ცელულოზის ეთერები მზა ნაღმტყორცნების დანამატებში

1. ცელულოზის ეთერის ძირითადი ფუნქცია

მზა ნაღმტყორცნებიდან, ცელულოზის ეთერი არის მთავარი დანამატი, რომელსაც ემატება ძალიან დაბალი რაოდენობით, მაგრამ შეიძლება მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს სველი ნაღმტყორცნების შესრულება და გავლენა მოახდინოს ნაღმტყორცნების მშენებლობის შესრულებაზე.

2. ცელულოზის ეთერების ტიპები

ცელულოზის ეთერის წარმოება ძირითადად ბუნებრივი ბოჭკოებისგან დამზადებულია ტუტე დაშლის, ნამყენის რეაქციის (ეთერიფიკაციის), სარეცხი, გაშრობის, სახეხი და სხვა პროცესების საშუალებით.

ძირითადი ნედლეულის თანახმად, ბუნებრივი ბოჭკოები შეიძლება დაიყოს: ბამბის ბოჭკოვანი, კედარის ბოჭკოვანი, წიფლის ბოჭკოვანი და ა.შ. მათი პოლიმერიზაციის ხარისხი განსხვავდება, რაც გავლენას ახდენს მათი პროდუქციის საბოლოო სიბლანტზე. ამჟამად, ცელულოზის ძირითადი მწარმოებლები იყენებენ ბამბის ბოჭკოს (ნიტროცელულოზის ქვე-პროდუქტი), როგორც მთავარ ნედლეულს.

ცელულოზის ეთერები შეიძლება დაიყოს იონურ და არაიონიკად. იონური ტიპი ძირითადად მოიცავს კარბოქსიმეთილის ცელულოზის მარილს, ხოლო არაიონური ტიპი ძირითადად მოიცავს მეთილის ცელულოზას, მეთილის ჰიდროქსიეთილის (პროპილ) ცელულოზას, ჰიდროქსიეთილის ცელულოზა და ა.შ.

დღეისათვის, მზა ნაღმტყორცნებიდან გამოყენებული ცელულოზის ეთერები ძირითადად არის მეთილის ცელულოზის ეთერი (MC), მეთილის ჰიდროქსიეთილ ცელულოზის ეთერი (MHEC), მეთილის ჰიდროქსიპროპილ ცელულოზის ეთერი (MHPG), ჰიდროქსიპროპილ მეთილის ცელულოზა ეთერი (HPMC). მზა ნაღმტყორცნებიდან, რადგან იონური ცელულოზა (კარბოქსიმეთილის ცელულოზის მარილი) არასტაბილურია კალციუმის იონების თანდასწრებით, იგი იშვიათად გამოიყენება მზა შერეულ პროდუქტებში, რომლებიც იყენებენ ცემენტს, დაჭრილი კირის და ა.შ., როგორც ცემენტის მასალები. ჩინეთის ზოგიერთ ადგილას, კარბოქსიმეთილის ცელულოზის მარილი გამოიყენება როგორც გასქელება, ზოგიერთი დახურული პროდუქტისთვის, რომელიც დამუშავებულია შეცვლილი სახამებლის, როგორც მთავარი ცემენტის მასალისა და შუგფის ფხვნილის, როგორც შემავსებლისთვის. ეს პროდუქტი მიდრეკილია ჭუჭყისკენ და არ არის მდგრადი წყლის მიმართ და ახლა ის ეტაპობრივად ხდება. ჰიდროქსიეთილის ცელულოზა ასევე გამოიყენება მზა-მიქსების ზოგიერთ პროდუქტში, მაგრამ აქვს ძალიან მცირე საბაზრო წილი.

3. ცელულოზის ეთერის ძირითადი შესრულების ინდიკატორები

(1) ხსნადობა

ცელულოზა არის პოლიჰიდროქსი პოლიმერული ნაერთი, რომელიც არც იშლება და არც დნება. ეთერიფიკაციის შემდეგ, ცელულოზა ხსნადია წყალში, განზავდეს ტუტე ხსნარი და ორგანული გამხსნელი და აქვს თერმოპლასტიკა. ხსნადობა ძირითადად დამოკიდებულია ოთხ ფაქტორზე: პირველი, ხსნადობა განსხვავდება სიბლანტის მიხედვით, მით უფრო დაბალია სიბლანტე, მით უფრო დიდია ხსნადობა. მეორე, ეთერიფიკაციის პროცესში დანერგილი ჯგუფების მახასიათებლები, რაც უფრო დიდია ჯგუფი დანერგილი, უფრო დაბალია ხსნადობა; რაც უფრო პოლარულია ჯგუფი, უფრო ადვილია ცელულოზის ეთერი წყალში დაყოფა. მესამე, ჩანაცვლების ხარისხი და ეთერიფიცირებული ჯგუფების განაწილება მაკრომოლეკულებში. ცელულოზის ეთერების უმეტესობა შეიძლება მხოლოდ წყალში დაიშალოს გარკვეული ჩანაცვლების ქვეშ. მეოთხე, ცელულოზის ეთერის პოლიმერიზაციის ხარისხი, მით უფრო მაღალია პოლიმერიზაციის ხარისხი, მით უფრო ნაკლებად ხსნადი; რაც უფრო დაბალია პოლიმერიზაციის ხარისხი, უფრო ფართო მასშტაბის ჩანაცვლების ხარისხი, რომელიც წყალში შეიძლება დაიშალოს.

(2) წყლის შეკავება

წყლის შეკავება ცელულოზის ეთერის მნიშვნელოვანი შესრულებაა და ასევე არის შესრულება, რომელსაც მრავალი შიდა მშრალი ფხვნილის მწარმოებელი, განსაკუთრებით სამხრეთ რეგიონებში, მაღალი ტემპერატურის მქონე, ყურადღებას აქცევს. ნაღმტყორცნების წყლის შენარჩუნების ეფექტზე გავლენის ფაქტორები მოიცავს ცელულოზის ეთერის რაოდენობას, სიბლანტის, ნაწილაკების სისრულეს და გამოყენების გარემოს ტემპერატურას. რაც უფრო მაღალია ცელულოზის ეთერის რაოდენობა, მით უკეთესი იქნება წყლის შეკავების ეფექტი; რაც უფრო დიდია სიბლანტე, მით უკეთესი იქნება წყლის შეკავების ეფექტი; რაც უფრო უკეთესია ნაწილაკები, მით უკეთესი იქნება წყლის შეკავების ეფექტი.

(3) სიბლანტე

სიბლანტე ცელულოზის ეთერის პროდუქტების მნიშვნელოვანი პარამეტრია. ამჟამად, ცელულოზის ეთერის სხვადასხვა მწარმოებლები იყენებენ სხვადასხვა მეთოდებსა და ინსტრუმენტებს სიბლანტის გასაზომად. იმავე პროდუქტისთვის, სხვადასხვა მეთოდით იზომება სიბლანტის შედეგები ძალიან განსხვავებულია, ზოგს კი გაორმაგდა განსხვავებები. ამიტომ, სიბლანტის შედარებისას, იგი უნდა ჩატარდეს იმავე ტესტის მეთოდებს შორის, მათ შორის ტემპერატურას, როტორს და ა.შ.

საერთოდ, რაც უფრო მაღალია სიბლანტე, მით უკეთესი იქნება წყლის შეკავების ეფექტი. ამასთან, რაც უფრო მაღალია სიბლანტე, მით უფრო მაღალია ცელულოზის ეთერის მოლეკულური წონა და მისი ხსნადობის შესაბამისი დაქვეითება უარყოფით გავლენას მოახდენს ნაღმტყორცნების სიძლიერესა და მშენებლობის შესრულებაზე. რაც უფრო მაღალია სიბლანტე, მით უფრო აშკარაა გასქელება ნაღმტყორცნებიდან, მაგრამ ის პირდაპირპროპორციულია. რაც უფრო მაღალია სიბლანტე, მით უფრო ბლანტი იქნება სველი ნაღმტყორცნები. მშენებლობის დროს, იგი ვლინდება, როგორც სკრეპერი და მაღალი ადჰეზია სუბსტრატამდე. მაგრამ სასარგებლო არ არის თავად სველი ნაღმტყორცნების სტრუქტურული სიძლიერის გაზრდა. მშენებლობის დროს, ანტი- SAG– ის შესრულება აშკარა არ არის. ამის საწინააღმდეგოდ, ზოგიერთ საშუალო და დაბალი სიბლანტე, მაგრამ მოდიფიცირებული მეთილის ცელულოზის ეთერებს აქვთ შესანიშნავი შესრულება სველი ნაღმტყორცნების სტრუქტურული სიძლიერის გაუმჯობესებაში.

(4) ნაწილაკების სისრულე:

მზა ნაღმტყორცნებისთვის გამოყენებული ცელულოზის ეთერი საჭიროა ფხვნილის, წყლის დაბალი შემცველობით, ხოლო სისრულე ასევე მოითხოვს ნაწილაკების ზომების 20% -დან 60% -ს 63 μm- ზე ნაკლები. სისრულე გავლენას ახდენს ცელულოზის ეთერის ხსნადობაზე. უხეში ცელულოზის ეთერები, როგორც წესი, გრანულების სახით არის, რომლებიც ადვილად იშლება და იშლება წყალში აგლომერაციის გარეშე, მაგრამ დაშლის სიჩქარე ძალიან ნელა ხდება, ამიტომ ისინი არ არის შესაფერისი მზა ნაღმტყორცნებიდან გამოსაყენებლად (ზოგიერთი საშინაო პროდუქტი ფლოკულურია, არც ისე ადვილია წყალში გაფანტვა და დაშლა და მიდრეკილება მიდრეკილება). მზა ნაღმტყორცნებიდან, ცელულოზის ეთერი იშლება აგრეგატებს, წვრილ შემავსებლებსა და ცემენტსა და ცემენტურ სხვა მასალებს შორის. მხოლოდ კარგ ფხვნილს შეუძლია თავიდან აიცილოს ცელულოზის ეთერის აგლომერაცია წყალთან შერევისას. როდესაც ცელულოზის ეთერი ემატება წყალს აგლომერაციის გასაშენებლად, ძალიან რთულია გაფანტვა და დაშლა.

(5) ცელულოზის ეთერის მოდიფიკაცია

ცელულოზის ეთერის მოდიფიკაცია არის მისი შესრულების გაფართოება და ის ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაწილია. ცელულოზის ეთერის თვისებები შეიძლება გაუმჯობესდეს მისი ჭრილობის, დისპერსიულობის, ადჰეზიის, გასქელება, ემულსიფიკაციის, წყლის შეკავების და ფილმის ფორმირების თვისებების ოპტიმიზაციისთვის, აგრეთვე მისი ზეთის მიმართ მისი დაუსაბუთებლად.

4. გარემოს ტემპერატურის ეფექტი ნაღმტყორცნების წყლის შენარჩუნებაზე

ცელულოზის ეთერის წყლის შეკავება მცირდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად. პრაქტიკულ მასალების პროგრამებში, ნაღმტყორცნები ხშირად გამოიყენება ცხელ სუბსტრატებზე მაღალ ტემპერატურაზე (40 ° C- ზე მეტი) მრავალ გარემოში. წყლის შეკავების შემცირებამ გამოიწვია შესამჩნევი გავლენა შრომისუნარიანობაზე და ბზარის წინააღმდეგობაზე. ტემპერატურაზე მისი დამოკიდებულება კვლავ გამოიწვევს ნაღმტყორცნების თვისებების შესუსტებას და განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ამ მდგომარეობაში ტემპერატურის ფაქტორების გავლენის შემცირება. ნაღმტყორცნების რეცეპტები სათანადოდ იქნა მორგებული და მრავალი მნიშვნელოვანი ცვლილება განხორციელდა სეზონურ რეცეპტებში. მიუხედავად იმისა, რომ იზრდება დოზირება (ზაფხულის ფორმულა), შრომისუნარიანობა და ბზარის წინააღმდეგობა მაინც ვერ აკმაყოფილებს გამოყენების საჭიროებებს, რაც მოითხოვს ცელულოზის ეთერის გარკვეულ მკურნალობას, მაგალითად, ეთერიფიკაციის ხარისხის გაზრდას და ა.შ., ისე, რომ წყლის შეკავების ეფექტი შეიძლება იყოს მიღწეულია შედარებით მაღალ ტემპერატურაზე. იგი უკეთეს ეფექტს ინარჩუნებს, როდესაც ის მაღალია, ისე, რომ ის უკეთეს შესრულებას უზრუნველყოფს მკაცრ პირობებში.

5. განაცხადი მზა ნაღმტყორცნებიდან

მზა ნაღმტყორცნებიდან, ცელულოზის ეთერი ასრულებს წყლის შეკავების როლს, გასქელებას და მშენებლობის შესრულების გაუმჯობესებას. წყლის შეკავების კარგი შესრულება უზრუნველყოფს, რომ ნაღმტყორცნები არ გამოიწვიოს წყლის დეფიციტის და არასრული ჰიდრატაციის გამო ქვიშის, ფხვნილისა და სიძლიერის შემცირება. გასქელება ეფექტი მნიშვნელოვნად აძლიერებს სველი ნაღმტყორცნების სტრუქტურულ ძალას. ცელულოზის ეთერის დამატებამ შეიძლება მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს სველი ნაღმტყორცნების სველი სიბლანტე და აქვს კარგი სიბლანტე სხვადასხვა სუბსტრატებისთვის, რითაც აუმჯობესებს სველი ნაღმტყორცნების კედლის შესრულებას და ნარჩენების შემცირებას. გარდა ამისა, ცელულოზის ეთერის როლი სხვადასხვა პროდუქტებში ასევე განსხვავებულია. მაგალითად, კრამიტის ადჰეზივებში, ცელულოზის ეთერმა შეიძლება გაზარდოს გახსნის დრო და შეცვალოს დრო; მექანიკური შესხურების ნაღმტყორცნებიდან მას შეუძლია გააუმჯობესოს სველი ნაღმტყორცნების სტრუქტურული სიძლიერე; თვითმმართველობის დონის დროს, მას შეუძლია თავიდან აიცილოს მოგვარება, სეგრეგაცია და სტრატიფიკაცია. ამიტომ, როგორც მნიშვნელოვანი დანამატი, ცელულოზის ეთერი ფართოდ გამოიყენება მშრალი ფხვნილის ნაღმტყორცნებში.