ជាមួយនឹងការរីកចម្រើនជាបន្តបន្ទាប់នៃឧស្សាហកម្ម និងការកែលម្អបច្ចេកវិទ្យា តាមរយៈការណែនាំ និងការកែលម្អម៉ាស៊ីនបាញ់ថ្នាំពីបរទេស បច្ចេកវិទ្យាបាញ់ថ្នាំ និងម្នាងសិលាត្រូវបានអភិវឌ្ឍយ៉ាងខ្លាំងនៅក្នុងប្រទេសរបស់ខ្ញុំក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ។ បាយអបាញ់ដោយមេកានិកគឺខុសពីបាយអធម្មតា ដែលតម្រូវឱ្យមានការរក្សាទឹកខ្ពស់ ភាពរលោងសមរម្យ និងប្រសិទ្ធភាពប្រឆាំងនឹងការយារធ្លាក់ជាក់លាក់។ ជាធម្មតា hydroxypropyl methylcellulose ត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងបាយអ ដែលក្នុងនោះ cellulose Ether (HPMC) ត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយបំផុត។ មុខងារចម្បងនៃ hydroxypropyl methylcellulose HPMC នៅក្នុងបាយអគឺ៖ ការធ្វើឱ្យក្រាស់ និង viscosifying, លៃតម្រូវ rheology និងសមត្ថភាពរក្សាទឹកបានល្អឥតខ្ចោះ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ចំណុចខ្វះខាតរបស់ HPMC មិនអាចត្រូវបានគេអើពើបានទេ។ HPMC មានឥទ្ធិពលខ្យល់ចូល ដែលនឹងបណ្តាលឱ្យមានពិការភាពផ្នែកខាងក្នុងកាន់តែច្រើន និងកាត់បន្ថយលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចរបស់បាយអយ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរ។ Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. បានសិក្សាពីឥទ្ធិពលរបស់ HPMC លើអត្រារក្សាទឹក ដង់ស៊ីតេ មាតិកាខ្យល់ និងលក្ខណៈមេកានិចនៃបាយអពីទិដ្ឋភាពម៉ាក្រូ ហើយសិក្សាពីឥទ្ធិពលនៃ hydroxypropyl methylcellulose HPMC លើរចនាសម្ព័ន្ធ L នៃបាយអពី ទិដ្ឋភាពមីក្រូទស្សន៍។ .
1. សាកល្បង
1.1 វត្ថុធាតុដើម
ស៊ីម៉ងត៍៖ ស៊ីម៉ងត៍ P.0 42.5 ដែលមានលក់ជាលក្ខណៈពាណិជ្ជកម្ម កម្លាំងបត់បែន 28d និងកម្លាំងបង្ហាប់គឺ 6.9 និង 48.2 MPa រៀងគ្នា។ ខ្សាច់: ខ្សាច់ទន្លេល្អ Chengde, 40-100 សំណាញ់; cellulose ether: ផលិតដោយ Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. Hydroxypropyl methylcellulose ether, white powder, nominal viscosity 40, 100, 150, 200 Pa-s; ទឹក៖ ទឹកម៉ាស៊ីនស្អាត។
1.2 វិធីសាស្រ្តសាកល្បង
យោងតាម JGJ/T 105-2011 "បទប្បញ្ញត្តិនៃការសាងសង់សម្រាប់ការបាញ់ថ្នាំមេកានិចនិងម្នាងសិលា" ភាពស្ថិតស្ថេរនៃបាយអគឺ 80-120 មមហើយអត្រារក្សាទឹកគឺធំជាង 90% ។ នៅក្នុងការពិសោធន៍នេះ សមាមាត្រកំបោរ-ខ្សាច់ត្រូវបានកំណត់នៅ 1:5 ភាពស៊ីសង្វាក់គ្នាត្រូវបានគ្រប់គ្រងនៅ (93+2) mm ហើយអេធើរសែលុយឡូសត្រូវបានលាយបញ្ចូលគ្នាខាងក្រៅ ហើយបរិមាណនៃការលាយគឺផ្អែកលើម៉ាស់ស៊ីម៉ងត៍។ លក្ខណៈសម្បត្តិជាមូលដ្ឋាននៃបាយអ ដូចជាដង់ស៊ីតេសើម មាតិកាខ្យល់ ការរក្សាទឹក និងភាពស៊ីសង្វាក់គ្នាត្រូវបានសាកល្បងដោយយោងទៅ JGJ 70-2009 "វិធីសាស្រ្តសាកល្បងសម្រាប់លក្ខណៈសម្បត្តិមូលដ្ឋាននៃបាយអអគារ" ហើយមាតិកាខ្យល់ត្រូវបានសាកល្បង និងគណនាតាមដង់ស៊ីតេ។ វិធីសាស្រ្ត។ ការរៀបចំ ការធ្វើតេស្តកម្លាំងបត់បែន និងកម្លាំងបង្ហាប់នៃសំណាកត្រូវបានអនុវត្តតាម GB/T 17671-1999 "វិធីសាស្រ្តសម្រាប់ការធ្វើតេស្តកម្លាំងនៃខ្សាច់ស៊ីម៉ង់ត៍ (វិធីសាស្ត្រ ISO)" ។ អង្កត់ផ្ចិតនៃដង្កូវត្រូវបានវាស់ដោយ porosimetry បារត។ គំរូនៃ porosimeter បារតគឺ AUTOPORE 9500 ហើយជួរវាស់គឺ 5.5 nm-360 μm។ ការធ្វើតេស្តសរុបចំនួន ៤ ត្រូវបានអនុវត្ត។ សមាមាត្រស៊ីម៉ងត៍ - ខ្សាច់គឺ 1: 5, viscosity នៃ HPMC គឺ 100 Pa-s និងកម្រិត 0, 0.1%, 0.2%, 0.3% (លេខគឺ A, B, C, D រៀងគ្នា) ។
2. លទ្ធផល និងការវិភាគ
2.1 ឥទ្ធិពលរបស់ HPMC លើអត្រារក្សាទឹកនៃបាយអស៊ីម៉ងត៍
ការរក្សាទឹក សំដៅលើសមត្ថភាពរបស់បាយអក្នុងការទប់ទឹក។ នៅក្នុងបាយអបាញ់ដោយម៉ាស៊ីន ការបន្ថែមសែលុយឡូសអេធើរអាចរក្សាទឹកយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព កាត់បន្ថយអត្រាហូរឈាម និងបំពេញតម្រូវការនៃជាតិទឹកពេញលេញនៃវត្ថុធាតុដើមដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីម៉ងត៍។ ឥទ្ធិពលរបស់ HPMC លើការរក្សាទឹកនៃបាយអ។
ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃមាតិកា HPMC អត្រារក្សាទឹកនៃបាយអកើនឡើងជាលំដាប់។ ខ្សែកោងនៃអ៊ីដ្រូស៊ីប្រូភីល មេទីលស៊ុលលូស អេធើរ ដែលមាន viscosities នៃ 100, 150 និង 200 Pa.s គឺដូចគ្នាបេះបិទ។ នៅពេលដែលមាតិកាគឺ 0.05% -0.15% អត្រារក្សាទឹកកើនឡើងតាមលីនេអ៊ែរហើយនៅពេលដែលមាតិកាគឺ 0.15% អត្រារក្សាទឹកគឺធំជាង 93% ។ ; នៅពេលដែលបរិមាណនៃគ្រើមលើសពី 0.20% និន្នាការកើនឡើងនៃអត្រារក្សាទឹកនឹងក្លាយទៅជាសំប៉ែត ដែលបង្ហាញថាបរិមាណ HPMC ជិតដល់ការតិត្ថិភាព។ ខ្សែកោងឥទ្ធិពលនៃបរិមាណ HPMC ដែលមាន viscosity 40 Pa.s នៅលើអត្រារក្សាទឹកគឺប្រហែលបន្ទាត់ត្រង់។ នៅពេលដែលបរិមាណធំជាង 0.15% អត្រារក្សាទឹកនៃបាយអគឺទាបជាង HPMC បីប្រភេទផ្សេងទៀតដែលមានបរិមាណ viscosity ដូចគ្នា។ ជាទូទៅគេជឿថាយន្តការរក្សាទឹកនៃ cellulose ether គឺ៖ ក្រុម hydroxyl នៅលើម៉ូលេគុល cellulose ether ហើយអាតូមអុកស៊ីសែននៅលើចំណង ether នឹងភ្ជាប់ជាមួយម៉ូលេគុលទឹកដើម្បីបង្កើតជាចំណងអ៊ីដ្រូសែន ដូច្នេះទឹកសេរីក្លាយជាទឹកដែលជាប់ចំណង។ ដូច្នេះការលេងមានប្រសិទ្ធិភាពរក្សាទឹកបានល្អ; វាត្រូវបានគេជឿផងដែរថាការលាយបញ្ចូលគ្នារវាងម៉ូលេគុលទឹក និងខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុលអេធើរ សែលុយឡូស អនុញ្ញាតឱ្យម៉ូលេគុលទឹកចូលទៅក្នុងផ្នែកខាងក្នុងនៃខ្សែសង្វាក់ម៉ាក្រូម៉ូលេគុល cellulose ether និងត្រូវទទួលរងនូវកម្លាំងចងដ៏រឹងមាំ ដោយហេតុនេះធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវការរក្សាទឹកនៃ slurry ស៊ីម៉ងត៍។ ការរក្សាទឹកបានល្អអាចរក្សាបាយអដូចគ្នា មិនងាយបំបែក និងទទួលបានប្រសិទ្ធភាពនៃការលាយល្អ កាត់បន្ថយការពាក់មេកានិក និងបង្កើនអាយុជីវិតរបស់ម៉ាស៊ីនបាញ់ថ្នាំបាយអ។
2.2 ឥទ្ធិពលនៃ hydroxypropyl methylcellulose HPMC លើដង់ស៊ីតេ និងមាតិកាខ្យល់នៃបាយអស៊ីម៉ងត៍
នៅពេលដែលបរិមាណ HPMC គឺ 0-0.20% ដង់ស៊ីតេនៃបាយអមានការថយចុះយ៉ាងខ្លាំងជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃបរិមាណ HPMC ពី 2050 kg/m3 ដល់ប្រហែល 1650kg/m3 ដែលទាបជាងប្រហែល 20% ។ នៅពេលដែលបរិមាណ HPMC លើសពី 0.20% ដង់ស៊ីតេថយចុះ។ នៅក្នុងភាពស្ងប់ស្ងាត់។ ការប្រៀបធៀប HPMC 4 ប្រភេទជាមួយនឹង viscosity ផ្សេងគ្នា viscosity កាន់តែខ្ពស់ ដង់ស៊ីតេនៃបាយអកាន់តែទាប។ ខ្សែកោងដង់ស៊ីតេនៃបាយអដែលមាន viscosities ចម្រុះនៃ 150 និង 200 Pa.s HPMC ត្រួតលើគ្នាជាមូលដ្ឋាន ដែលបង្ហាញថានៅពេលដែល viscosity នៃ HPMC បន្តកើនឡើង នោះដង់ស៊ីតេលែងថយចុះទៀតហើយ។
ច្បាប់នៃការផ្លាស់ប្តូរនៃមាតិកាខ្យល់នៃបាយអគឺផ្ទុយទៅនឹងការផ្លាស់ប្តូរដង់ស៊ីតេនៃបាយអ។ នៅពេលដែលមាតិកានៃ hydroxypropyl methylcellulose HPMC គឺ 0-0.20%, ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃមាតិកា HPMC, មាតិកាខ្យល់នៃបាយអកើនឡើងស្ទើរតែលីនេអ៊ែរ; មាតិការបស់ HPMC លើសពី 0.20% បន្ទាប់ពី 0.20% មាតិកាខ្យល់ស្ទើរតែផ្លាស់ប្តូរ ដែលបង្ហាញថាឥទ្ធិពលខ្យល់ចូលនៃបាយអគឺជិតដល់ការតិត្ថិភាព។ ឥទ្ធិពលខ្យល់ចេញចូលរបស់ HPMC ដែលមាន viscosity 150 និង 200 Pa.s គឺធំជាង HPMC ដែលមាន viscosity 40 និង 100 Pa.s ។
ឥទ្ធិពលខ្យល់ចូលនៃអេធើរ សែលុយឡូសត្រូវបានកំណត់ជាចម្បងដោយរចនាសម្ព័ន្ធម៉ូលេគុលរបស់វា។ សែលុយឡូសអេធើរមានទាំងក្រុម hydrophilic (hydroxyl, ether) និងក្រុម hydrophobic (methyl, glucose ring) ហើយជាសារធាតុ surfactant ។ មានសកម្មភាពលើផ្ទៃ ដូច្នេះវាមានឥទ្ធិពលខ្យល់ចូល។ ម៉្យាងវិញទៀត ឧស្ម័នដែលបានណែនាំអាចដើរតួជាបាល់នៅក្នុងបាយអ ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវដំណើរការការងាររបស់បាយអ បង្កើនបរិមាណ និងបង្កើនទិន្នផល ដែលជាអត្ថប្រយោជន៍ដល់ក្រុមហ៊ុនផលិត។ ប៉ុន្តែម្យ៉ាងវិញទៀត ឥទ្ធិពលខ្យល់ចេញចូល បង្កើនមាតិកាខ្យល់នៃបាយអ និង porosity បន្ទាប់ពីការឡើងរឹង ដែលបណ្តាលឱ្យមានការកើនឡើងនៃរន្ធញើសដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់ និងកាត់បន្ថយលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចយ៉ាងខ្លាំង។ ទោះបីជា HPMC មានឥទ្ធិពលខ្យល់ចូលជាក់លាក់ក៏ដោយ វាមិនអាចជំនួសភ្នាក់ងារបញ្ចូលខ្យល់បានទេ។ លើសពីនេះទៀតនៅពេលដែល HPMC និងភ្នាក់ងារបញ្ចូលខ្យល់ត្រូវបានប្រើក្នុងពេលតែមួយ ភ្នាក់ងារបញ្ចូលខ្យល់អាចនឹងបរាជ័យ។
2.3 ឥទ្ធិពលរបស់ HPMC លើលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចនៃបាយអស៊ីម៉ងត៍
នៅពេលបរិមាណ HPMC មានត្រឹមតែ 0.05% កម្លាំងបត់បែនរបស់បាយអមានការថយចុះយ៉ាងខ្លាំង ដែលទាបជាងគំរូទទេប្រហែល 25% ដោយគ្មាន hydroxypropyl methylcellulose HPMC ហើយកម្លាំងបង្ហាប់អាចឈានដល់ត្រឹមតែ 65% នៃគំរូទទេ - 80% នៅពេលដែលបរិមាណ HPMC លើសពី 0.20% ការថយចុះនៃកម្លាំងបត់បែន និងកម្លាំងបង្ហាប់របស់បាយអគឺមិនជាក់ស្តែងទេ។ viscosity នៃ HPMC មានឥទ្ធិពលតិចតួចលើលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចនៃបាយអ។ HPMC ណែនាំពពុះខ្យល់តូចៗជាច្រើន ហើយឥទ្ធិពលខ្យល់ចូលនៅលើបាយអ បង្កើនរន្ធញើសខាងក្នុង និងរន្ធញើសដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់នៃបាយអ ដែលបណ្តាលឱ្យមានការថយចុះគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃកម្លាំងបង្ហាប់ និងកម្លាំងបត់បែន។ ហេតុផលមួយទៀតសម្រាប់ការថយចុះនៃកម្លាំងបាយអគឺឥទ្ធិពលរក្សាទឹកនៃអេធើរសែលុយឡូស ដែលរក្សាទឹកនៅក្នុងបាយអរឹង ហើយសមាមាត្រសារធាតុចងទឹកដ៏ធំនាំឱ្យការថយចុះនៃកម្លាំងនៃប្លុកសាកល្បង។ សម្រាប់បាយអសំណង់មេកានិច ថ្វីត្បិតតែអេធើរសេលូឡូសអាចបង្កើនអត្រារក្សាទឹករបស់បាយអ និងបង្កើនសមត្ថភាពការងាររបស់វាក៏ដោយ ប្រសិនបើបរិមាណធំពេក វានឹងប៉ះពាល់យ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរដល់លក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិករបស់បាយអ ដូច្នេះទំនាក់ទំនងរវាងអ្នកទាំងពីរគួរតែមានទម្ងន់សមហេតុផល។
ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃមាតិកានៃ hydroxypropyl methylcellulose HPMC សមាមាត្របត់នៃបាយអបានបង្ហាញពីនិន្នាការកើនឡើងជារួម ដែលជាមូលដ្ឋាននៃទំនាក់ទំនងលីនេអ៊ែរ។ នេះគឺដោយសារតែអេធើរសេលូឡូសដែលបានបន្ថែមណែនាំពពុះខ្យល់មួយចំនួនធំ ដែលបណ្តាលឱ្យមានពិការភាពកាន់តែច្រើននៅខាងក្នុងបាយអ ហើយកម្លាំងបង្ហាប់នៃបាយអកើនឡើងមានការថយចុះយ៉ាងខ្លាំង ទោះបីជាកម្លាំងបត់បែនក៏ថយចុះក្នុងកម្រិតជាក់លាក់មួយក៏ដោយ។ ប៉ុន្តែ cellulose ether អាចធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពបត់បែននៃបាយអ វាមានអត្ថប្រយោជន៍ដល់កម្លាំង flexural ដែលធ្វើឱ្យអត្រាថយចុះថយចុះ។ ដោយពិចារណាយ៉ាងទូលំទូលាយឥទ្ធិពលរួមបញ្ចូលគ្នានៃទាំងពីរនាំឱ្យមានការកើនឡើងនៃសមាមាត្របត់។
2.4 ឥទ្ធិពលរបស់ HPMC លើអង្កត់ផ្ចិត L នៃបាយអ
ពីខ្សែកោងនៃការចែកចាយទំហំរន្ធញើស ទិន្នន័យចែកចាយទំហំរន្ធញើស និងប៉ារ៉ាម៉ែត្រស្ថិតិផ្សេងៗនៃគំរូ AD វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញថា HPMC មានឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំងលើរចនាសម្ព័ន្ធរន្ធញើសនៃបាយអស៊ីម៉ងត៍៖
(1) បន្ទាប់ពីបន្ថែម HPMC ទំហំរន្ធញើសនៃបាយអស៊ីម៉ងត៍កើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង។ នៅលើខ្សែកោងនៃការចែកចាយទំហំរន្ធញើស តំបន់នៃរូបភាពផ្លាស់ទីទៅខាងស្តាំ ហើយតម្លៃរន្ធញើសដែលត្រូវគ្នានឹងតម្លៃកំពូលកាន់តែធំ។ បន្ទាប់ពីបន្ថែម HPMC អង្កត់ផ្ចិតរន្ធមធ្យមនៃបាយអស៊ីម៉ងត៍មានទំហំធំជាងគំរូទទេ ហើយអង្កត់ផ្ចិតរន្ធមធ្យមនៃគំរូជាមួយនឹងកម្រិត 0.3% ត្រូវបានកើនឡើង 2 លំដាប់នៃរ៉ិចទ័រធៀបនឹងគំរូទទេ។
(2) បែងចែករន្ធញើសនៅក្នុងបេតុងជាបួនប្រភេទគឺ រន្ធញើសដែលមិនបង្កគ្រោះថ្នាក់ (≤20 nm) រន្ធញើសដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់តិចជាង (20-100 nm) រន្ធញើសដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់ (100-200 nm) និងរន្ធញើសដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់ជាច្រើន (≥200 nm)។ វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញពីតារាងទី 1 ថាចំនួនរន្ធដែលមិនបង្កគ្រោះថ្នាក់ ឬរន្ធដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់តិចត្រូវបានកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំងបន្ទាប់ពីការបន្ថែម HPMC ហើយចំនួនរន្ធដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់ ឬរន្ធដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់កាន់តែច្រើនត្រូវបានកើនឡើង។ រន្ធញើសដែលមិនបង្កគ្រោះថ្នាក់ ឬរន្ធញើសដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់តិចជាងនៃគំរូដែលមិនបានលាយជាមួយ HPMC គឺប្រហែល 49.4% ។ បន្ទាប់ពីបន្ថែម HPMC រន្ធញើសដែលគ្មានគ្រោះថ្នាក់ ឬរន្ធញើសដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់ត្រូវបានកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំង។ យកកម្រិត 0.1% ជាឧទាហរណ៍ រន្ធញើសដែលគ្មានគ្រោះថ្នាក់ ឬរន្ធញើសដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់ត្រូវបានកាត់បន្ថយប្រហែល 45% ។ %, ចំនួនរន្ធដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់ធំជាង 10um កើនឡើងប្រហែល 9 ដង។
(3) អង្កត់ផ្ចិតរន្ធមធ្យម អង្កត់ផ្ចិតរន្ធមធ្យម បរិមាណរន្ធញើសជាក់លាក់ និងផ្ទៃជាក់លាក់មិនអនុវត្តតាមច្បាប់នៃការផ្លាស់ប្តូរដ៏តឹងរឹងបំផុតជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃមាតិកា hydroxypropyl methylcellulose HPMC ដែលអាចទាក់ទងនឹងការជ្រើសរើសគំរូនៅក្នុងការធ្វើតេស្តចាក់ថ្នាំបារត។ ទាក់ទងនឹងការបែកខ្ញែកដ៏ធំ។ ប៉ុន្តែសរុបមក អង្កត់ផ្ចិតរន្ធមធ្យម អង្កត់ផ្ចិតរន្ធញើសជាមធ្យម និងបរិមាណរន្ធញើសជាក់លាក់នៃសំណាកដែលលាយជាមួយ HPMC មានទំនោរកើនឡើងធៀបនឹងសំណាកទទេ ខណៈដែលផ្ទៃជាក់លាក់មានការថយចុះ។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ០៣-មេសា-២០២៣