Ποια είναι τα πλεονεκτήματα των πολυμερών τασιενεργών στην επεξεργασία λυμάτων;

2021-04-13 23:38:10

Το τασιενεργό παίζει σημαντικό ρόλο στον πολυμερισμό γαλακτώματος της παραγωγής πολυμερών βιομηχανικής κλίμακας. Ο πολυμερισμός γαλακτώματος χρειάζεται τέσσερα συστατικά: νερό, μονομερές, επιφανειοδραστικό και εκκινητή. Η συγκέντρωση της επιφανειοδραστικής ουσίας στο σύστημα θα πρέπει να είναι υψηλότερη από την κρίσιμη συγκέντρωση μικκυλίου για να διασφαλιστεί ο σχηματισμός μικκυλίων. Μερικά μονομερή μπορούν να διαλυτοποιηθούν σε αυτά τα μικκύλια. Ένα άλλο μέρος των μονομερών διαλύθηκε στην υδατική φάση με μόρια επιφανειοδραστικού σε μοριακή κατάσταση και το υπόλοιπο (πάνω από 90%) των μονομερών σχημάτισε σταγονίδια υπό τη δράση μηχανικής ανάδευσης και σταθεροποιήθηκε από τα υπόλοιπα μόρια τασιενεργού.

Ο εκκινητής αποσυντίθεται σε ελεύθερες ρίζες με κατάλληλη δράση, συνήθως με θέρμανση. Αυτές οι ρίζες αντιδρούν με μονομερή στη φάση όγκου για να σχηματίσουν διμερείς ή τριμερείς ομάδες, και οι τελευταίες είναι πιο πιθανό να συναντήσουν μικκύλια παρά μονομερή επειδή η συνολική επιφάνεια των μικκυλίων είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή των μονομερών. Τα μονομερή στη συνέχεια τροφοδοτούνται σε αυτά τα ενεργοποιημένα μικκύλια και η αντίδραση πολυμερισμού εξαπλώνεται μέσω της διάχυσης των μονομερών ή των απενεργοποιημένων μικκυλίων.

Τα ενεργά μικκύλια συνέχισαν να αναπτύσσονται, με αποτέλεσμα μια πολύπλοκη δομή πολυμερών σωματιδίων και επιφανειοδραστικών ουσιών που προσροφήθηκαν στις επιφάνειές τους. Αυτή η διαδικασία συνεχίζεται μέχρι να καταναλωθούν όλα τα μονομερή. Τα σωματίδια πολυμερούς σταθεροποιούνται ή διατηρούνται διαχωρισμένα με ηλεκτροστατική απώθηση ιοντικού τασιενεργού ή στερεοχημική αντίσταση μη ιονικού επιφανειοδραστικού ή και με τα δύο.

Η ποσότητα και ο τύπος του επιφανειοδραστικού που χρησιμοποιείται στον πολυμερισμό γαλακτώματος επηρεάζει τη σταθερότητα, την καθαρότητα, το μέγεθος σωματιδίων, το ιξώδες και τη διαβρεξιμότητα του πολυμερούς. Εάν η δόση του επιφανειοδραστικού δεν είναι αρκετή (η συγκέντρωση είναι χαμηλότερη από το CMC), η τιμή HLB του τασιενεργού δεν είναι κατάλληλη ή το φορτίο του επιφανειοδραστικού δεν είναι κατάλληλο, ο θρόμβος πολυμερούς θα σχηματιστεί ή το υλικό στον αντιδραστήρα θα στερεοποιηθεί πλήρως.

Ανεξάρτητα από το είδος της επιφανειοδραστικής ουσίας που χρησιμοποιείται, όσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα της επιφανειοδραστικής ουσίας, τόσο μικρότερα είναι τα σωματίδια του πολυμερούς. Γενικά, η ρητίνη με μικρότερα σωματίδια πολυμερούς έχει υψηλότερο ιξώδες. Το τασιενεργό για πολυμερισμό γαλακτώματος επιλέγεται κυρίως σύμφωνα με την εφαρμογή του πολυμερούς. Τα ανιονικά και μη ιονικά επιφανειοδραστικά χρησιμοποιούνται συνήθως σε συνδυασμό με πολυμερή για επικαλύψεις. Ωστόσο, το μη ιονικό επιφανειοδραστικό μπορεί να παρέχει σταθερότητα διάτμησης. Η συνολική συγκέντρωση επιφανειοδραστικού στο σύστημα πολυμερισμού γαλακτώματος είναι μεταξύ 0,10% και 5,0% με βάση το πολυμερές.