የሃይድሮክሳይታይል ሴሉሎስ (HEC) ሳይንስ፡- ሪዮሎጂ እና ወፍራም ዘዴዎች

ለወፍራም ተመልካች አንድ ዱቄት በውሃ ላይ መጨመር አስማት ይመስላል። ለፎርሙላ ኬሚስት, የሞለኪውላር ፊዚክስ ትክክለኛ ዳንስ ነው. Hydroxyethyl Cellulose (HEC) በዚህ ጎራ ውስጥ በጣም አስተማማኝ ከሆኑት ፖሊመሮች አንዱ ነው, ነገር ግን ለምን እንደሚሰራ መረዳት እንዴት እንደሚጠቀሙበት እንደ ማወቅ አስፈላጊ ነው.

በዚህ ጥልቅ ተወርውሮ ውስጥ፣ የኢንደስትሪ መስፈርት እንዲሆን የሚያደርጉትን የፊዚኮኬሚካላዊ ባህሪያት እና የአርትኦሎጂ ዘዴዎችን ለመዳሰስ የዚህን ion-ያልሆነ ፖሊመር ንብርብሮች ወደ ኋላ እንላቸዋለን።

የፊዚዮኬሚካላዊ ባህሪያት፡ ሞለኪውላር አርክቴክቸር

HEC አልካሊ ሴሉሎስን ከኤቲሊን ኦክሳይድ ጋር በማያያዝ የተፈጠረ ሴሉሎስ ኤተር ነው። ይህ ምላሽ hydroxyethyl ቡድኖች ($–CH_2CH_2OH$) ወደ ሴሉሎስ የጀርባ አጥንት ያስገባል። ይህ መዋቅራዊ ማሻሻያ የመሟሟት ቁልፍ ነው።

1. ሞላር መተካት (ኤምኤስ) እና መሟሟት

ከእያንዳንዱ የግሉኮስ ክፍል ጋር የተያያዙት የኤትሊን ኦክሳይድ ሞሎች ቁጥር ሞላር ምትክ (ኤምኤስ) በመባል ይታወቃል።

• ለምን አስፈላጊ ነው፡- ግዙፍ የሆኑት የሃይድሮክሳይትል ቡድኖች የሴሉሎስ ሰንሰለቶችን ይከፍታሉ፣ ይህም የተፈጥሮ ሴሉሎስ እንዳይሟሟ የሚያደርገውን ጥብቅ የሃይድሮጂን ትስስር ያበላሻል። ይህ የውሃ ሞለኪውሎች ፖሊመርን ወደ ውስጥ ዘልቀው እንዲገቡ ያስችላቸዋል.

• ውጤት: በሁለቱም ሙቅ እና ቀዝቃዛ ውሃ ውስጥ በግልጽ የሚሟሟ ፖሊመር.

(የውስጥ አገናኝ ዕድል፡ የተለያዩ ደረጃዎችን ከተመቻቹ የመተካት ደረጃዎች ጋር እናቀርባለን።በእኛ ላይ ያሉትን ዝርዝሮች ይመልከቱ። Hydroxyethyl ሴሉሎስ (HEC) የምርት ገጽ .)

ወፍራም ሜካኒዝም፡- HEC viscosity እንዴት እንደሚገነባ

HEC ሲደርቅ 'ማበጥ' ብቻ አይደለም; በሁለት ዋና ዋና ዘዴዎች የመፍትሄውን ሃይድሮዳይናሚክስ በመሠረቱ ይለውጣል.

1. የሃይድሮጅን ትስስር (የውሃ መዋቅር)

HEC ሲሟሟ፣ በሃይድሮክሳይል ቡድኖች ውስጥ ያሉት የኦክስጂን አተሞች ከውሃ ሞለኪውሎች ጋር የሃይድሮጂን ትስስር ይፈጥራሉ። ይህ 'ውሃውን ያጠምዳል' ፣ እንቅስቃሴውን ይቀንሳል እና በፈሳሹ ውስጥ ያለውን ግጭት በተሳካ ሁኔታ ይጨምራል።

2. የሰንሰለት ጥልፍልፍ (የስፓጌቲ ውጤት)

በከፍተኛ viscosity ደረጃዎች ውስጥ ዋነኛው ምክንያት ይህ ነው። ረጅም HEC ፖሊመር ሰንሰለቶች በመፍትሔው ውስጥ ይገለበጣሉ እና ይደራረባሉ።

• በእረፍት ጊዜ፡- እነዚህ ሰንሰለቶች የተጠላለፈ የ3-ል ኔትወርክ ይፈጥራሉ፣ ይህም ከፍተኛ ፍሰት የመቋቋም አቅም ይፈጥራል (ከፍተኛ viscosity)።

• በሼር ስር ፡ ሃይል በሚተገበርበት ጊዜ (ለምሳሌ፡ ማደባለቅ ወይም መቦረሽ)፣ ሰንሰለቶቹ ወደ ፍሰቱ አቅጣጫ ይስተካከላሉ፣ በትንሹም ይገለላሉ። ይህ ተቃውሞን ይቀንሳል.

ይህ ባህሪ በመባል ይታወቃል Pseudoplasticity ወይም Shear-Thinning .

በ HEC አፈጻጸም ላይ ተጽዕኖ የሚያሳድሩ ምክንያቶች

ቁጥጥር ባለው የላብራቶሪ አካባቢ, HEC ሊተነበይ የሚችል ነው. ውስብስብ በሆኑ የኢንዱስትሪ ቀመሮች ውስጥ, በርካታ ተለዋዋጮች ይጫወታሉ.

1. ፒኤች እና የውሃ መቆጣጠሪያ

HEC ከ2 እስከ 12 ባለው የፒኤች ክልል ውስጥ የተረጋጋ ቢሆንም፣ pH የእርጥበት መጠንን በእጅጉ ይጎዳል።

• አሲዳማ/ገለልተኛ፡- በገጽታ የታከሙ የHEC ቅንጣቶች ተበታተኑ ነገር ግን እርጥበት ያልነበራቸው (እብጠቶችን የሚከላከሉ) ይቀራሉ።

• አልካላይን (pH> 8.0) ፡ የገጽታ ሕክምና ይሰበራል፣ ፈጣን የእርጥበት መጠን እና የ viscosity መገንባትን ያነሳሳል።

2. የሙቀት መረጋጋት

እንደ አንዳንድ የሴሉሎስ ኢተርስ (እንደ HPMC) ሲሞቅ (thermal gelation) እንደሚቀዘቅዙ፣ HEC በከፍተኛ የሙቀት መጠን መሟሟትን ይጠብቃል። ይህ ሙቀትን የሚያካትቱ ፈሳሾችን ወይም ሂደቶችን ለመቆፈር የላቀ ያደርገዋል.

3. ባዮሎጂካል መረጋጋት

ሴሉሎስ የባክቴሪያ የተፈጥሮ ምግብ ምንጭ ነው። የኢንዛይም ጥቃት የፖሊመር የጀርባ አጥንትን (ዲፖሊሜራይዜሽን) ይሰንጣል, ይህም ወደ አስከፊ የቪዛነት መጥፋት ያመጣል.

• ማስተካከያው: ከፍተኛ ጥራት ያለው HEC ብዙውን ጊዜ ከባዮክሳይድ ጋር አብሮ ጥቅም ላይ ይውላል, ወይም የኢንዛይም ሃይድሮሊሲስን የበለጠ ለመቋቋም የተቀየረ ነው.

ማጠቃለያ-የተፈጥሮ እና ምህንድስና መገናኛ

ሃይድሮክሳይታይል ሴሉሎስ በተፈጥሮ ታዳሽ ሀብቶች እና በኬሚካል ምህንድስና መካከል ፍጹም ውህደትን ይወክላል። ከፍተኛ የጨው አከባቢዎች pseudoplastic ፍሰት, የውሃ ማጠራቀሚያ እና መረጋጋት የመስጠት ችሎታው ልዩ ከሆነው ሞለኪውላዊ መዋቅር በቀጥታ የተገኘ ነው.

ለቀመሮች፣ እነዚህን ሳይንሳዊ መርሆች ጠንቅቆ ማወቅ የማይተፋ ቀለም፣ የማይሽከረከሩ ማጣበቂያዎች እና የቅንጦት ስሜት የሚሰማቸው ሴረም እንዲፈጠር ያስችላል።

የቴክኒክ ውሂብ እየፈለጉ ነው? ዩኒየንኬም ዝርዝር የትንታኔ ሰርተፍኬቶችን (COA) እና ለሁሉም ውጤቶቻችን የቴክኒክ ድጋፍ ይሰጣል። የእኛን ይጎብኙ የሃይድሮክሳይቲል ሴሉሎስ (HEC) ገጽ ። ለበለጠ ለማወቅ

ተዘውትረው የሚጠየቁ ጥያቄዎች (FAQ)

Q1: በ HEC ውስጥ በኒውቶኒያን እና በፕሴዶፕላስቲክ ፍሰት መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው?

መ፡ የኒውቶኒያን ፈሳሾች (እንደ ውሃ) ምንም አይነት ቅስቀሳ ቢኖራቸውም የማያቋርጥ viscosity ይጠብቃሉ። HEC መፍትሄዎች Pseudoplastic (ሼር-ቀጭን) ናቸው፣ ይህ ማለት ሲናደድ (የተላጠ) ስ visታቸው ይወድቃል እና በእረፍት ጊዜ ይድናል ማለት ነው። ይህ ለቀለም አተገባበር አስፈላጊ ነው.

Q2: የ HEC ሞለኪውላዊ ክብደት እንዴት viscosity ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል?

መ: ቀጥተኛ ግንኙነት አለ. ከፍ ያለ ሞለኪውላዊ ክብደት (ረጅም ፖሊመር ሰንሰለቶች) የበለጠ የሰንሰለት መጠላለፍ እና በዚህም ከፍተኛ viscosity ያስከትላል። ዝቅተኛ ሞለኪውላዊ ክብደት ደረጃዎች ከመጠን በላይ ውፍረት ሳይኖር ፍሰት በሚያስፈልግበት ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላሉ.

Q3: ለምንድን ነው HEC ከሲኤምሲ ይልቅ ጨውን የሚታገሰው?

መ: ለመሙላት ይወርዳል። CMC አኒዮኒክ (አሉታዊ ክፍያ) ነው እና ከካቲኖች (እንደ $Ca^{2+}$) በጨው ውስጥ ምላሽ ይሰጣል፣ ይህም ዝናብ ያስከትላል። HEC ion-ያልሆነ (ገለልተኛ) ነው, ስለዚህ በመፍትሔው ውስጥ ያሉትን ions ቸል ይላል, በከፍተኛ የጨው ብሬን ውስጥ የተረጋጋ ነው.

Q4፡ በHEC ውስጥ 'የገጽታ ሕክምና' ምንድን ነው?

መ: በዱቄት ቅንጣቶች ላይ የሚተገበር ጊዜያዊ የኬሚካል ማቋረጫ (ብዙውን ጊዜ ከ glioxal ጋር) ነው። ዱቄቱ ወዲያውኑ በውሃ ውስጥ እንዳይጠጣ ይከላከላል ፣ ይህም ውፍረቱ ከመጀመሩ በፊት ቅንጣቶቹ ሙሉ በሙሉ እንዲበታተኑ ጊዜ ስለሚፈቅደው 'የዓሳ አይን' ይከላከላል።