба нигоҳдории об таъсири муайяне мерасонад. Умуман, барои эфирҳои метилселлюлоза бо часпакии якхела, вале нозукии гуногун, дар зери миқдори иловагии якхела, ҳар қадар нозуктар бошад, ҳамон қадар таъсири нигоҳдории об беҳтар мешавад.

Нигоҳ доштани об дар MC инчунин бо ҳарорати истифодашуда алоқаманд аст ва нигоҳ доштани об дар эфири метилселлюлоза бо афзоиши ҳарорат коҳиш меёбад. Аммо, дар татбиқи воқеии мавод, маҳлули хушки хокаи аксар вақт дар бисёр муҳитҳо, ба монанди гилкоркунии девори берунӣ дар зери офтоб дар тобистон, дар зеризаминҳои гарм дар ҳарорати баланд (аз 40 дараҷа баландтар) истифода мешавад, ки аксар вақт хушкшавии семент ва сахтшавии маҳлули хушки хокаи хокаи хушкро суръат мебахшад. Паст шудани суръати нигоҳдории об боиси эҳсоси возеҳ мегардад, ки ҳам қобилияти корӣ ва ҳам муқовимат ба тарқишҳо таъсир мерасонанд ва кам кардани таъсири омилҳои ҳарорат дар ин ҳолат махсусан муҳим аст. Гарчанде ки иловаҳои эфири метилгидроксиэтилселлюлоза айни замон дар сафи пеши рушди технологӣ ҳисобида мешаванд, вобастагии онҳо аз ҳарорат то ҳол ба суст шудани кори маҳлули хушки хокаи хокаи хушк оварда мерасонад. Гарчанде ки миқдори метилгидроксиэтилселлюлоза зиёд мешавад (формулаи тобистона), қобилияти корӣ ва муқовимат ба тарқишҳо ҳанӯз ҳам наметавонанд ниёзҳои истифодаро қонеъ кунанд. Тавассути баъзе коркардҳои махсус ба MC, ба монанди зиёд кардани дараҷаи эфиризатсия ва ғайра, таъсири нигоҳдории обро дар ҳарорати баландтар нигоҳ доштан мумкин аст, то ки он дар шароити сахт кори беҳтарро таъмин кунад.

Илова бар ин, ғафсшавӣ ва тиксотропияи эфири селлюлоза: вазифаи дуюми эфири селлюлоза - ғафсшавӣ аз инҳо вобаста аст: дараҷаи полимеризатсияи эфири селлюлоза, консентратсияи маҳлул, суръати буриш, ҳарорат ва дигар шароитҳо. Хусусияти гелшавии маҳлул ба селлюлозаи алкил ва ҳосилаҳои тағйирёфтаи он хос аст. Хусусиятҳои гелшавӣ ба дараҷаи ивазкунӣ, консентратсияи маҳлул ва иловаҳо алоқаманданд. Барои ҳосилаҳои тағйирёфтаи гидроксиалкил, хосиятҳои гел инчунин ба дараҷаи тағйирёбии гидроксиалкил алоқаманданд. Барои MC ва HPMC-ҳои часпакии паст, маҳлули 10%-15%, MC ва HPMC-ҳои часпакии миёнаро 5%-10%, дар ҳоле ки MC ва часпакии баландро...HPMCтанҳо метавонад маҳлули 2%-3% тайёр кунад ва одатан таснифоти часпакии эфири селлюлоза низ бо маҳлули 1%-2% баҳогузорӣ карда мешавад. Эфири селлюлозаи вазни молекулавии баланд самаранокии баланди ғафскунӣ дорад. Дар маҳлули якхелаи консентратсия, полимерҳо бо вазнҳои гуногуни молекулавӣ часпакҳои гуногун доранд. Дараҷаи баланд. Часпакии мақсаднокро танҳо бо илова кардани миқдори зиёди эфири селлюлозаи вазни молекулавии паст ба даст овардан мумкин аст. Часпакии он аз суръати буриш вобастагии кам дорад ва часпакии баланд ба часпакии мақсаднок мерасад ва миқдори иловаи зарурӣ кам аст ва часпакӣ аз самаранокии ғафскунӣ вобаста аст. Аз ин рӯ, барои ба даст овардани мувофиқати муайян, миқдори муайяни эфири селлюлоза (консентратсияи маҳлул) ва часпакии маҳлул бояд кафолат дода шавад. Ҳарорати гелии маҳлул низ бо афзоиши консентратсияи маҳлул ба таври хаттӣ коҳиш меёбад ва пас аз расидан ба консентратсияи муайян дар ҳарорати хонагӣ гел мешавад. Консентратсияи гелшавии HPMC дар ҳарорати хонагӣ нисбатан баланд аст.

Мувофиқатро инчунин бо интихоби андозаи зарраҳо ва интихоби эфирҳои селлюлоза бо дараҷаҳои гуногуни тағйирот танзим кардан мумкин аст. Тағйирот номида мешавад, ки дараҷаи муайяни ивазкунии гурӯҳҳои гидроксиалкилро дар сохтори скелетии MC ворид мекунад. Бо тағир додани арзишҳои нисбии ивазкунии ду ивазкунанда, яъне арзишҳои нисбии ивазкунии DS ва ms гурӯҳҳои метокси ва гидроксиалкил, ки мо аксар вақт мегӯем. Талаботи гуногуни иҷрои эфири селлюлозаро бо тағир додани арзишҳои нисбии ивазкунии ду ивазкунанда ба даст овардан мумкин аст.

Робитаи байни мувофиқат ва тағирот: илова кардани эфири селлюлоза ба истеъмоли оби маҳлул таъсир мерасонад ва тағир додани таносуби об-пайвандкунандаи об ва семент таъсири ғафскунанда дорад, ҳар қадар миқдор баландтар бошад, истеъмоли об ҳамон қадар зиёдтар мешавад.

Эфирҳои селлюлоза, ки дар масолеҳи сохтмонии хокадор истифода мешаванд, бояд дар оби хунук зуд ҳал шаванд ва барои система консентратсияи мувофиқро таъмин кунанд. Агар ба онҳо суръати муайяни буриш дода шавад, он ба блоки флокулентӣ ва коллоидӣ табдил меёбад, ки маҳсулоти пастсифат ё пастсифат аст.

Инчунин, байни консистенсияи хамираи семент ва миқдори эфири селлюлоза робитаи хуби хаттӣ вуҷуд дорад. Эфири селлюлоза метавонад часпакии маҳлулро ба таври назаррас афзоиш диҳад. Ҳар қадар миқдор зиёд бошад, таъсир ҳамон қадар равшантар мешавад. Маҳлули обии эфири селлюлозаи часпакии баланд тиксотропияи баланд дорад, ки ин низ хусусияти асосии эфири селлюлоза мебошад. Маҳлулҳои обии полимерҳои MC одатан моеъи псевдопластикӣ ва ғайритиксотропиро дар ҳарорати гелии худ доранд, аммо хосиятҳои ҷараёни Нютонӣ дар суръати пасти буриш. Псевдопластикӣ бо вазни молекулавӣ ё консентратсияи эфири селлюлоза, новобаста аз намуди ивазкунанда ва дараҷаи ивазкунӣ, меафзояд. Аз ин рӯ, эфирҳои селлюлоза бо ҳамон дараҷаи часпакӣ, новобаста аз MC, HPMC, HEMC, ҳамеша хосиятҳои реологии якхеларо нишон медиҳанд, ба шарте ки консентратсия ва ҳарорат доимӣ нигоҳ дошта шаванд. Гелҳои сохторӣ ҳангоми баланд шудани ҳарорат ба вуҷуд меоянд ва ҷараёнҳои хеле тиксотропӣ ба амал меоянд. Эфирҳои селлюлозаи консентратсияи баланд ва часпакии паст ҳатто дар ҳарорати гел тиксотропияро нишон медиҳанд. Ин хосият барои танзими ҳамворкунӣ ва хамшавӣ дар сохтмони маҳлули бинокорӣ фоидаи калон дорад. Дар ин ҷо бояд шарҳ дод, ки ҳар қадар часпакии эфири селлюлоза баландтар бошад, нигоҳдории об ҳамон қадар беҳтар аст, аммо ҳар қадар часпакӣ баландтар бошад, вазни нисбии молекулавии эфири селлюлоза баландтар мешавад ва мувофиқан ҳалшавандагии он коҳиш меёбад, ки ба консентратсияи маҳлул ва иҷрои сохтмон таъсири манфӣ мерасонад. Ҳар қадар часпакӣ баландтар бошад, таъсири ғафсшавӣ ба маҳлул ҳамон қадар равшантар мешавад, аммо он комилан мутаносиб нест. Баъзе часпакии миёна ва паст мавҷуданд, аммо эфири селлюлозаи тағйирёфта дар беҳтар кардани мустаҳкамии сохтории маҳлулҳои тар самаранокии беҳтар дорад. Бо афзоиши часпакӣ, нигоҳдории обии эфири селлюлоза беҳтар мешавад.

Таъхири эфири селлюлоза: Вазифаи сеюми эфири селлюлоза ин таъхири раванди гидрататсияи семент мебошад. Эфири селлюлоза ба маҳлул хосиятҳои гуногуни муфид медиҳад ва инчунин гармии аввали гидрататсияи сементро кам мекунад ва раванди динамикии гидрататсияи сементро ба таъхир меандозад. Ин барои истифодаи маҳлул дар минтақаҳои сард номусоид аст. Ин таъсири таъхир аз сабаби адсорбсияи молекулаҳои эфири селлюлоза ба маҳсулоти гидрататсия, ба монанди CSH ва ca(OH)2 ба вуҷуд меояд. Аз сабаби афзоиши часпакии маҳлули сӯрохӣ, эфири селлюлоза ҳаракати ионҳоро дар маҳлул коҳиш медиҳад ва бо ин васила раванди гидрататсияро ба таъхир меандозад. Ҳар қадар консентратсияи эфири селлюлоза дар маводи гелии минералӣ баландтар бошад, таъсири таъхири гидрататсия ҳамон қадар возеҳтар аст. Эфири селлюлоза на танҳо мустаҳкамшавиро ба таъхир меандозад, балки раванди сахтшавии системаи маҳлули сементро низ ба таъхир меандозад. Таъсири таъхиркунандаи эфири селлюлоза на танҳо аз консентратсияи он дар системаи гелии минералӣ, балки аз сохтори химиявӣ низ вобаста аст. Ҳар қадар дараҷаи метилизатсияи HEMC баландтар бошад, таъсири таъхиркунандаи эфири селлюлоза ҳамон қадар беҳтар аст. Таносуби ивазкунии гидрофилӣ ба ивазкунии афзояндаи об. Таъсири сусткунанда қавитар аст. Аммо, часпакии эфири селлюлоза ба кинетикаи гидрататсияи семент таъсири кам мерасонад.

Бо афзоиши миқдори эфири селлюлоза, вақти сахтшавии маҳлул ба таври назаррас меафзояд. Байни вақти сахтшавии ибтидоии маҳлул ва миқдори эфири селлюлоза коррелятсияи хуби ғайрихаттӣ ва байни вақти сахтшавии ниҳоӣ ва миқдори эфири селлюлоза коррелятсияи хуби хаттӣ вуҷуд дорад. Мо метавонем вақти кори маҳлулро бо тағир додани миқдори эфири селлюлоза назорат кунем.

Хулоса, дар маҳлули тайёри омехта,эфири селлюлозадар нигоҳ доштани об, ғафсшавӣ, ба таъхир андохтани қувваи гидрататсияи семент ва беҳтар кардани сифати сохтмон нақш мебозад. Қобилияти хуби нигоҳдории об гидрататсияи сементро пурратар мекунад, метавонад часпакии тарро дар маҳлули тар беҳтар кунад, қувваи пайванди маҳлулро афзоиш диҳад ва вақтро танзим кунад. Илова кардани эфири селлюлоза ба маҳлули пошидани механикӣ метавонад сифати пошидан ё насоскунӣ ва мустаҳкамии сохтории маҳлулро беҳтар кунад. Аз ин рӯ, эфири селлюлоза ба таври васеъ ҳамчун иловаи муҳим дар маҳлули тайёр истифода мешавад.