Гідраксіпропил метилцеллюлоза (HPMC), як палімерны матэрыял, часта выкарыстоўваецца ў розных прамысловых галінах, уключаючы будаўніцтва, прадукты харчавання, фармацэўтычныя прэпараты і іншыя палі. У апошнія гады HPMC таксама прадэманстраваў вялікі патэнцыял у падрыхтоўцы і прымяненні керамічных мембран. Керамічныя мембраны шырока выкарыстоўваюцца ў ачыстцы вады, хімічнай, фармацэўтычнай і іншых галінах з -за іх высокай механічнай трываласці, высокай тэмпературнай устойлівасці, кіслотнай і шчолачнай рэзістэнтнасці і іншых характарыстык. HPMC паступова стаў незаменным дапаможным сродкам пры падрыхтоўцы керамічных мембран за кошт паляпшэння структуры керамічных мембран, паляпшэння іх прадукцыйнасці і аптымізацыі працэсу падрыхтоўкі.
1. Асноўныя характарыстыкі HPMC і ўвядзенне ў керамічныя мембраны
HPMC-гэта неіёнічны эфір цэлюлозы з добрай растваральнасцю вады, цеплавым гелеобрази, утвараючымі плёнкамі і патаўшчэннем. Гэтыя характарыстыкі HPMC дазваляюць яму забяспечыць больш эфектыўную працу і прадукцыйнасць прадукту ў многіх працэсах падрыхтоўкі. Пры падрыхтоўцы керамічных мембран HPMC у асноўным гуляе некалькі роляў, такіх як пор -фарміраванні, злучныя і мадыфікатары.
Керамічныя мембраны - гэта мембранныя матэрыялы з мікрапорыстымі структурамі, зробленымі шляхам спякання керамічных матэрыялаў (напрыклад, гліназёму, аксіду цырконія, дыяксіду тытана і г.д.), з высокай хімічнай устойлівасцю і выдатнай механічнай трываласцю. Керамічныя мембраны шырока выкарыстоўваюцца ў ачыстцы вады, фільтрацыі прадуктаў харчавання і напояў, фармацэўтычнага аддзялення і іншых палёў. Аднак працэс падрыхтоўкі керамічных мембран складаны, асабліва ў рэгуляцыі структуры пары, шчыльнасці мембранных матэрыялаў і аднастайнасці паверхні мембраны. Такім чынам, даданне дабавак, такіх як HPMC, можа эфектыўна палепшыць структуру і прадукцыйнасць керамічных мембран.
2. Роля HPMC у падрыхтоўцы керамічных мембран
Роля пары
Падчас падрыхтоўкі керамічных мембран, мембранныя матэрыялы павінны мець адпаведную сітаватасць і размеркаванне памераў пары, каб забяспечыць іх добры эфект фільтрацыі. HPMC, як раней, можа лячыць у працэсе спякання керамічных мембранных матэрыялаў, утвараючы раўнамерную структуру пары. HPMC будзе раскладацца і лячыць пры высокіх тэмпературах і не застанецца ў керамічнай мембране, ствараючы тым самым кантраляваны памер пары і размеркаванне. Гэты эфект робіць HPMC важнай дабаўкай у падрыхтоўцы мікрапорыстых і ўльтрафільтрацыйных керамічных мембран.
Узмацненне механічных уласцівасцей мембранных матэрыялаў
HPMC валодае выдатнымі ўласцівасцямі, якія ўтвараюць плёнку і могуць узмацніць механічныя ўласцівасці мембранных матэрыялаў падчас падрыхтоўкі керамічных мембран. На ранняй стадыі адукацыі керамічнай мембраны HPMC можа быць выкарыстаны ў якасці злучнага для мембранных матэрыялаў для ўзмацнення ўзаемадзеяння паміж часціцамі, паляпшаючы тым самым агульную трываласць і ўстойлівасць керамічных мембран. Асабліва ў працэсе фарміравання керамічных мембран, HPMC можа прадухіліць парэпанне і дэфармацыю нарыхтоўкі мембраны і забяспечыць механічную трываласць керамічнай мембраны пасля спекання.
Палепшыць шчыльнасць і аднастайнасць керамічных мембран
HPMC таксама можа палепшыць шчыльнасць і аднастайнасць керамічных мембран. У працэсе падрыхтоўкі керамічных мембран раўнамернае размеркаванне мембранных матэрыялаў мае вырашальнае значэнне для выканання мембраны. HPMC мае выдатную дысперсійнасць і можа дапамагчы керамічным парашкам раўнамерна размеркавацца ў растворы, пазбягаючы дэфектаў або мясцовай нераўнамернасці ў мембранным матэрыяле. Акрамя таго, глейкасць HPMC у растворы можа кантраляваць хуткасць ссядання керамічных парашкоў, што робіць мембранны матэрыял больш шчыльным і гладкім падчас працэсу фарміравання.
Палепшыце ўласцівасці паверхні керамічных мембран
Яшчэ адна галоўная роля HPMC заключаецца ў паляпшэнні паверхневых уласцівасцей керамічных мембран, асабліва з пункту гледжання гідрафільнасці і супрацьпаказання мембраны. HPMC можа наладзіць хімічныя ўласцівасці паверхні мембраны падчас падрыхтоўкі керамічных мембран, што робіць яго больш гідрафільным, тым самым узмацняючы здольнасць мембраны. У некаторых ужываннях паверхня керамічнай мембраны лёгка адсарбуецца забруджвальнымі рэчывамі і не працуе. Наяўнасць HPMC можа эфектыўна знізіць узнікненне гэтай з'явы і павялічыць тэрмін службы керамічнай мембраны.
3. Сінэргічны эфект HPMC і іншых дабавак
Пры падрыхтоўцы керамічных мембран HPMC звычайна працуе ў сінэргіі з іншымі дабаўкамі (напрыклад, пластыфікатарамі, дысперсантамі, стабілізатарамі і г.д.) для аптымізацыі прадукцыйнасці мембраны. Напрыклад, камбінаванае выкарыстанне з пластыфікатарамі можа зрабіць усаджванне керамічных мембран больш раўнамерным падчас спекання і прадухіліць генерацыю расколін. Акрамя таго, сінэргічны эфект HPMC і дысперсіі дапамагае раўнамерна распаўсюджваць керамічныя парашкі, палепшыць аднастайнасць мембранных матэрыялаў і кіравальнасць структуры пары.
HPMC таксама часта выкарыстоўваецца ў спалучэнні з іншымі палімернымі матэрыяламі, такімі як поліэтыленгліколь (PEG) і полівініл -піралідон (PVP). Гэтыя палімерныя матэрыялы могуць дадаткова рэгуляваць памер пары і размеркаванне керамічных мембран, дасягнуўшы тым самым адаптыўнай канструкцыі для розных патрабаванняў да фільтрацыі. Напрыклад, PEG аказвае добры эфект, які ўтварае пары. Пры выкарыстанні разам з HPMC, мікрапорыстая структура керамічных мембран можа быць больш дакладна кантралявана, тым самым павышаючы эфектыўнасць фільтрацыі мембраны.
4. Працэс патоку інтэграцыі HPMC у керамічную мембрану
Працэс інтэграцыі HPMC у керамічную мембрану звычайна ўключае ў сябе наступныя этапы:
Падрыхтоўка керамічнай завісі
Па -першае, керамічны парашок (напрыклад, аксід аксіду аксіду ці цырконія) змешваецца з HPMC і іншымі дабаўкамі для падрыхтоўкі керамічнай завісі з пэўнай цякучасцю. Даданне HPMC можа рэгуляваць глейкасць і дысперсільнасць завісі і забяспечыць раўнамернае размеркаванне керамічнага парашка ў завісі.
Мембрана фарміраванне
Керамічная завісь утвараецца ў неабходную мембрану, такія як ліццё, экструзія або ін'екцыя. У гэтым працэсе HPMC можа эфектыўна прадухіліць парэпанне і дэфармацыю мембраны пустым і палепшыць аднастайнасць мембраны.
Сушка і спеканне
Пасля таго, як нарыхтоўка мембраны высахне, яна спячы пры высокай тэмпературы. У гэтым працэсе HPMC лятуецца пры высокай тэмпературы, пакідаючы структуру пары і, нарэшце, утварае керамічную мембрану з патрэбным памерам пары і сітаватасцю.
Пасля лячэння мембраны
Пасля спекання керамічная мембрана можа быць апрацавана ў адпаведнасці з патрабаваннямі прыкладання, такімі як мадыфікацыя паверхні, пакрыццё ці іншыя функцыянальныя працэдуры для далейшага аптымізацыі яго прадукцыйнасці.
5. Перспектывы і праблемы HPMC у керамічнай мембране прыкладання
HPMC мае шырокія перспектывы прымянення ў падрыхтоўцы керамічных мембран, асабліва ў высокакласных прыкладаннях, такіх як ачыстка вады і аддзяленне газу, дзе HPMC значна паляпшае прадукцыйнасць керамічных мембран. Аднак рэшткі HPMC падчас высокатэмпературнай спякання і яго ўплыў на доўгатэрміновую стабільнасць мембраны ўсё яшчэ трэба вывучыць. Акрамя таго, як яшчэ больш аптымізаваць сваю ролю ў керамічных мембранах праз малекулярны дызайн HPMC таксама з'яўляецца важным напрамкам для будучых даследаванняў.
У якасці важнага дапаможнага агента пры падрыхтоўцы керамічных мембран, HPMC паступова стаў адным з ключавых матэрыялаў у падрыхтоўцы керамічных мембран праз яго шматгранныя эфекты, такія як фарміраванне пары, узмоцненыя механічныя ўласцівасці, паляпшаюць шчыльнасць і паляпшэнне ўласцівасцей паверхні. У далейшым, пры пастаянным развіцці керамічнай мембраннай тэхналогіі, HPMC будзе гуляць важную ролю ў больш шырокім дыяпазоне палёў, спрыяючы паляпшэнню прадукцыйнасці і пашырэнні прымянення керамічных мембран.
Час паведамлення: 17 лютага