സെല്ലുലോസ് ഈതർ ലായനിയുടെ ഗുണങ്ങളും അതിനെ സ്വാധീനിക്കുന്ന ഘടകങ്ങളും എന്തൊക്കെയാണ്?

സെല്ലുലോസ് ഈതർ ലായനിയുടെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട സ്വത്ത് അതിന്റെ റിയോളജിക്കൽ ഗുണമാണ്. പല സെല്ലുലോസ് ഈതറുകളുടെയും പ്രത്യേക റിയോളജിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ അവയെ വിവിധ മേഖലകളിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ റിയോളജിക്കൽ ഗുണങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനം പുതിയ ആപ്ലിക്കേഷൻ ഫീൽഡുകളുടെ വികസനത്തിനോ ചില ആപ്ലിക്കേഷൻ ഫീൽഡുകളുടെ മെച്ചപ്പെടുത്തലിനോ ഗുണകരമാണ്. ഷാങ്ഹായ് ജിയാവോ ടോങ് യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിൽ നിന്നുള്ള ലി ജിംഗ് റിയോളജിക്കൽ ഗുണങ്ങളെക്കുറിച്ച് ഒരു വ്യവസ്ഥാപിത പഠനം നടത്തി.കാർബോക്സിമീഥൈൽ സെല്ലുലോസ് (സിഎംസി), CMC യുടെ തന്മാത്രാ ഘടന പാരാമീറ്ററുകളുടെ സ്വാധീനം (തന്മാത്രാ ഭാരവും പകരത്തിന്റെ അളവും), സാന്ദ്രത pH, അയോണിക് ശക്തി എന്നിവയുൾപ്പെടെ. തന്മാത്രാ ഭാരവും പകരത്തിന്റെ അളവും വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് ലായനിയുടെ സീറോ-ഷിയർ വിസ്കോസിറ്റി വർദ്ധിക്കുന്നുവെന്ന് ഗവേഷണ ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. തന്മാത്രാ ഭാരത്തിന്റെ വർദ്ധനവ് തന്മാത്രാ ശൃംഖലയുടെ വളർച്ചയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, തന്മാത്രകൾക്കിടയിലുള്ള എളുപ്പത്തിലുള്ള കെണി ലായനിയുടെ വിസ്കോസിറ്റി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു; വലിയ അളവിലുള്ള പകരക്കാരൻ തന്മാത്രകളെ ലായനിയിൽ കൂടുതൽ വലിച്ചുനീട്ടുന്നു. അവസ്ഥ നിലനിൽക്കുന്നു, ഹൈഡ്രോഡൈനാമിക് വോളിയം താരതമ്യേന വലുതാണ്, വിസ്കോസിറ്റി വലുതാകുന്നു. സാന്ദ്രത വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് CMC ജലീയ ലായനിയുടെ വിസ്കോസിറ്റി വർദ്ധിക്കുന്നു, ഇതിന് വിസ്കോലാസ്റ്റിസിറ്റി ഉണ്ട്. ലായനിയുടെ വിസ്കോസിറ്റി pH മൂല്യത്തിനനുസരിച്ച് കുറയുന്നു, കൂടാതെ അത് ഒരു നിശ്ചിത മൂല്യത്തിൽ താഴെയാകുമ്പോൾ, വിസ്കോസിറ്റി ചെറുതായി വർദ്ധിക്കുന്നു, ഒടുവിൽ ഫ്രീ ആസിഡ് രൂപപ്പെടുകയും അവക്ഷിപ്തമാവുകയും ചെയ്യുന്നു. CMC ഒരു പോളിയാനോണിക് പോളിമറാണ്, മോണോവാലന്റ് ഉപ്പ് അയോണുകൾ Na+, K+ ഷീൽഡ് ചേർക്കുമ്പോൾ, വിസ്കോസിറ്റി അതിനനുസരിച്ച് കുറയും. ഡൈവാലന്റ് കാറ്റേഷൻ Caz+ ചേർക്കുന്നത് ലായനിയുടെ വിസ്കോസിറ്റി ആദ്യം കുറയാനും പിന്നീട് വർദ്ധിക്കാനും കാരണമാകുന്നു. Ca2+ ന്റെ സാന്ദ്രത സ്റ്റോയിക്കിയോമെട്രിക് പോയിന്റിനേക്കാൾ കൂടുതലായിരിക്കുമ്പോൾ, CMC തന്മാത്രകൾ Ca2+ മായി ഇടപഴകുകയും ലായനിയിൽ ഒരു സൂപ്പർസ്ട്രക്ചർ നിലനിൽക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ചൈനയിലെ നോർത്ത് യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ ലിയാങ് യാക്കിൻ, മുതലായവർ വിസ്കോമീറ്റർ രീതിയും ഭ്രമണ വിസ്കോമീറ്റർ രീതിയും ഉപയോഗിച്ച് പരിഷ്കരിച്ച ഹൈഡ്രോക്സിഥൈൽ സെല്ലുലോസിന്റെ (CHEC) നേർപ്പിച്ചതും സാന്ദ്രീകൃതവുമായ ലായനികളുടെ റിയോളജിക്കൽ ഗുണങ്ങളെക്കുറിച്ച് പ്രത്യേക ഗവേഷണം നടത്തി. ഗവേഷണ ഫലങ്ങൾ കണ്ടെത്തി: (1) കാറ്റയോണിക് ഹൈഡ്രോക്സിഥൈൽ സെല്ലുലോസിന് ശുദ്ധജലത്തിൽ സാധാരണ പോളിഇലക്ട്രോലൈറ്റ് വിസ്കോസിറ്റി സ്വഭാവമുണ്ട്, കൂടാതെ സാന്ദ്രത വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് കുറഞ്ഞ വിസ്കോസിറ്റി വർദ്ധിക്കുന്നു. ഉയർന്ന അളവിലുള്ള സബ്സ്റ്റിറ്റ്യൂഷനോടുകൂടിയ കാറ്റയോണിക് ഹൈഡ്രോക്സിഥൈൽ സെല്ലുലോസിന്റെ ആന്തരിക വിസ്കോസിറ്റി കുറഞ്ഞ അളവിലുള്ള സബ്സ്റ്റിറ്റ്യൂഷനുള്ള കാറ്റയോണിക് ഹൈഡ്രോക്സിഥൈൽ സെല്ലുലോസിനേക്കാൾ കൂടുതലാണ്. (2) കാറ്റയോണിക് ഹൈഡ്രോക്സിഥൈൽ സെല്ലുലോസിന്റെ ലായനി ന്യൂട്ടോണിയൻ ഇതര ദ്രാവക സവിശേഷതകൾ പ്രദർശിപ്പിക്കുകയും ഷിയർ നേർത്തതാക്കൽ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ കാണിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു: ലായനി പിണ്ഡ സാന്ദ്രത വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് അതിന്റെ വ്യക്തമായ വിസ്കോസിറ്റി വർദ്ധിക്കുന്നു; ഉപ്പ് ലായനിയുടെ ഒരു നിശ്ചിത സാന്ദ്രതയിൽ, ഉപ്പ് സാന്ദ്രത വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് CHEC വ്യക്തമായ വിസ്കോസിറ്റി കുറയുന്നു. അതേ ഷിയർ നിരക്കിൽ, CaCl2 ലായനി സിസ്റ്റത്തിൽ CHEC യുടെ ദൃശ്യ വിസ്കോസിറ്റി NaCl ലായനി സിസ്റ്റത്തിൽ CHEC യെക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്.

ഗവേഷണത്തിന്റെ തുടർച്ചയായ ആഴത്തിലുള്ളതും പ്രയോഗ മേഖലകളുടെ തുടർച്ചയായ വികാസവും മൂലം, വ്യത്യസ്ത സെല്ലുലോസ് ഈതറുകൾ അടങ്ങിയ മിക്സഡ് സിസ്റ്റം ലായനികളുടെ ഗുണങ്ങളും ആളുകളുടെ ശ്രദ്ധ നേടിയിട്ടുണ്ട്. ഉദാഹരണത്തിന്, സോഡിയം കാർബോക്സിമീതൈൽ സെല്ലുലോസ് (NACMC), ഹൈഡ്രോക്സിഥൈൽ സെല്ലുലോസ് (HEC) എന്നിവ എണ്ണപ്പാടങ്ങളിൽ എണ്ണ സ്ഥാനചലന ഏജന്റുകളായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇവയ്ക്ക് ശക്തമായ ഷിയർ പ്രതിരോധം, സമൃദ്ധമായ അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ, കുറഞ്ഞ പരിസ്ഥിതി മലിനീകരണം എന്നിവയുടെ ഗുണങ്ങളുണ്ട്, പക്ഷേ അവ മാത്രം ഉപയോഗിക്കുന്നതിന്റെ ഫലം അനുയോജ്യമല്ല. ആദ്യത്തേതിന് നല്ല വിസ്കോസിറ്റി ഉണ്ടെങ്കിലും, റിസർവോയർ താപനിലയും ലവണാംശവും ഇതിനെ എളുപ്പത്തിൽ ബാധിക്കുന്നു; രണ്ടാമത്തേതിന് നല്ല താപനിലയും ഉപ്പ് പ്രതിരോധവും ഉണ്ടെങ്കിലും, അതിന്റെ കട്ടിയാക്കൽ കഴിവ് മോശമാണ്, അളവ് താരതമ്യേന വലുതാണ്. ഗവേഷകർ രണ്ട് ലായനികളും കലർത്തി, സംയോജിത ലായനിയുടെ വിസ്കോസിറ്റി വലുതായി, താപനില പ്രതിരോധവും ഉപ്പ് പ്രതിരോധവും ഒരു പരിധിവരെ മെച്ചപ്പെട്ടു, പ്രയോഗ പ്രഭാവം വർദ്ധിപ്പിച്ചു. വെരിക്ക സോവിൽജ് തുടങ്ങിയവർ HPMC, NACMC, ഒരു റൊട്ടേഷണൽ വിസ്കോമീറ്റർ ഉപയോഗിച്ച് അയോണിക് സർഫാക്റ്റന്റ് എന്നിവ ചേർന്ന മിക്സഡ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ ലായനിയുടെ റിയോളജിക്കൽ സ്വഭാവം പഠിച്ചു. സിസ്റ്റത്തിന്റെ റിയോളജിക്കൽ സ്വഭാവം HPMC-NACMC, HPMC-SDS, NACMC- (HPMC-SDS) എന്നിവയ്ക്കിടയിൽ സംഭവിച്ച വ്യത്യസ്ത ഇഫക്റ്റുകളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.

സെല്ലുലോസ് ഈതർ ലായനികളുടെ റിയോളജിക്കൽ ഗുണങ്ങളെ അഡിറ്റീവുകൾ, ബാഹ്യ മെക്കാനിക്കൽ ബലം, താപനില തുടങ്ങിയ വിവിധ ഘടകങ്ങൾ സ്വാധീനിക്കുന്നു. ടോമോകി ഹിനോ തുടങ്ങിയവർ ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസിന്റെ റിയോളജിക്കൽ ഗുണങ്ങളിൽ നിക്കോട്ടിൻ ചേർക്കുന്നതിന്റെ സ്വാധീനം പഠിച്ചു. 25C യിലും 3% ൽ താഴെയുള്ള സാന്ദ്രതയിലും, HPMC ന്യൂട്ടോണിയൻ ദ്രാവക സ്വഭാവം പ്രകടമാക്കി. നിക്കോട്ടിൻ ചേർത്തപ്പോൾ, വിസ്കോസിറ്റി വർദ്ധിച്ചു, ഇത് നിക്കോട്ടിൻ കെട്ടഴിച്ചുമാറ്റൽ വർദ്ധിപ്പിച്ചതായി സൂചിപ്പിക്കുന്നു.എച്ച്പിഎംസിതന്മാത്രകൾ. ഇവിടെ നിക്കോട്ടിൻ HPMC യുടെ ജെൽ പോയിന്റും ഫോഗ് പോയിന്റും ഉയർത്തുന്ന ഒരു ഉപ്പിടൽ പ്രഭാവം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു. ഷിയർ ഫോഴ്‌സ് പോലുള്ള മെക്കാനിക്കൽ ബലം സെല്ലുലോസ് ഈതർ ജലീയ ലായനിയുടെ ഗുണങ്ങളിൽ ഒരു നിശ്ചിത സ്വാധീനം ചെലുത്തും. റിയോളജിക്കൽ ടർബിഡിമീറ്ററും ചെറിയ ആംഗിൾ ലൈറ്റ് സ്‌കാറ്ററിംഗ് ഉപകരണവും ഉപയോഗിച്ച്, സെമി-ഡൈല്യൂറ്റ് ലായനിയിൽ, ഷിയർ മിക്‌സിംഗ് കാരണം ഷിയർ നിരക്ക് വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ, ഫോഗ് പോയിന്റിന്റെ സംക്രമണ താപനില വർദ്ധിക്കുമെന്ന് കണ്ടെത്തി.