تحدي قاذورات اللجنين في إنتاج الخلطات
يتم استخدام محاليل لجنوسلفونات الصوديوم (30%، الرقم الهيدروجيني 9) عند 90 درجة كملدنات فائقة للخرسانة. تمتص جزيئات اللجنين الكبيرة على أسطح سخان PFA، وتشكل طبقات قاذورات عازلة. يتنبأ المكون الحمضي - الأساسي للطاقة الحرة السطحية (^AB) المقاسة بواسطة كروماتوجرافيا الغاز العكسي (IGC) عند 90 درجة بالتصاق اللجنين. يُظهر التحليل الكمي من 8 مصانع خلط خرسانة أن PFA مع ^AB أقل من 0.5 مللي جول/م² يُظهر التصاق اللجنين أقل بنسبة 90% من الأسطح التي تحتوي على ^AB أعلى من 2 مللي جول/م²، مما يؤدي إلى تمديد فترات التنظيف من أسبوعين إلى 12 أسبوعًا.
مكونات الطاقة الحرة السطحية والتصاق اللجنين
تحتوي جزيئات Lignosulfonate الكبيرة (الوزن الجزيئي 20,000-80,000 Da) على مجموعات فينولية وسلفونات ذات صفة قاعدية عالية الحموضة. يحدث الالتصاق من خلال تفاعلات القاعدة الحمضية - مع سطح PFA. يقيس IGC عند 90 درجة المكونات المشتتة (^D) والمكونات الحمضية القاعدية (^AB). يقلل ^AB السفلي من عمل الالتصاق.
| نوع السطح PFA | ^D عند 90 درجة (ملي جول/م²) | ^AB عند 90 درجة (ملي جول/م²) | معدل التصاق اللجنين (ملجم/سم²·يوم) | الوقت حتى 1 ملم من التلوث بسرعة 0.5 م/ث (أيام) |
|---|---|---|---|---|
| كما هو -مقولب (قياسي) | 19 | 2.8 | 8.5 | 10 |
| البلازما-معالجة (محبة للماء) | 22 | 15 | 12 | 7 |
| المفلورة (منخفضة الطاقة) | 16 | 0.8 | 3.2 | 25 |
| تخصص ذو قاعدة-حمضية- منخفضة | 15 | 0.3 | 1.2 | 70 |
| فائق-منخفض ^AB (معالج) | 14 | 0.1 | 0.5 | 180 |
سرعة التدفق وإزالة القص
تعمل سرعة التدفق الأعلى على إزالة اللجنين الملتصق بشكل ضعيف. اختبار عند 90 درجة مع تركيز اللجنين 30%:
| سرعة التدفق (م/ث) | قص الجدار (Pa) | معدل التصاق اللجنين (منخفض ^ AB PFA، ملجم/سم²·يوم) | سماكة قاذورات التوازن (مم) |
|---|---|---|---|
| 0.2 | 2 | 1.2 | 0.8 |
| 0.5 | 5 | 0.8 | 0.4 |
| 1.0 | 10 | 0.4 | 0.15 |
| 1.5 | 15 | 0.2 | 0.05 |
| 2.0 | 20 | 0.1 | 0.02 |
بالنسبة لـ PFA القياسي ( ^AB=2.8)، حتى 2 م/ث ينتج 1.5 مجم/سم²·يوم من الالتصاق.
بروتوكول قياس IGC
IGC عند 90 درجة باستخدام مجسات غير قطبية (ديكان) وقطبية (الأسيتون والإيثانول). حمض-مكون أساسي محسوب من أحجام احتفاظ محددة. القيم المقبولة لمقاومة اللجنين:
^ AB < 1.0 مللي جول/م² للمقاومة المعتدلة
^ AB <0.5 مللي جول/م² لمقاومة عالية
^AB < 0.2 مللي جول/م² للالتصاق المنخفض جدًا-.
الاستقرار السطحي في محلول اللجنوسلفونات
تتحلل أسطح - ^AB المنخفضة بمرور الوقت مع امتصاص اللجنين، مما يؤدي إلى زيادة الطاقة السطحية. بالنسبة إلى PFA المفلور (الأولي ^AB=0.8)، بعد التعرض لمدة 500 ساعة، يزيد ^AB إلى 1.2؛ بعد 2000 ساعة إلى 1.8. يستعيد التنظيف الدوري المستوى المنخفض ^AB. بالنسبة إلى الأسطح المعالجة بـ ^AB المنخفضة جدًا- (الأولي 0.1)، قم بزيادة القيمة إلى 0.4 بعد 1000 ساعة، ولا تزال مقبولة.
سمك الجدار وتكرار التنظيف
حتى مع الأسطح-قليلة الالتصاق، يلزم إجراء تنظيف دوري. سمك الجدار يحدد خطورة طريقة التنظيف:
| سمك الجدار | طريقة التنظيف الموصى بها | الفاصل الزمني للتنظيف (منخفض ^ AB PFA) | معدل تآكل PFA |
|---|---|---|---|
| 1.5 ملم | نقع كيميائي فقط | أسبوعين (منخفض جدًا-) | <0.01mm/year |
| 2.0 ملم | الكيميائية أو المياه النفاثة | 4 أسابيع | 0.02 ملم/سنة |
| 2.5 ملم | طائرة مائية أو فرشاة ناعمة | 6 أسابيع | 0.03 ملم/سنة |
| 3.0 ملم | بأي طريقة بما في ذلك تنظيف الأسنان بالفرشاة | 8 أسابيع | 0.05 ملم/سنة |
تأثيرات درجة الحرارة ودرجة الحموضة
ارتفاع درجة الحرارة يزيد من معدل انتشار اللجنين. عند 90 درجة، البيانات على النحو الوارد أعلاه. عند 70 درجة، تكون معدلات الالتصاق أقل بنسبة 60% (0.3 مجم/سم²·يوم بالنسبة لـ ^AB المنخفض). عند 110 درجة، تتضاعف الأسعار. يؤثر الرقم الهيدروجيني على قابلية ذوبان اللجنين: عند الرقم الهيدروجيني 9 (الأمثل للمضافات)، يكون اللجنين قابلاً للذوبان بالكامل. عند الرقم الهيدروجيني 7، يترسب اللجنين، مما يزيد من الالتصاق 5x بغض النظر عن سطح PFA.
إرشادات المواصفات لخدمة Lignosulfonate
For 30% sodium lignosulfonate at 90°C, pH 9, specify PFA with γ^AB below 0.5 mJ/m² (IGC at 90°C) and flow velocity >1.0 m/s at heater surface. Require supplier certification of IGC measurement with ethanol and decane probes. For wall thickness, 2.0mm is adequate with low γ^AB PFA. For continuous production with cleaning intervals >6 أسابيع، حدد -منخفض جدًا ^AB PFA (<0.2 mJ/m²) with 2.5mm walls. The premium for low γ^AB PFA (30-50% over standard) is justified by extending cleaning intervals from 2 weeks to 2-3 months in continuous admixture production, reducing downtime and labor costs. For batch operations with tank cleaning between batches, standard PFA with 2.5mm walls and weekly manual cleaning may be acceptable.
