Làm thế nào để thay đổi thành phần kích thước hạt của một nhũ tương

Thành phần kích thước giọt nhũ tương phụ thuộc vào sức căng bề mặt giữa thành phần nhựa đường và phần lỏng tức dung dịch tạo nhũ (sức căng bề mặt càng thấp thì nhựa đường phân tán càng dễ) và năng lượng được sử dụng trong việc phân tán, cắt nhựa đường thành các hạt trong dung dịch nhũ tương nhựa đường

Ngày đăng: 28-07-2015

1,201 lượt xem

Với cùng một năng lượng cơ học, các nhựa đường có độ cứng cao hơn sẽ tạo ra một dung dịch nhũ tương nhựa đường có kích thước hạt lớn hơn, trong khi đó nhựa đường cutback hoặc nhựa đường có độ kim lún cao hơn, mềm hơn sẽ tạo ra nhũ tương có hạt nhỏ hơn, mịn hơn. Người ta có thể tác động đến kích cỡ và mật độ hạt trong nhũ tương, để tạo ra một sản phẩm nhũ tương có cỡ hạt mịn và các hạt kích cỡ đồng đều hơn.

Cho thêm axit vào nhựa đường

Đối với các loại nhựa đường không có thành phần axit, một điều quan trọng là phải cho thêm axit naphthenic vào nhựa đường nếu muốn sản xuất ra nhũ tương nhựa đường anion. Axit phản ứng với kiềm trong dung dịch tạo nhũ để tạo ra xà phòng, một hợp chất có hoạt tính bề mặt và như thế sẽ tạo sự ổn định trong quá trình phân tán nhựa đường trong nhũ tương.

Thêm axit naphthenic làm cho kích thước trung bình của hạt nhựa đường trong nhũ tương nhỏ đi mà không làm thay đổi sự phân bố hạt trong nhũ tương. Hơn nữa, diện tích bề mặt riêng của nhũ tương nhựa đường được tăng lên, kết quả là lượng chất tạo nhũ được các hạt nhựa đường hấp thụ gia tăng. Điều này làm giảm nồng độ chất nhũ hóa trong dung dịch tạo nhũ và làm tăng tốc độ phá vỡ cấu trúc nhũ tương khi trộn với cốt liệu.

Các điều kiện sản xuất

Các điều kiện sản xuất ảnh hưởng rất lớn đến thành phần hạt của nhũ tương, cụ thể là:

Nhiệt độ: Tăng nhiệt độ trong dung dịch tạo nhũ hoặc nhiệt độ của nhựa đường có nghĩa là giảm độ nhớt của nhũ tương, qua đó làm tăng cỡ hạt trung bình của nhũ tương.

Tỷ lệ nhựa đường: Tăng tỷ lệ nhựa đường trong nhũ tương là làm tăng cỡ hạt trung bình và có xu hướng làm giảm sự khác biệt về cỡ hạt, tức là nhũ tương có cỡ hạt đều hơn.

Hợp chất làm dung dịch tạo nhũ: Để sản xuất được các nhũ tương cation với axit chlohydric và một chất nhũ hóa amin, kích thước hạt có thể được giảm bằng cách tăng tỷ lệ axit hoặc tỷ lệ chất tạo nhũ. Nếu tỷ lệ axit đối với amin không đổi, ta vẫn có thể làm giảm kích thước hạt nằng cách tăng thành phần amin/axit; dường như sự khác biệt về kích cỡ hạt không liên quan đến nồng độ của hai thành phần nêu trên.

Điều kiện kỹ thuật của máy trộn chế nhũ tương nhựa đường như tốc độ quay của máy, khe hở giữa rotor và stator có ảnh hưởng mạnh mẽ đến kích cỡ và thành phần hạt của nhũ tương; một máy trộn có khe hở nhỏ sẽ tạo ra các hạt có kích thước nhỏ, với phạm vi khác biệt kích thước hạt tương đối nhỏ; tốc độ quay cao sẽ tạo ra kích thước hạt nhỏ.

Trên đây là các nhân tố ảnh hưởng đến các đặt tính của nhũ tương và một số phương pháp lựa chọn để các nhà sản xuất nhũ tương có thể điều chỉnh các đặc tính của nhũ tương. Tuy nhiên, thực tế là không thể điều chỉnh một đặc tính nào đó của nhũ tương mà không ảnh hưởng đến các đặc tính khác của nó. Đây là quan hệ tương hỗ giữa các đặt tính của nhũ tương nhựa đường.