Хүчиллэг будагч бодис, шууд будагч бодис, урвалд ордог будагч бодисууд нь бүгд усанд уусдаг будагч бодисууд юм. 2001 онд тус тус 30,000 тонн, 20,000 тонн, 45,000 тонн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэжээ. Гэсэн хэдий ч удаан хугацааны турш манай улсын будагч бодисын үйлдвэрүүд шинэ бүтцийн будагч бодисыг хөгжүүлэх, судлахад илүү их анхаарал хандуулж ирсэн бол будагч бодисыг дараах аргаар боловсруулах судалгаа харьцангуй сул байсан. Усанд уусдаг будагч бодисын стандартчиллын урвалжуудад натрийн сульфат (натрийн сульфат), декстрин, цардуулын дериватив, сахароз, мочевин, нафталин формальдегид сульфонат гэх мэт түгээмэл хэрэглэгддэг. Эдгээр стандартчиллын урвалжуудыг анхны будагч бодистой пропорциональ байдлаар хольж, шаардлагатай бат бөх чанарыг гаргаж авдаг боловч хэвлэх, будах үйлдвэрлэлийн янз бүрийн хэвлэх, будах үйл явцын хэрэгцээг хангаж чадахгүй. Дээр дурдсан будагч бодисын шингэрүүлэгч нь харьцангуй хямд боловч чийгшүүлэх чадвар, усанд уусах чадвар муу тул олон улсын зах зээлийн хэрэгцээнд дасан зохицоход хэцүү болгодог бөгөөд зөвхөн анхны будагч бодис болгон экспортлох боломжтой. Тиймээс усанд уусдаг будагч бодисыг худалдаанд гаргахад будагч бодисын чийглэг чанар болон усанд уусах чадвар нь яаралтай шийдвэрлэх шаардлагатай асуудал бөгөөд холбогдох нэмэлт бодисуудад найдах шаардлагатай.
Будагны чийгшүүлэх эмчилгээ
Ерөнхийдөө норгох гэдэг нь гадаргуу дээрх шингэнийг (хий байх ёстой) өөр шингэнээр солих явдал юм. Тодруулбал, нунтаг эсвэл мөхлөгт гадаргуу нь хий/хатуу гадаргуу байх ёстой бөгөөд норгох үйл явц нь шингэн (ус) нь бөөмсийн гадаргуу дээрх хийг орлох үйл явц юм. Норгох нь гадаргуу дээрх бодисын хоорондох физик процесс гэдгийг харж болно. Будаг боловсруулсны дараах үед норгох нь ихэвчлэн чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Ерөнхийдөө будгийг нунтаг эсвэл мөхлөг гэх мэт хатуу төлөвт боловсруулдаг бөгөөд үүнийг хэрэглэх явцад норгох шаардлагатай байдаг. Тиймээс будгийн норгох чадвар нь түрхэлтийн үр дүнд шууд нөлөөлнө. Жишээлбэл, уусах процессын үед будгийг норгоход хэцүү бөгөөд усан дээр хөвөх нь хүсээгүй байдаг. Өнөөдөр будгийн чанарын шаардлагыг тасралтгүй сайжруулж байгаа тул норгох гүйцэтгэл нь будгийн чанарыг хэмжих үзүүлэлтүүдийн нэг болсон. Усны гадаргуугийн энерги нь 20°C-д 72.75мН/м2 бөгөөд энэ нь температур нэмэгдэхийн хэрээр буурдаг бол хатуу бодисын гадаргуугийн энерги үндсэндээ өөрчлөгддөггүй, ерөнхийдөө 100мН/м2-оос доош байдаг. Ихэвчлэн металл болон тэдгээрийн исэл, органик бус давс гэх мэтийг амархан норгодог бөгөөд үүнийг өндөр гадаргуугийн энерги гэж нэрлэдэг. Хатуу органик болон полимерүүдийн гадаргуугийн энерги нь ерөнхий шингэнийхтэй харьцуулж болох бөгөөд үүнийг бага гадаргуугийн энерги гэж нэрлэдэг боловч хатуу ширхэгийн хэмжээ болон сүвэрхэг байдлын зэрэгтэй хамт өөрчлөгддөг. Бөөмийн хэмжээ бага байх тусам сүвэрхэг үүсэх түвшин ихсэх бөгөөд гадаргуу нь энерги өндөр байх тусам хэмжээ нь суурь материалаас хамаарна. Тиймээс будагч бодисын ширхэгийн хэмжээ бага байх ёстой. Будагч бодисыг давслах, янз бүрийн орчинд нунтаглах зэрэг арилжааны аргаар боловсруулсны дараа будагч бодисын ширхэгийн хэмжээ илүү нарийн болж, талст чанар нь буурч, талстын фаз өөрчлөгддөг бөгөөд энэ нь будагч бодисын гадаргуугийн энергийг сайжруулж, норгохыг хөнгөвчилдөг.
Хүчиллэг будагч бодисын уусах боловсруулалт
Жижиг ванны харьцаа болон тасралтгүй будах технологийг ашигласнаар хэвлэх болон будах автоматжуулалтын түвшинг тасралтгүй сайжруулж байна. Автомат дүүргэгч болон паста гарч ирэх, шингэн будагч бодис нэвтрүүлэх нь өндөр концентрацитай, өндөр тогтвортой будагч шингэн болон хэвлэх паста бэлтгэхийг шаарддаг. Гэсэн хэдий ч дотоодын будагч бүтээгдэхүүнд хүчиллэг, урвалд ордог болон шууд будагч бодисын уусах чадвар нь ердөө 100г/л орчим байдаг, ялангуяа хүчиллэг будагч бодисын хувьд. Зарим сортууд нь ердөө 20г/л орчим байдаг. Будагч бодисын уусах чадвар нь будагч бодисын молекулын бүтэцтэй холбоотой. Молекулын жин өндөр, сульфоны хүчлийн бүлэг бага байх тусам уусах чадвар бага, эс тэгвээс өндөр байдаг. Үүнээс гадна, будагч бодисын арилжааны боловсруулалт нь маш чухал бөгөөд үүнд будагч бодисын талсжих арга, нунтаглах зэрэг, ширхэгийн хэмжээ, нэмэлт бодис нэмэх гэх мэт зүйлс багтдаг бөгөөд энэ нь будагч бодисын уусах чадварт нөлөөлнө. Будаг нь ионжиход хялбар байх тусам усанд уусах чадвар нь өндөр байдаг. Гэсэн хэдий ч уламжлалт будагч бодисын худалдаа, стандартчилал нь натрийн сульфат, давс зэрэг их хэмжээний электролит дээр суурилдаг. Усан дахь их хэмжээний Na+ нь будагч бодисын усанд уусах чадварыг бууруулдаг. Тиймээс усанд уусдаг будагч бодисын уусах чадварыг сайжруулахын тулд эхлээд арилжааны будагч бодисуудад электролит нэмж болохгүй.
Нэмэлт ба уусах чанар
⑴ Спиртийн нэгдэл ба мочевинтой хамт уусгагч
Усанд уусдаг будагч бодисууд нь тодорхой тооны сульфоны хүчлийн бүлэг ба карбоксилын хүчлийн бүлгийг агуулдаг тул будгийн хэсгүүд нь усан уусмалд амархан задарч, тодорхой хэмжээний сөрөг цэнэгтэй байдаг. Устөрөгчийн холбоо үүсгэгч бүлэг агуулсан хамт уусгагчийг нэмэхэд будгийн ионуудын гадаргуу дээр гидратжуулсан ионуудын хамгаалалтын давхарга үүсдэг бөгөөд энэ нь будгийн молекулуудын ионжилт ба уусалтыг дэмжиж, уусах чадварыг сайжруулдаг. Диэтилен гликол эфир, тиодиэтанол, полиэтилен гликол гэх мэт полиолуудыг ихэвчлэн усанд уусдаг будагч бодисын туслах уусгагч болгон ашигладаг. Тэд будагч бодистой устөрөгчийн холбоо үүсгэж чаддаг тул будгийн ионы гадаргуу нь гидратжуулсан ионуудын хамгаалалтын давхарга үүсгэдэг бөгөөд энэ нь будгийн молекулуудын агрегаци ба молекул хоорондын харилцан үйлчлэлээс сэргийлж, будгийн ионжилт ба диссоциацийг дэмждэг.
⑵Ион бус гадаргуугийн идэвхт бодис
Будагт тодорхой ион бус гадаргуугийн идэвхт бодис нэмэх нь будгийн молекулуудын хоорондох болон молекулуудын хоорондох холболтын хүчийг сулруулж, ионжуулалтыг хурдасгаж, будгийн молекулуудыг усанд мицелл үүсгэхэд хүргэдэг бөгөөд энэ нь сайн тархалттай байдаг. Туйлын будагч бодисууд мицелл үүсгэдэг. Уусдаг молекулууд нь полиоксиэтилен эфир эсвэл эфир гэх мэт уусах чадварыг сайжруулахын тулд молекулуудын хооронд нийцтэй байдлын сүлжээ үүсгэдэг. Гэсэн хэдий ч хэрэв хамтран уусгагч молекулд хүчтэй гидрофобик бүлэг байхгүй бол будагч бодисоор үүссэн мицеллд тархах ба уусах нөлөө сул байх бөгөөд уусах чадвар мэдэгдэхүйц нэмэгдэхгүй. Тиймээс будагч бодисуудтай гидрофобик холбоо үүсгэж чаддаг үнэрт цагираг агуулсан уусгагчийг сонгохыг хичээгээрэй. Жишээлбэл, алкилфенол полиоксиэтилен эфир, полиоксиэтилен сорбитан эфирийн эмульгатор болон полиалкилфенилфенол полиоксиэтилен эфир гэх мэт бусад.
⑶ лигносульфонатын дисперсант
Дисперс нь будагч бодисын уусах чадварт ихээхэн нөлөөлдөг. Будагч бодисын бүтцэд тохирсон сайн дисперсийг сонгох нь будагч бодисын уусах чадварыг сайжруулахад ихээхэн тус болно. Усанд уусдаг будагч бодисын хувьд энэ нь будагч бодисын молекулуудын хоорондын харилцан шингээлт (ван дер Ваальсын хүч) болон агрегацийг урьдчилан сэргийлэхэд тодорхой үүрэг гүйцэтгэдэг. Лигносульфонат бол хамгийн үр дүнтэй дисперс бөгөөд Хятадад энэ талаар судалгаа хийгдсэн байдаг.
Дисперс будагч бодисын молекулын бүтэц нь хүчтэй гидрофилийн бүлгүүд агуулдаггүй, зөвхөн сул туйлширсан бүлгүүд агуулдаг тул зөвхөн сул гидрофилийн шинж чанартай бөгөөд бодит уусах чадвар нь маш бага байдаг. Ихэнх дисперс будагч бодисууд нь зөвхөн 25°C-д усанд уусдаг. 1~10мг/л.
Дисперс будагч бодисын уусах чадвар нь дараах хүчин зүйлүүдтэй холбоотой.
Молекулын бүтэц
“Усан дахь дисперс будагч бодисын уусах чадвар нь будагч бодисын молекулын гидрофобик хэсэг буурч, гидрофилийн хэсэг (туйл бүлгийн чанар ба тоо хэмжээ) нэмэгдэхийн хэрээр нэмэгддэг. Өөрөөр хэлбэл, харьцангуй бага молекул масстай, -OH ба -NH2 зэрэг сул туйлт бүлэгтэй будагч бодисын уусах чадвар өндөр байх болно. Харьцангуй молекул масстай, сул туйлт бүлэг цөөнтэй будагч бодисын уусах чадвар харьцангуй бага байдаг. Жишээлбэл, дисперс улаан (I), түүний M=321, уусах чадвар нь 25℃-д 0.1мг/л-ээс бага, 80℃-д 1.2мг/л байна. Дисперс улаан (II), M=352, 25℃-д уусах чадвар нь 7.1мг/л, 80℃-д уусах чадвар нь 240мг/л байна.”
Дисперс
Нунтаг дисперс будагч бодисын хувьд цэвэр будагч бодисын агууламж ерөнхийдөө 40% - 60% байдаг бөгөөд үлдсэн хэсэг нь дисперс, тоос нэвтэрдэггүй бодис, хамгаалалтын бодис, натрийн сульфат гэх мэт байдаг. Эдгээрийн дотор дисперс нь илүү их хувийг эзэлдэг.
Дисперсант (диффузийн бодис) нь будагч бодисын нарийн талст мөхлөгийг гидрофилийн коллоид хэсгүүд болгон бүрхэж, усанд тогтвортой тарааж чаддаг. Мицелийн чухал концентрациас хэтэрсний дараа мицелл үүсч, жижиг будагны талст мөхлөгүүдийн нэг хэсгийг багасгадаг. Мицеллд ууссан тохиолдолд "уусах" үзэгдэл үүсдэг бөгөөд ингэснээр будагч бодисын уусах чадвар нэмэгддэг. Түүнээс гадна, дисперсант бодисын чанар сайжирч, концентраци өндөр байх тусам уусах болон уусах нөлөө их байдаг.
Дисперсантын янз бүрийн бүтэцтэй дисперс будагч бодисуудад уусах нөлөө өөр өөр бөгөөд ялгаа нь маш том гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй; дисперсантын дисперс будагч бодисуудад уусах нөлөө нь усны температур нэмэгдэхийн хэрээр буурдаг бөгөөд энэ нь усны температур дисперс будагч бодисуудад үзүүлэх нөлөөтэй яг адилхан юм. Уусах чадварын нөлөө эсрэгээрээ юм.
Дисперс будагч бодис болон дисперс бодисын гидрофобик талст хэсгүүд гидрофилийн коллоид хэсгүүдийг үүсгэсний дараа түүний дисперсийн тогтвортой байдал мэдэгдэхүйц сайжирна. Түүнчлэн эдгээр будагч бодисын коллоид хэсгүүд нь будах процессын үед будагч бодисыг "хангах" үүрэг гүйцэтгэдэг. Учир нь ууссан төлөвт байгаа будагч бодисын молекулууд эслэгт шингэсний дараа коллоид хэсгүүдэд "хадгалагдсан" будагч бодис нь будагч бодисын уусах тэнцвэрийг хадгалахын тулд цаг хугацаанд нь ялгардаг.
Дисперс дэх дисперс будагч бодисын төлөв байдал
1-дисперсант молекул
2-Будагтай талст (уусгах)
3-дисперсант мицел
4-Будагтай дан молекул (ууссан)
5-Будагтай үр тариа
6-дисперсант липофилийн суурь
7-дисперсант гидрофилийн суурь
8-натрийн ион (Na+)
Будагч талстуудын 9 агрегат
Гэсэн хэдий ч будаг болон дисперсийн хоорондох "нэгдэл" хэт их байвал будгийн дан молекулын "нийлүүлэлт" хоцрох эсвэл "нийлүүлэлт эрэлтээс давсан" үзэгдэл үүснэ. Тиймээс энэ нь будах хурдыг шууд бууруулж, будах хувийг тэнцвэржүүлж, будах хугацаа удааширч, өнгө нь цайвар болно.
Дисперсийг сонгох, ашиглахдаа зөвхөн будагч бодисын дисперсийн тогтвортой байдлыг төдийгүй будагч бодисын өнгөнд үзүүлэх нөлөөллийг анхаарч үзэх хэрэгтэй гэдгийг харж болно.
(3) Будах уусмалын температур
Усанд тархсан будагч бодисын уусах чадвар нь усны температур нэмэгдэхийн хэрээр нэмэгддэг. Жишээлбэл, 80°C усанд тархсан шар өнгийн уусах чадвар нь 25°C-ээс 18 дахин их байдаг. 80°C усанд тархсан улаан өнгийн уусах чадвар нь 25°C-ээс 33 дахин их байдаг. 80°C усанд тархсан цэнхэр өнгийн уусах чадвар нь 25°C-ээс 37 дахин их байдаг. Хэрэв усны температур 100°C-аас хэтэрвэл тархсан будагч бодисын уусах чадвар бүр ч ихэснэ.
Энд онцгой сануулга байна: дисперс будагч бодисын энэхүү уусах шинж чанар нь практик хэрэглээнд далд аюул учруулна. Жишээлбэл, будагч бодисын шингэн жигд бус халсан үед өндөр температуртай будагч бодисын шингэн нь температур багатай газар руу урсдаг. Усны температур буурах тусам будагч бодисын шингэн хэт ханасан болж, ууссан будагч бодис тунадасжиж, будагч бодисын талст мөхлөгүүд ургах, уусах чадвар буурахад хүргэдэг бөгөөд энэ нь будагч бодисын шингээлтийг бууруулдаг.
(дөрөв) будгийн талст хэлбэр
Зарим дисперс будагч бодисууд нь "изоморфизм" үзэгдэлтэй байдаг. Өөрөөр хэлбэл, үйлдвэрлэлийн процесст өөр өөр дисперс технологийн улмаас ижил дисперс будагч бодис нь зүү, саваа, үйрмэг, мөхлөг, блок гэх мэт хэд хэдэн талст хэлбэрийг үүсгэдэг. Хэрэглэх процесст, ялангуяа 130°C-д будах үед илүү тогтворгүй талст хэлбэр нь илүү тогтвортой талст хэлбэр болж өөрчлөгддөг.
Илүү тогтвортой талст хэлбэр нь илүү их уусах чадвартай, харин тогтвортой бус талст хэлбэр нь харьцангуй бага уусах чадвартай гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Энэ нь будагч бодисын шингээлтийн хурд болон будагч бодисын шингээлтийн хувь хэмжээнд шууд нөлөөлнө.
(5) Бөөмийн хэмжээ
Ерөнхийдөө жижиг хэсгүүдтэй будагч бодисууд нь өндөр уусах чадвартай, сайн тархалтын тогтвортой байдалтай байдаг бол том хэсгүүдтэй будагч бодисууд нь бага уусах чадвартай, харьцангуй муу тархалтын тогтвортой байдалтай байдаг.
Одоогийн байдлаар ахуйн дисперс будагч бодисын ширхэгийн хэмжээ ерөнхийдөө 0.5-2.0μм байна (Тайлбар: дүрж будах зориулалттай ширхэгийн хэмжээ 0.5-1.0μм шаардлагатай).
Нийтэлсэн цаг: 2020 оны 12-р сарын 30




