Ի՞նչ դեր է խաղում ցելյուլոզային եթերը չոր խառը շաղախի մեջ:

Ցելյուլոզային եթերը սինթետիկ պոլիմեր է, որը պատրաստված է բնական ցելյուլոզից՝ որպես հումք՝ քիմիական ձևափոխմամբ: Ցելյուլոզային եթերը բնական ցելյուլոզայի ածանցյալ է, բջջանյութի եթերի արտադրությունը և սինթետիկ պոլիմերը տարբեր են, դրա ամենահիմնական նյութը ցելյուլոզն է, բնական պոլիմերային միացությունները: Բնական ցելյուլոզային կառուցվածքի առանձնահատկությունների պատճառով ցելյուլոզն ինքնին էթերիֆիկացնող նյութի հետ արձագանքելու ունակություն չունի: Բայց ուռուցիկ նյութի մշակումից հետո մոլեկուլային շղթաների և շղթաների միջև ամուր ջրածնային կապերը ոչնչացվեցին, և հիդրօքսիլ խմբի ակտիվությունը արձակվեց ալկալային ցելյուլոզում՝ ռեակցիայի ունակությամբ, իսկ ցելյուլոզային եթերը ստացվեց եթերիֆիկացնող նյութի՝ OH խմբի ռեակցիայի միջոցով: — ԿԱՄ խումբ։

Ցելյուլոզային եթերների հատկությունները կախված են փոխարինողների տեսակից, քանակից և բաշխումից։ Ցելյուլոզային եթերի դասակարգումը հիմնված է նաև փոխարինողների տեսակի վրա, եթերիֆիկացման աստիճանը, լուծելիությունը և հարակից կիրառումը կարող են դասակարգվել: Ըստ մոլեկուլային շղթայի փոխարինողների տեսակի՝ այն կարելի է բաժանել միայնակ և խառը էթերի։ MC-ն սովորաբար օգտագործվում է որպես մեկ եթեր, մինչդեռ HPmc-ը խառը եթեր է: Մեթիլ ցելյուլոզային եթեր MC-ն բնական ցելյուլոզային գլյուկոզայի միավոր է հիդրօքսիլ-մեթօքսիդի վրա, որը փոխարինվում է արտադրանքի կառուցվածքի բանաձևով [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X, հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլ ցելյուլոզային եթեր HPmc-ն հիդրոքսիլի մի մասն է: փոխարինված մեթօքսիդից, հիդրօքսիպրոպիլից փոխարինված արտադրանքի մեկ այլ մաս, կառուցվածքային բանաձևը. [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X և հիդրօքսիէթիլ մեթիլցելյուլոզային եթեր HEMc, որը լայնորեն օգտագործվում և վաճառվում է շուկայում։

Լուծելիությունից կարելի է բաժանել իոնային և ոչ իոնային տիպի: Ջրում լուծվող ոչ իոնային բջջանյութի եթերը հիմնականում կազմված է ալկիլ եթերից և հիդրոքսիլ ալկիլ եթերից երկու շարք սորտերից: Ionic Cmc-ն հիմնականում օգտագործվում է սինթետիկ լվացող միջոցների, տեքստիլի, տպագրության, սննդի և նավթի շահագործման մեջ: Ոչ իոնային MC, HPmc, HEMc և այլն հիմնականում օգտագործվում են շինանյութերի, լատեքսային ծածկույթների, բժշկության, ամենօրյա քիմիայի և այլ ասպեկտներում: Որպես խտացնող, ջրի պահպանման միջոց, կայունացուցիչ, ցրող, թաղանթ ձևավորող միջոց:

Ցելյուլոզային եթերի ջրի պահպանում

Շինանյութերի, հատկապես չոր խառը շաղախի արտադրության մեջ ցելյուլոզային եթերն անփոխարինելի դեր է խաղում, հատկապես հատուկ շաղախի (ձևափոխված շաղախ) արտադրության մեջ, անփոխարինելի մասն է։

Շաղախի մեջ ջրում լուծվող ցելյուլոզային եթերի կարևոր դերը հիմնականում ունի երեք ասպեկտ, մեկը ջրի գերազանց պահպանման ունակությունն է, երկրորդը շաղախի հետևողականության և թիքսոտրոպիայի ազդեցությունն է, իսկ երրորդը ցեմենտի հետ փոխազդեցությունն է:

Ցելյուլոզային եթերի ջրի պահպանումը կախված է հիդրոսկոպիկության հիմքից, շաղախի բաղադրությունից, շաղախի շերտի հաստությունից, շաղախի ջրի պահանջարկից, կոնդենսացիոն նյութի խտացման ժամանակից: Ցելյուլոզային եթերի ջրի պահպանումը բխում է հենց բջջանյութի եթերի լուծելիությունից և ջրազրկումից: Հայտնի է, որ ցելյուլոզային մոլեկուլային շղթաները, թեև պարունակում են մեծ քանակությամբ բարձր հիդրատացված OH խմբեր, ջրում անլուծելի են իրենց բարձր բյուրեղային կառուցվածքի պատճառով: Հիդրօքսիլ խմբերի միայն հիդրատացիոն ունակությունը բավարար չէ ուժեղ միջմոլեկուլային ջրածնային կապերի և վան դեր Վալսյան ուժերի համար վճարելու համար: Երբ փոխարինիչները ներմուծվում են մոլեկուլային շղթա, ոչ միայն փոխարինիչները քայքայում են ջրածնային շղթան, այլև միջշղթայական ջրածնային կապերը կոտրվում են հարակից շղթաների միջև փոխարինող սեպերի պատճառով: Որքան մեծ են փոխարինողները, այնքան մեծ է մոլեկուլների միջև հեռավորությունը: Որքան մեծ է ջրածնային կապի էֆեկտի քայքայումը, ցելյուլոզային ցանցի ընդլայնումը, լուծույթը ցելյուլոզային եթերի մեջ դառնում է ջրում լուծվող, առաջանում է բարձր մածուցիկության լուծույթ: Ջերմաստիճանի բարձրացման հետ պոլիմերի խոնավացումը նվազում է, և շղթաների միջև եղած ջուրը դուրս է մղվում: Երբ ջրազրկող ազդեցությունը բավարար է, մոլեկուլները սկսում են համախմբվել, և գելը ծալվում է եռաչափ ցանցով: Շաղախի ջրի պահպանման վրա ազդող գործոնները ներառում են ցելյուլոզային եթերի մածուցիկությունը, դեղաչափը, մասնիկների նուրբությունը և սպասարկման ջերմաստիճանը:

Որքան մեծ է ցելյուլոզային եթերի մածուցիկությունը, այնքան ավելի լավ է ջրի պահպանումը, պոլիմերային լուծույթի մածուցիկությունը: Պոլիմերի մոլեկուլային քաշը (պոլիմերացման աստիճանը) որոշվում է նաև շղթայի մոլեկուլային կառուցվածքի երկարությամբ և ձևաբանությամբ, և փոխարինողների քանակի բաշխումն ուղղակիորեն ազդում է մածուցիկության միջակայքի վրա։ [eta] = Կմ ալֆա

Պոլիմերային լուծույթների ներքին մածուցիկություն

M պոլիմերային մոլեկուլային քաշ

α պոլիմերային բնորոշ հաստատուն

K մածուցիկության լուծույթի գործակից

Պոլիմերային լուծույթի մածուցիկությունը կախված է պոլիմերի մոլեկուլային քաշից: Ցելյուլոզային եթերի լուծույթների մածուցիկությունը և կոնցենտրացիան կապված են տարբեր կիրառությունների հետ: Հետևաբար, յուրաքանչյուր ցելյուլոզային եթեր ունի շատ տարբեր մածուցիկության բնութագրեր, մածուցիկության կարգավորումը նույնպես հիմնականում ալկալային ցելյուլոզայի քայքայման միջոցով է, մասնավորապես՝ հասնելու ցելյուլոզային մոլեկուլային շղթայի կոտրմանը:

Մասնիկների չափի համար որքան նուրբ է մասնիկը, այնքան ավելի լավ է ջրի պահպանումը: Ցելյուլոզային եթերի մեծ մասնիկները ջրի հետ շփվում են, մակերեսը անմիջապես լուծվում է և ձևավորում գել՝ նյութը փաթաթելու համար, որպեսզի ջրի մոլեկուլները չշարունակեն ներթափանցել, երբեմն երկարատև խառնումը չի կարող հավասարապես ցրվել, լուծարվում է, առաջանում է ցեխոտ ճաղավանդակ լուծույթ կամ ագլոմերատ. Ցելյուլոզային եթերի լուծելիությունը ցելյուլոզային եթերի ընտրության գործոններից մեկն է:

Ցելյուլոզային եթերի խտացում և տիքսոտրոպիա

Ցելյուլոզային եթերի երկրորդ ազդեցությունը՝ խտացում, կախված է ցելյուլոզային եթերի պոլիմերացման աստիճանից, լուծույթի կոնցենտրացիայից, կտրման արագությունից, ջերմաստիճանից և այլ պայմաններից: Լուծույթի ժելացիոն հատկությունը եզակի է ալկիլ ցելյուլոզայի և նրա փոփոխված ածանցյալների համար: Գելացման բնութագրերը կապված են փոխարինման աստիճանի, լուծույթի կոնցենտրացիայի և հավելումների հետ: Հիդրօքսիլ ալկիլ ձևափոխված ածանցյալների համար գելի հատկությունները նույնպես կապված են հիդրօքսիլալկիլային ձևափոխման աստիճանի հետ։ Ցածր մածուցիկության MC և HPmc լուծույթի համար կարելի է պատրաստել 10%-15% կոնցենտրացիայի լուծույթ, միջին մածուցիկության MC և HPmc կարելի է պատրաստել 5%-10% լուծույթ, իսկ բարձր մածուցիկությամբ MC և HPmc կարելի է պատրաստել միայն 2%-3%: լուծույթ, և սովորաբար ցելյուլոզային եթերի մածուցիկությունը նույնպես գնահատվում է 1%-2% լուծույթով: Բարձր մոլեկուլային ցելյուլոզային եթերի խտացուցիչի արդյունավետությունը, լուծույթի նույն կոնցենտրացիան, տարբեր մոլեկուլային քաշի պոլիմերներն ունեն տարբեր մածուցիկություն, մածուցիկությունը և մոլեկուլային քաշը կարող են արտահայտվել հետևյալ կերպ. պոլիմերացման աստիճանը բարձր է. Ցածր մոլեկուլային քաշի ցելյուլոզային եթեր՝ նպատակային մածուցիկության հասնելու համար ավելին ավելացնելու համար: Դրա մածուցիկությունը ավելի քիչ կախված է կտրման արագությունից, բարձր մածուցիկությունից՝ նպատակային մածուցիկությանը հասնելու համար, ավելի քիչ ավելացնելու համար անհրաժեշտ քանակությունը, մածուցիկությունը կախված է խտացման արդյունավետությունից: Հետևաբար, որոշակի հետևողականության հասնելու համար պետք է երաշխավորված լինի ցելյուլոզային եթերի որոշակի քանակություն (լուծույթի կոնցենտրացիան) և լուծույթի մածուցիկությունը։ Լուծույթի ժելացման ջերմաստիճանը լուծույթի կոնցենտրացիայի ավելացման հետ գծային նվազում է, իսկ ժելացումը տեղի է ունենում սենյակային ջերմաստիճանում՝ որոշակի կոնցենտրացիայի հասնելուց հետո։ HPmc-ն սենյակային ջերմաստիճանում ունի բարձր ժելացիոն կոնցենտրացիան:

Հետևողականությունը կարող է նաև ճշգրտվել՝ ընտրելով մասնիկների չափը և ցելյուլոզային եթերները՝ փոփոխման տարբեր աստիճաններով: Այսպես կոչված մոդիֆիկացիան հիդրօքսիլ ալկիլ խմբի ներմուծումն է ԲԿ-ի կմախքի կառուցվածքի վրա որոշակի աստիճանի փոխարինման: Փոխելով երկու փոխարինողների հարաբերական փոխարինման արժեքները, այսինքն՝ մեթոքսի և հիդրօքսիլ խմբերի DS և MS հարաբերական փոխարինման արժեքները։ Ցելյուլոզային եթերի տարբեր հատկություններ են պահանջվում՝ փոխելով երկու տեսակի փոխարինողների հարաբերական փոխարինման արժեքները:

հետևողականության և փոփոխության միջև կապը: Նկար 5-ում ցելյուլոզային եթերի ավելացումն ազդում է շաղախի ջրի սպառման վրա և փոխում է ջրի և ցեմենտի ջուր-կապող հարաբերակցությունը, ինչը խտացման էֆեկտ է: Որքան մեծ է դեղաչափը, այնքան ավելի շատ ջրի սպառումը:

Ցելյուլոզային եթերները, որոնք օգտագործվում են փոշու շինանյութերում, պետք է արագ լուծվեն սառը ջրում և ապահովեն համակարգին ճիշտ հետևողականություն: Եթե ​​տրված կտրվածքի արագությունը դեռևս ճկուն է և կոլոիդային, ապա դա անորակ կամ անորակ արտադրանք է:

Կա նաև լավ գծային հարաբերություն ցեմենտի ցեխի հետևողականության և ցելյուլոզային եթերի չափաբաժնի միջև, ցելյուլոզային եթերը կարող է մեծապես բարձրացնել հավանգի մածուցիկությունը, որքան մեծ է դեղաչափը, այնքան ավելի ակնհայտ է ազդեցությունը:

Ցելյուլոզային եթերի բարձր մածուցիկությամբ ջրային լուծույթն ունի բարձր թիքսոտրոպիա, որը բջջանյութի եթերի բնութագրիչներից է։ Mc տիպի պոլիմերների ջրային լուծույթները սովորաբար ունեն պսեւդոպլաստիկ, ոչ թիքսոտրոպային հեղուկություն իրենց գելի ջերմաստիճանից ցածր, բայց Նյուտոնի հոսքի հատկությունները ցածր կտրվածքի արագությամբ: Կեղծ պլաստիկությունը մեծանում է ցելյուլոզային եթերի մոլեկուլային քաշի կամ կոնցենտրացիայի ավելացման հետ և անկախ է փոխարինողի տեսակից և աստիճանից: Հետևաբար, մածուցիկության նույն աստիճանի բջջանյութի եթերները, լինի դա MC, HPmc կամ HEMc, միշտ ցույց են տալիս նույն ռեոլոգիական հատկությունները, քանի դեռ կոնցենտրացիան և ջերմաստիճանը մնում են անփոփոխ: Երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է, ձևավորվում է կառուցվածքային գել և առաջանում է բարձր տիկսոտրոպ հոսք: Ցելյուլոզային եթերները բարձր կոնցենտրացիայով և ցածր մածուցիկությամբ ցուցադրում են տիքսոտրոպիա նույնիսկ գելի ջերմաստիճանից ցածր: Այս գույքը մեծ օգուտ է բերում շինարարական շաղախի կառուցմանը՝ դրա հոսքը և հոսքը կախված գույքը հարմարեցնելու համար: Այստեղ պետք է բացատրել, որ որքան բարձր է ցելյուլոզային եթերի մածուցիկությունը, այնքան լավ է ջրի պահպանումը, բայց որքան բարձր է մածուցիկությունը, այնքան բարձր է ցելյուլոզային եթերի հարաբերական մոլեկուլային քաշը, դրա լուծելիության համապատասխան նվազումը, ինչը բացասաբար է անդրադառնում շաղախի կոնցենտրացիան և շինարարական կատարումը: Որքան բարձր է մածուցիկությունը, այնքան ավելի ակնհայտ է շաղախի խտացման ազդեցությունը, բայց դա լրիվ համամասնական հարաբերություն չէ: Ցածր մածուցիկությամբ, բայց փոփոխված ցելյուլոզային եթերը խոնավ շաղախի կառուցվածքային ուժը բարելավելու համար ունի ավելի գերազանց կատարում, մածուցիկության բարձրացմամբ, բջջանյութի եթերի ջրի պահպանումը բարելավվել է: