Хидроксипропил метилцелулоза (HPMC), како полимер материјал, често се користи во разни индустриски полиња, вклучувајќи градежништво, храна, фармацевтски производи и други полиња. Во последниве години, HPMC исто така покажа голем потенцијал во подготовката и примената на керамичките мембрани. Керамичките мембрани се користат во третман на вода, хемиски, фармацевтски и други индустрии заради нивната висока механичка јачина, отпорност на висока температура, отпорност на киселина и алкали и други карактеристики. HPMC постепено стана неопходен помошен агент во подготовката на керамички мембрани со подобрување на структурата на керамичките мембрани, подобрувањето на нивните перформанси и го оптимизира нивниот процес на подготовка.
1. Основни карактеристики на HPMC и вовед во керамички мембрани
HPMC е нејонски целулозен етер со добра растворливост на вода, термичка гелација, формирање на филмови и задебелување. Овие карактеристики на HPMC му овозможуваат да обезбеди подобри работни перформанси и перформанси на производот во многу процеси на подготовка. Во подготовката на керамички мембрани, HPMC главно игра повеќе улоги како што се пори форматори, врзива и модификатори.
Керамичките мембрани се мембрански материјали со микропорозни структури направени со топење керамички материјали (како што се алумина, циркониум оксид, титаниум диоксид, итн.), Со голема хемиска отпорност и одлична механичка јачина. Керамичките мембрани се користат во третман на вода, филтрација на храна и пијалоци, фармацевтска раздвојување и други полиња. Како и да е, процесот на подготовка на керамичките мембрани е комплициран, особено во регулирањето на структурата на порите, густината на мембранските материјали и униформноста на површината на мембраната. Затоа, додавањето адитиви како што е HPMC може ефикасно да ја подобри структурата и перформансите на керамичките мембрани.
2. Улогата на HPMC во подготовката на керамички мембрани
Улогата на порите форматори
За време на подготовката на керамички мембрани, мембранските материјали треба да имаат соодветна порозност и дистрибуција на големината на порите за да се обезбеди нивниот добар ефект на филтрација. HPMC, како поранешен поранешен, може да испари за време на процесот на тонење на материјалите на керамичката мембрана за да формира униформа структура на порите. HPMC ќе се распадне и испарува на високи температури и нема да остане во керамичката мембрана, а со тоа ќе генерира контролирана големина и дистрибуција на порите. Овој ефект го прави HPMC важен додаток во подготовката на микропорозни и ултрафилтрациски керамички мембрани.
Подобрете ги механичките својства на мембранските материјали
HPMC има одлични својства за формирање на филмови и може да ги подобри механичките својства на мембранските материјали за време на подготовката на керамички мембрани. Во раната фаза на формирање на керамичка мембрана, HPMC може да се користи како врзивно средство за мембрански материјали за подобрување на интеракцијата помеѓу честичките, а со тоа да се подобри целокупната јачина и стабилноста на керамичките мембрани. Особено во процесот на формирање на керамички мембрани, HPMC може да спречи пукање и деформација на празнините на мембраната и да обезбеди механичка јачина на керамичката мембрана по топењето.
Подобрете ја густината и униформноста на керамичките мембрани
HPMC исто така може да ја подобри густината и униформноста на керамичките мембрани. Во процесот на подготовка на керамички мембрани, униформата дистрибуција на мембрански материјали е клучна за перформансите на мембраната. HPMC има одлична дисперзија и може да им помогне на керамичките прашоци да бидат рамномерно распоредени во растворот, со што се избегнуваат дефекти или локална нерамномерност во мембранскиот материјал. Покрај тоа, вискозноста на HPMC во растворот може да ја контролира стапката на таложење на керамичките прав, со што мембраниот материјал е погуст и мазен за време на процесот на формирање.
Подобрете ги површинските својства на керамичките мембрани
Друга главна улога на HPMC е да ги подобри површинските својства на керамичките мембрани, особено во однос на хидрофилноста и анти-фаулираните својства на мембраната. HPMC може да ги прилагоди хемиските својства на површината на мембраната за време на подготовката на керамички мембрани, што го прави повеќе хидрофилен, а со тоа да ја подобри анти-балинг способноста на мембраната. Во некои апликации, површината на керамичката мембрана лесно се adsorbed од загадувачи и не успева. Присуството на HPMC може ефикасно да ја намали појавата на овој феномен и да го зголеми животниот век на керамичката мембрана.
3. Синергистички ефект на HPMC и други адитиви
Во подготовката на керамички мембрани, HPMC обично работи во синергија со други адитиви (како што се пластификатори, распрскувачи, стабилизатори, итн.) За да се оптимизираат перформансите на мембраната. На пример, комбинираната употреба со пластификатори може да го направи намалувањето на керамичките мембрани повеќе униформа за време на топењето и да спречи создавање пукнатини. Покрај тоа, синергистичкиот ефект на HPMC и распрскувачите помага во рамномерно дистрибуирање на керамички прав, подобрување на униформноста на мембранските материјали и контролата на структурата на порите.
HPMC исто така често се користи во комбинација со други полимерни материјали како што се полиетилен гликол (PEG) и поливинил пиролидон (PVP). Овие полимерни материјали можат дополнително да ја прилагодат големината на порите и дистрибуцијата на керамичките мембрани, со што ќе се постигне прилагодлив дизајн за различни барања за филтрација. На пример, PEG има добар ефект на формирање на пори. Кога се користи заедно со HPMC, микропорозната структура на керамички мембрани може попрецизно да се контролира, а со тоа да се подобри ефикасноста на филтрацијата на мембраната.
4. Процес проток на интеграција на HPMC во керамичка мембрана
Процесот на интегрирање на HPMC во керамичка мембрана обично ги вклучува следниве чекори:
Подготовка на керамичка кашеста маса
Прво, керамичкиот прав (како што е алумина или циркониум оксид) се меша со HPMC и други адитиви за да се подготви керамичка кашеста маса со одредена флуидност. Додавањето на HPMC може да ја прилагоди вискозноста и дисперзибилноста на кашеста маса и да обезбеди униформа дистрибуција на керамички прав во кашеста маса.
Формирање на мембрана
Керамичката кашеста маса е формирана во потребната мембрана празна со методи како што се леење, екструзија или инјекција. Во овој процес, HPMC може ефикасно да го спречи пукање и деформација на мембраната празно и да ја подобри униформноста на мембраната.
Сушење и топење
Откако ќе се исуши празното мембрана, таа се синтерува на висока температура. Во овој процес, HPMC испарува на висока температура, оставајќи пори структура и конечно формира керамичка мембрана со посакуваната големина на порите и порозноста.
Пост-третман на мембрана
После топење, керамичката мембрана може да се третира според барањата за апликација, како што се модификација на површината, облогата или други функционални третмани, за понатамошно оптимизирање на неговите перформанси.
5. Проспекти и предизвици на HPMC во апликации за керамичка мембрана
HPMC има широки изгледи за примена во подготовката на керамички мембрани, особено во високи апликации, како што се третман на вода и раздвојување на гас, каде HPMC значително ги подобрува перформансите на керамичките мембрани. Како и да е, остатокот од HPMC за време на високо-температурата на товарот и неговиот ефект врз долгорочната стабилност на мембраната сè уште треба дополнително да се проучува. Покрај тоа, како понатамошно да се оптимизира својата улога во керамичките мембрани преку молекуларен дизајн на HPMC е исто така важна насока за идно истражување.
Како важен помошен агент во подготовката на керамички мембрани, HPMC постепено стана еден од клучните материјали во подготовката на керамички мембрани преку неговите повеќестрани ефекти како што се формирање на пори, подобрени механички својства, подобрена густина и подобрени површински својства. Во иднина, со континуиран развој на технологијата на керамичка мембрана, HPMC ќе игра важна улога во поширок спектар на полиња, промовирајќи го подобрувањето на перформансите и проширувањето на примената на керамичките мембрани.
Време на објавување: февруари-17-2025 година