Eteri i celulozës është një polimer sintetik i bërë nga celuloza natyrale përmes modifikimit kimik. Eteri i celulozës është një derivat i celulozës natyrore. Prodhimi i eterit të celulozës është i ndryshëm nga polimeret sintetike. Materiali i tij më themelor është celuloza, një përbërës polimer natyror. Për shkak të veçantisë së strukturës natyrore të celulozës, vetë celuloza nuk ka aftësi të reagojë me agjentët e eterifikimit. Sidoqoftë, pas trajtimit të agjentit të ënjtjes, lidhjet e forta të hidrogjenit midis zinxhirëve molekularë dhe zinxhirëve shkatërrohen, dhe lëshimi aktiv i grupit hidroksil bëhet një celulozë alkalike reaktive. Merrni eter celulozë.
Karakteristikat e etherëve të celulozës varen nga lloji, numri dhe shpërndarja e zëvendësuesve. Klasifikimi i eterit të celulozës bazohet gjithashtu në llojin e zëvendësuesve, shkallën e eterifikimit, tretshmërisë dhe vetive të lidhura me aplikimin. Sipas llojit të zëvendësuesve në zinxhirin molekular, ai mund të ndahet në mono eter dhe eter të përzier. Ne zakonisht përdorim MC si mono eter, dhe HPMC si eter të përzier. Etheri metil celulozë MC është produkti pas grupit hidroksil në njësinë e glukozës së celulozës natyrore zëvendësohet nga grupi metoksi. Formula strukturore është [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] x isshtë një produkt i marrë duke zëvendësuar një pjesë të grupit hidroksil në njësi me një grup metoksi dhe një pjesë tjetër me një grup hidroksipropil. Formula strukturore është [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) -M [OCH2CH (OH) CH3] N] X Ka hidroksietil metilcelulozë eter HEMC, të cilat janë varietetet kryesore të përdorura dhe të shitura gjerësisht në treg.
Për sa i përket tretshmërisë, ai mund të ndahet në jonik dhe jo-jonik. Ethet e celulozës jo-jonike të tretshme në ujë janë kryesisht të përbëra nga dy seri të eterit alkil dhe eterëve hidroksilalkil. CMC jonike përdoret kryesisht në pastruesit sintetikë, shtypjen e tekstilit dhe ngjyrosjen, eksplorimin e ushqimit dhe vajit. MC jo-jonike, HPMC, HEMC, etj. Kryesisht përdoren në materialet e ndërtimit, bojë latex, ilaç, kimikate ditore etj. Përdoret si trashës, agjent mbajtës i ujit, stabilizues, shpërndarës dhe agjent formimi i filmit.
Mbajtja e ujit të eterit celulozë
Në prodhimin e materialeve të ndërtimit, veçanërisht llaç të përzier të thatë, eter celulozë luan një rol të pazëvendësueshëm, veçanërisht në prodhimin e llaçit special (llaç të modifikuar), është një përbërës i domosdoshëm dhe i rëndësishëm.
Roli i rëndësishëm i eterit të celulozës së tretshme në ujë në llaç ka kryesisht tre aspekte, njëra është kapaciteti i shkëlqyeshëm i mbajtjes së ujit, tjetri është ndikimi në konsistencën dhe thixotropinë e llaçit, dhe e treta është bashkëveprimi me çimento.
Efekti i mbajtjes së ujit të eterit të celulozës varet nga thithja e ujit të shtresës bazë, përbërja e llaçit, trashësia e shtresës së llaçit, kërkesa e ujit të llaçit dhe koha e vendosjes së materialit të vendosjes. Mbajtja e ujit të eterit të celulozës në vetvete vjen nga tretshmëria dhe dehidratimi i eterit të celulozës vetë. Dihet se megjithëse zinxhiri molekular celulozë përmban një numër të madh të grupeve shumë të hidratueshme OH, nuk është i tretshëm në ujë, sepse struktura e celulozës ka një shkallë të lartë kristaliteti. Aftësia e hidratimit të grupeve hidroksil vetëm nuk është e mjaftueshme për të mbuluar lidhjet e forta të hidrogjenit dhe forcat van der Waals midis molekulave. Prandaj, ajo bymehet vetëm, por nuk shpërndahet në ujë. Kur një zëvendësues futet në zinxhirin molekular, jo vetëm zëvendësuesi shkatërron zinxhirin e hidrogjenit, por edhe lidhja e hidrogjenit ndërveprues shkatërrohet për shkak të krahut të zëvendësuesit midis zinxhirëve ngjitur. Sa më i madh zëvendësuesi, aq më i madh është distanca midis molekulave. Sa më e madhe të jetë distanca. Sa më i madh të jetë efekti i shkatërrimit të lidhjeve të hidrogjenit, eteri i celulozës bëhet i tretshëm në ujë pasi të zgjerohet grilat e celulozës dhe zgjidhja hyn, duke formuar një zgjidhje me viskozitet të lartë. Kur temperatura rritet, hidratimi i polimerit dobësohet dhe uji midis zinxhirëve dëbohet. Kur efekti i dehidrimit është i mjaftueshëm, molekulat fillojnë të grumbullohen, duke formuar një xhel të strukturës së rrjetit tre-dimensionale dhe të palosur. Faktorët që ndikojnë në mbajtjen e ujit të llaçit përfshijnë viskozitetin e eterit të celulozës, sasinë e shtuar, finesën e grimcave dhe temperaturën e përdorimit.
Sa më i lartë të jetë viskoziteti i eterit të celulozës, aq më mirë është performanca e mbajtjes së ujit dhe aq më i lartë është viskoziteti i zgjidhjes polimer. Në varësi të peshës molekulare (shkallës së polimerizimit) të polimerit, ai përcaktohet gjithashtu nga gjatësia e zinxhirit të strukturës molekulare dhe forma e zinxhirit, dhe shpërndarja e llojeve dhe sasive të zëvendësuesve gjithashtu ndikon drejtpërdrejt në gamën e tij të viskozitetit.
[η] = km α
[η] Viskoziteti i brendshëm i zgjidhjes polimer
M Pesha molekulare polimer
α polimer karakteristik konstant
K Koeficienti i zgjidhjes së viskozitetit
Viskoziteti i një solucioni polimer varet nga pesha molekulare e polimerit. Viskoziteti dhe përqendrimi i zgjidhjes së eterit të celulozës kanë të bëjnë me aplikimin në fusha të ndryshme. Prandaj, secila eter celuloze ka shumë specifikime të ndryshme të viskozitetit, dhe rregullimi i viskozitetit është realizuar kryesisht nga degradimi i celulozës alkali, d.m.th., thyerja e zinxhirëve molekularë të celulozës.
Nga figura 1.2 mund të shihet se sa më e madhe të jetë sasia e eterit celulozë të shtohet në llaç, aq më mirë është performanca e mbajtjes së ujit dhe sa më e lartë të jetë viskoziteti, aq më mirë është performanca e mbajtjes së ujit.
Për madhësinë e grimcave, sa më i imët të jetë grimca, aq më mirë mbajtja e ujit shiko Figurën 3. Pasi grimcat e mëdha të eterit të celulozës të vijnë në kontakt me ujin, sipërfaqja menjëherë shpërndahet dhe formon një xhel për të mbështjellë materialin për të parandaluar infiltrimin e molekulave të ujit. Ndonjëherë nuk mund të shpërndahet dhe shpërndahet në mënyrë të njëtrajtshme edhe pas trazimit afatgjatë, duke formuar një zgjidhje ose aglomerim të shpejtë flokulent. Ndikon shumë në mbajtjen e ujit të eterit të tij celulozë, dhe tretshmëria është një nga faktorët për zgjedhjen e eterit celulozë.
Trashje dhe thixotropi e eterit celulozë
Funksioni i dytë i eterit të celulozës - trashja varet nga: shkalla e polimerizimit të eterit të celulozës, përqendrimi i zgjidhjes, shkalla e qethjes, temperatura dhe kushtet e tjera. Prona gelling e zgjidhjes është unike për celulozën alkil dhe derivatet e saj të modifikuar. Karakteristikat e gelacionit kanë të bëjnë me shkallën e zëvendësimit, përqendrimit të zgjidhjes dhe aditivëve. Për derivatet e modifikuar hidroksilalkil, vetitë e xhelit lidhen gjithashtu me shkallën e modifikimit të hidroksilalkilit. Për MC dhe HPMC me viskozitet të ulët, mund të përgatitet zgjidhje e përqendrimit 10% -15%, 5% -10% zgjidhje mund të përgatitet për viskozitet të mesëm MC dhe HPMC, dhe 2% -3% zgjidhje mund të përgatitet për viskozitet të lartë MC dhe HPMC, dhe zakonisht klasifikimi i viskozitetit të eterit celulozë është gjithashtu i vlerësuar me 1% -2% zgjidhje. Eteri i celulozës me peshë të lartë molekulare ka efikasitet të lartë të trashjes. Polimeret me pesha të ndryshme molekulare kanë viskozitete të ndryshme në të njëjtën zgjidhje përqendrimi. Shkallë e lartë. Viskoziteti i synuar mund të arrihet vetëm duke shtuar një sasi të madhe të eterit të celulozës me peshë të ulët molekulare. Viskoziteti i saj ka pak varësi nga shkalla e qethjes, dhe viskoziteti i lartë arrin viskozitetin e synuar, dhe sasia e kërkuar e shtimit është e vogël, dhe viskoziteti varet nga efikasiteti i trashjes. Prandaj, për të arritur një qëndrueshmëri të caktuar, duhet të garantohet një sasi e caktuar eterësh celuloze (përqendrimi i zgjidhjes) dhe viskoziteti i zgjidhjes. Temperatura e xhelit të zgjidhjes gjithashtu zvogëlohet në mënyrë lineare me rritjen e përqendrimit të zgjidhjes, dhe xhel në temperaturën e dhomës pas arritjes së një përqendrimi të caktuar. Përqendrimi i gelacionit të HPMC është më i lartë në temperaturën e dhomës.
Konsistenca gjithashtu mund të rregullohet duke zgjedhur madhësinë e grimcave dhe duke zgjedhur eteret e celulozës me shkallë të ndryshme të modifikimit. E ashtuquajtura modifikim është të prezantojë një shkallë të caktuar të zëvendësimit të grupeve hidroksilalkil në strukturën skeletike të MC. Duke ndryshuar vlerat relative të zëvendësimit të dy zëvendësuesve, domethënë, vlerat relative të zëvendësimit të DS dhe MS të grupeve metoksi dhe hidroksilekil që ne shpesh themi. Kërkesa të ndryshme të performancës së eterit të celulozës mund të merren duke ndryshuar vlerat relative të zëvendësimit të dy zëvendësuesve.
Nga figura 4 mund të shohim marrëdhëniet midis konsistencës dhe modifikimit. Shtimi i eterit të celulozës në figurën 5 ndikon në konsumin e ujit të llaçit dhe ndryshon raportin ujë-çimento, që është efekti i trashjes. Sa më i lartë të jetë doza, aq më e madhe është konsumi i ujit.
Ethet e celulozës të përdorura në materialet e ndërtimit pluhur duhet të shpërndahen shpejt në ujë të ftohtë dhe të sigurojnë një qëndrueshmëri të përshtatshme për sistemin. Nëse i jepet një normë e caktuar e qethjes, ai ende bëhet bllok i flokut dhe koloidal, i cili është një produkt nën standard ose me cilësi të dobët.
Ekziston gjithashtu një marrëdhënie e mirë lineare midis konsistencës së pastës së çimentos dhe dozës së eterit të celulozës. Eteri i celulozës mund të rrisë shumë viskozitetin e llaçit. Sa më i madh të jetë doza, aq më e qartë është efekti, shiko Figurën 6.
Zgjidhja ujore eterit celuloze me viskozitet të lartë ka thixotropi të lartë, e cila është gjithashtu një karakteristikë kryesore e eterit celulozë. Zgjidhjet ujore të polimereve të tipit MC zakonisht kanë rrjedhshmëri pseudoplastike dhe jo-fixotrope nën temperaturën e tyre të xhelit, por vetitë e rrjedhës së Njutonit me ritme të ulëta të qethjes. Pseudoplasticiteti rritet me peshën molekulare ose përqendrimin e eterit të celulozës, pavarësisht nga lloji i zëvendësuesit dhe shkalla e zëvendësimit. Prandaj, eteret celuloze të së njëjtës shkallë të viskozitetit, pa marrë parasysh MC, HPMC, HEMC, gjithmonë do të tregojnë të njëjtat veti reologjike për sa kohë që përqendrimi dhe temperatura mbahen konstante. Xhel strukturorë formohen kur rritet temperatura, dhe ndodhin flukset shumë thixotropike. Përqendrimi i lartë dhe eteret e celulozës me viskozitet të ulët tregojnë thixotropi edhe nën temperaturën e xhelit. Kjo pronë ka një përfitim të madh për rregullimin e nivelit dhe sagging në ndërtimin e llaçit të ndërtesës. Duhet të shpjegohet këtu se sa më e lartë të jetë viskoziteti i eterit celulozë, aq më mirë është mbajtja e ujit, por sa më e lartë të jetë viskoziteti, aq më i lartë është pesha molekulare relative e eterit të celulozës, dhe ulja përkatëse e tretshmërisë së tij, e cila ka një ndikim negativ në përqendrimin e llaçit dhe performancën e ndërtimit. Sa më i lartë të jetë viskoziteti, aq më i qartë është efekti i trashjes në llaç, por nuk është plotësisht proporcional. Disa viskozitet të mesëm dhe të ulët, por eteri i modifikuar i celulozës ka performancë më të mirë në përmirësimin e forcës strukturore të llaçit të lagësht. Me rritjen e viskozitetit, mbajtja e ujit të eterit të celulozës përmirësohet.
Koha e postimit: Shkurt-18-2023