რა როლს ასრულებს ცელულოზის ეთერი მშრალ შერეულ ნაღმტყორცნებში?

ცელულოზის ეთერი არის სინთეზური პოლიმერი, რომელიც დამზადებულია ბუნებრივი ცელულოზისგან, როგორც ნედლეული, ქიმიური მოდიფიკაციით. ცელულოზის ეთერი არის ბუნებრივი ცელულოზის, ცელულოზის ეთერის წარმოების და სინთეზური პოლიმერის წარმოებული, მისი ყველაზე ძირითადი მასალა არის ცელულოზა, ბუნებრივი პოლიმერული ნაერთები. ბუნებრივი ცელულოზის სტრუქტურის სპეციფიკის გამო, ცელულოზას თავად არ აქვს რეაგირების უნარი ეთერით აგენტთან. შეშუპების აგენტის მკურნალობის შემდეგ, გაანადგურეს წყალბადის ძლიერი კავშირები მოლეკულურ ჯაჭვებსა და ჯაჭვებს შორის, ხოლო ჰიდროქსილის ჯგუფის მოქმედება გამოიხსნა ტუტე ცელულოზაში რეაქციის უნარით, ხოლო ცელულოზის ეთერი მიიღეს ეთერის აგენტის რეაქციის გზით - OH ჯგუფში. - ან ჯგუფი.

ცელულოზის ეთერების თვისებები დამოკიდებულია შემცვლელების ტიპზე, რაოდენობაზე და განაწილებაზე. ცელულოზის ეთერის კლასიფიკაცია ასევე დაფუძნებულია შემცვლელების ტიპზე, შეიძლება კლასიფიცირდეს ეთერიფიკაციის ხარისხი, ხსნადობა და მასთან დაკავშირებული განაცხადი. მოლეკულური ჯაჭვის შემცვლელების ტიპის მიხედვით, იგი შეიძლება დაიყოს ერთჯერადი ეთერით და შერეულ ეთერში. MC ჩვეულებრივ გამოიყენება როგორც ერთი ეთერი, ხოლო HPMC არის შერეული ეთერი. მეთილის ცელულოზის ეთერი MC არის ბუნებრივი ცელულოზის გლუკოზის ერთეული ჰიდროქსილზე არის მეთოქსიდი, რომელიც შეიცვალა პროდუქტის სტრუქტურის ფორმულით [Co H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X, ჰიდროქსიპროპილის მეთილის ცელულოზის ეთერი HPMC შეცვლილი მეთოქსიდისგან, ჰიდროქსიპროპილის შეცვლილი პროდუქტის კიდევ ერთი ნაწილი, სტრუქტურული ფორმულა არის [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X და ჰიდროქსიეთილის მეთილის ცელულოზის ეთერი, რომელიც ფართოდ გამოიყენება, რომელიც ფართოდ გამოიყენება და გაიყიდა ბაზარზე.

ხსნადიდან შეიძლება დაიყოს იონური ტიპისა და არაიონური ტიპის. წყალში ხსნადი არაიონური ცელულოზის ეთერი ძირითადად შედგება ალკილის ეთერის და ჰიდროქსილის ალკილის ეთერისგან, ჯიშების ორი სერიისგან. იონური CMC ძირითადად გამოიყენება სინთეზური სარეცხი, ტექსტილის, ბეჭდვის, საკვების და ნავთობის ექსპლუატაციაში. არაიონური MC, HPMC, HEMC და სხვა, ძირითადად, გამოიყენება სამშენებლო მასალებში, ლატექსის საიზოლაციო მასალებში, მედიცინაში, ყოველდღიურ ქიმიაში და სხვა ასპექტებში. როგორც გასქელება აგენტი, წყლის შეკავების აგენტი, სტაბილიზატორი, დისპერსიული, ფილმის ფორმირების აგენტი.

ცელულოზა ეთერის წყლის შეკავება

სამშენებლო მასალების წარმოებისას, განსაკუთრებით მშრალი შერეული ნაღმტყორცნები, ცელულოზის ეთერი შეუსაბამო როლს ასრულებს, განსაკუთრებით სპეციალური ნაღმტყორცნების (მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნებიდან) წარმოებაში, შეუცვლელი ნაწილია.

წყლის ხსნადი ცელულოზის ეთერის მნიშვნელოვან როლს ძირითადად აქვს სამი ასპექტი, ერთი არის შესანიშნავი წყლის შეკავების უნარი, მეორე არის ნაღმტყორცნების თანმიმდევრულობისა და თიქსოტროპიის გავლენა, ხოლო მესამე არის ცემენტთან ურთიერთქმედება.

ცელულოზის ეთერის წყლის შეკავება, დამოკიდებულია ჰიდროსკოპიის ფუძეზე, ნაღმტყორცნების შემადგენლობაში, ნაღმტყორცნებიდან ფენის სისქეზე, ნაღმტყორცნებიდან წყლის მოთხოვნილებაზე, კონდენსაციის მასალის კონდენსაციის დროზე. ცელულოზის ეთერის წყლის შენარჩუნება თავად ცელულოზის ეთერის ხსნადობისა და დეჰიდრატაციიდან გამომდინარეობს. ცნობილია, რომ ცელულოზის მოლეკულური ჯაჭვები, თუმცა ისინი შეიცავს დიდ რაოდენობას უაღრესად ჰიდრატირებული OH ჯგუფები, წყალში ხსნადია მათი უაღრესად კრისტალური სტრუქტურის გამო. მხოლოდ ჰიდროქსილის ჯგუფების ჰიდრატაციის უნარი არ არის საკმარისი იმისათვის, რომ გადაიხადოს ძლიერი ინტერმოლეკულური წყალბადის ობლიგაციები და ვან დერ ვაალის ძალები. როდესაც შემცვლელები შედიან მოლეკულურ ჯაჭვში, არა მხოლოდ შემცვლელები ანადგურებენ წყალბადის ჯაჭვს, არამედ ასევე ურთიერთკავშირის წყალბადის ობლიგაციები იშლება მიმდებარე ჯაჭვებს შორის შემცვლელების შემცირების გამო. რაც უფრო დიდია შემცვლელები, მით უფრო დიდია მანძილი მოლეკულებს შორის. რაც უფრო დიდია წყალბადის ბონდის ეფექტის განადგურება, ცელულოზის ცხრილის გაფართოება, ცელულოზის ეთერში ხსნარი ხდება წყლის ხსნადი, მაღალი სიბლანტის ხსნარის წარმოქმნა. ტემპერატურა იზრდება, პოლიმერის ჰიდრატაცია მცირდება და ჯაჭვებს შორის წყალი ამოძრავებს. როდესაც დეჰიდრატაციის ეფექტი საკმარისია, მოლეკულები იწყებენ აგრეგატს და გელი იკეცება სამგანზომილებიან ქსელში. ნაღმტყორცნების წყლის შენარჩუნებაზე გავლენის ფაქტორები მოიცავს ცელულოზის ეთერის სიბლანტეს, დოზას, ნაწილაკების სისრულეს და მომსახურების ტემპერატურას.

რაც უფრო დიდია ცელულოზის ეთერის სიბლანტე, მით უკეთესი იქნება წყლის შეკავების შესრულება, პოლიმერული ხსნარის სიბლანტე. პოლიმერის მოლეკულური წონა (პოლიმერიზაციის ხარისხი) ასევე განისაზღვრება ჯაჭვის მოლეკულური სტრუქტურის სიგრძე და მორფოლოგია, ხოლო შემცვლელების რაოდენობის განაწილება პირდაპირ გავლენას ახდენს სიბლანტის დიაპაზონში. [eta] = კმ ალფა

პოლიმერული ხსნარების შინაგანი სიბლანტე

M პოლიმერული მოლეკულური წონა

α პოლიმერის დამახასიათებელი მუდმივი

K სიბლანტის გადაწყვეტის კოეფიციენტი

პოლიმერული ხსნარის სიბლანტე დამოკიდებულია პოლიმერის მოლეკულურ წონაზე. ცელულოზის ეთერის ხსნარების სიბლანტე და კონცენტრაცია დაკავშირებულია სხვადასხვა აპლიკაციებთან. ამრიგად, თითოეულ ცელულოზის ეთერს აქვს მრავალი განსხვავებული სიბლანტის სპეციფიკაცია, სიბლანტის რეგულირება ასევე ძირითადად ხდება ტუტე ცელულოზის დეგრადაციის გზით, კერძოდ, ცელულოზის მოლეკულური ჯაჭვის მოტეხილობით.

ნაწილაკების ზომისთვის, რაც უფრო უკეთესია ნაწილაკი, მით უკეთესი იქნება წყლის შეკავება. ცელულოზის ეთერის დიდი ნაწილაკები კონტაქტს წყალთან, ზედაპირი დაუყოვნებლივ იხსნება და ქმნის გელს, რომ შეიტანოს მასალა, რათა თავიდან აიცილოს წყლის მოლეკულები შეღწევადობაში, ზოგჯერ დიდი ხნის განმავლობაში აურიეთ არ შეიძლება თანაბრად დაშლილიყო, ტალახიანი ფლოქსული ხსნარის ფორმირება ან ფორმირება აგლომერატი. ცელულოზის ეთერის ხსნადობა ერთ - ერთი ფაქტორია ცელულოზის ეთერის არჩევისას.

ცელულოზის ეთერის გასქელება და თიქსოტროპი

ცელულოზის ეთერის მეორე ეფექტი - გასქელება დამოკიდებულია: ცელულოზის ეთერის პოლიმერიზაციის ხარისხი, ხსნარის კონცენტრაცია, გაჭრის სიჩქარე, ტემპერატურა და სხვა პირობები. ხსნარის გელაციის თვისება უნიკალურია ალკილის ცელულოზისა და მისი შეცვლილი წარმოებულებისთვის. გელაციის მახასიათებლები დაკავშირებულია ჩანაცვლების ხარისხთან, ხსნარის კონცენტრაციასთან და დანამატებთან. ჰიდროქსილის ალკილის მოდიფიცირებული წარმოებულებისთვის, გელის თვისებები ასევე დაკავშირებულია ჰიდროქსილის ალკილის მოდიფიკაციის ხარისხთან. ხსნარისთვის დაბალი სიბლანტის კონცენტრაცია MC და HPMC შეიძლება მომზადდეს 10%-15%კონცენტრაციის ხსნარი, საშუალო სიბლანტე MC და HPMC შეიძლება მომზადდეს 5%-10%ხსნარი და მაღალი სიბლანტის MC და HPMC შეიძლება მომზადდეს მხოლოდ 2%-3% ხსნარი და, როგორც წესი, ცელულოზის ეთერის სიბლანტე ასევე ფასდება 1% -2% ხსნარით. მაღალი მოლეკულური წონის ცელულოზის ეთერის სქელი ეფექტურობა, ხსნარის იგივე კონცენტრაცია, სხვადასხვა მოლეკულური წონის პოლიმერებს აქვთ სხვადასხვა სიბლანტე, სიბლანტე და მოლეკულური წონა შეიძლება გამოიხატოს შემდეგნაირად, [η] = 2.92 × 10-2 (DPN) 0.905, DPN არის საშუალო საშუალო პოლიმერიზაციის ხარისხი მაღალი. დაბალი მოლეკულური წონის ცელულოზის ეთერი, რომ დაამატოთ მეტი სამიზნე სიბლანტის მისაღწევად. მისი სიბლანტე ნაკლებად არის დამოკიდებული გარსის სიჩქარეზე, მაღალი სიბლანტეზე, რათა მიაღწიოს სამიზნე სიბლანტეს, უფრო ნაკლებ დამატებას, სიბლანტე დამოკიდებულია გასქელება ეფექტურობაზე. ამრიგად, გარკვეული თანმიმდევრულობის მისაღწევად, გარანტირებული უნდა იყოს ცელულოზის ეთერის გარკვეული რაოდენობა (ხსნარის კონცენტრაცია) და ხსნარის სიბლანტე. ხსნარის გელაციის ტემპერატურა ხაზოვანი შემცირდა ხსნარის კონცენტრაციის მატებასთან ერთად, ხოლო გელაცია მოხდა ოთახის ტემპერატურაზე გარკვეული კონცენტრაციის მიღწევის შემდეგ. HPMC– ს აქვს მაღალი გელაციის კონცენტრაცია ოთახის ტემპერატურაზე.

თანმიმდევრულობა ასევე შეიძლება მორგებული იყოს ნაწილაკების ზომისა და ცელულოზის ეთერების შერჩევით, სხვადასხვა ხარისხით მოდიფიკაციით. ე.წ. მოდიფიკაცია არის ჰიდროქსილის ალკილის ჯგუფის დანერგვა MC- ის ჩონჩხის სტრუქტურაზე ჩანაცვლების გარკვეულწილად. ორი შემცვლელის ფარდობითი შემცვლელი მნიშვნელობების შეცვლით, ანუ DS და MS ფარდობითი შემცვლელი მნიშვნელობები მეტოქსი და ჰიდროქსილის ჯგუფები. ცელულოზის ეთერის სხვადასხვა თვისებებია საჭირო ორი სახის შემცვლელის ფარდობითი შემცვლელი მნიშვნელობების შეცვლით.

კავშირი თანმიმდევრულობასა და მოდიფიკაციას შორის. ფიგურაში 5, ცელულოზის ეთერის დამატება გავლენას ახდენს ნაღმტყორცნების წყლის მოხმარებაზე და ცვლის წყლისა და ცემენტის წყლის დამაკავშირებელ თანაფარდობას, რაც გასქელება ეფექტს წარმოადგენს. რაც უფრო მაღალია დოზა, მით უფრო მეტია წყლის მოხმარება.

ცელულოზის ეთერები, რომლებიც გამოიყენება ფხვნილის სამშენებლო მასალებში, უნდა დაიშალოს სწრაფად ცივ წყალში და უზრუნველყოს სისტემა სწორი თანმიმდევრულობით. თუ მოცემული გაჭედვის მაჩვენებელი კვლავ ფლოქსულია და კოლოიდურია, ეს არის არასტანდარტული ან უხარისხო პროდუქტი.

ასევე არსებობს კარგი ხაზოვანი კავშირი ცემენტის ჭრილობის თანმიმდევრულობასა და ცელულოზის ეთერის დოზას შორის, ცელულოზის ეთერმა შეიძლება მნიშვნელოვნად გაზარდოს ნაღმტყორცნების სიბლანტე, მით უფრო დიდი დოზა, მით უფრო აშკარაა ეფექტი.

ცელულოზის ეთერის წყალხსნარი, რომელსაც აქვს მაღალი სიბლანტის მქონე, აქვს მაღალი თიქსოტროპია, რაც ცელულოზის ეთერის ერთ -ერთი მახასიათებელია. MC ტიპის პოლიმერების წყლის ხსნარებს, როგორც წესი, აქვთ ფსევდოპლასტიკური, არაჰიქსოტროპული სითხე მათი გელის ტემპერატურაზე ქვემოთ, მაგრამ ნიუტონის ნაკადის თვისებები დაბალი სიმსუბუქის სიჩქარით. ფსევდოპლასტიკა იზრდება მოლეკულური წონის მატებასთან ერთად ან ცელულოზის ეთერის კონცენტრაციით და დამოუკიდებელია შემცვლელი ტიპისა და ხარისხისაგან. ამრიგად, იგივე სიბლანტის კლასის ცელულოზის ეთერები, იქნება ეს MC, HPMC ან HEMC, ყოველთვის აჩვენებს იგივე რევოლოგიურ თვისებებს, სანამ კონცენტრაცია და ტემპერატურა მუდმივად რჩება. როდესაც ტემპერატურა იზრდება, წარმოიქმნება სტრუქტურული გელი და ხდება მაღალი თიქსოტროპული ნაკადი. ცელულოზის ეთერები მაღალი კონცენტრაციით და დაბალი სიბლანტის მქონე, გელის ტემპერატურის ქვემოთც კი აჩვენებს თიქსოტროპიას. ამ ქონებას დიდი სარგებლობა მოაქვს სამშენებლო ნაღმტყორცნების მშენებლობისთვის, მისი ნაკადის და ნაკადის ჩამოკიდებული ქონების შესწორების მიზნით. აქ უნდა განუმარტოთ, რომ რაც უფრო მაღალია ცელულოზის ეთერის სიბლანტე, მით უკეთესი იქნება წყლის შეკავება, მაგრამ რაც უფრო მაღალია სიბლანტე, მით უფრო მაღალია ცელულოზის ეთერის ფარდობითი მოლეკულური წონა, მისი ხსნადობის შესაბამისი შემცირება, რაც უარყოფით გავლენას ახდენს უარყოფითზე ნაღმტყორცნების კონცენტრაცია და მშენებლობის შესრულება. რაც უფრო მაღალია სიბლანტე, მით უფრო აშკარაა ნაღმტყორცნების გასქელება, მაგრამ ეს არ არის სრული პროპორციული ურთიერთობა. ზოგიერთი დაბალი სიბლანტე, მაგრამ მოდიფიცირებული ცელულოზის ეთერი სველი ნაღმტყორცნების სტრუქტურული სიძლიერის გასაუმჯობესებლად, უფრო შესანიშნავი შესრულება აქვს, სიბლანტის მატებასთან ერთად, ცელულოზის ეთერის წყლის შეკავება გაუმჯობესდა.