محصولات اصلی ما: سیلیکون آمینو، سیلیکون بلوکی، سیلیکون آبدوست، امولسیون سیلیکونی تمام محصولات آنها، بهبود دهنده ثبات سایشی-ترشوندگی، دافع آب (بدون فلوئور، کربن ۶، کربن ۸)، مواد شیمیایی شستشوی دیمین (ABS، آنزیم، محافظ اسپندکس، حذف کننده منگنز)، کشورهای اصلی صادراتی: هند، پاکستان، بنگلادش، ترکیه، اندونزی، ازبکستان و غیره

 

کاربرد صنعتی سورفکتانت‌های نمک آمونیوم کواترنری Gemini

سورفکتانت‌های نمک آمونیوم کواترنری Gemini، که به عنوان سورفکتانت‌های کاتیونی Gemini نیز شناخته می‌شوند، نوع جدیدی از سورفکتانت هستند که دو یا چند سورفکتانت کاتیونی تک زنجیره‌ای را از طریق گروه‌های پیوند دهنده به هم متصل می‌کنند. ساختار مولکولی ویژه دو انتهای N-ترمینال سورفکتانت‌های نمک آمونیوم کواترنری Gemini به آنها خواص فیزیکوشیمیایی منحصر به فردی می‌بخشد. در مقایسه با نمک‌های آمونیوم کواترنری تک زنجیره‌ای سنتی، آنها فعالیت سطحی/فصل مشترک برتر، خواص ضد باکتری و باکتری‌کشی و رفتار رئولوژیکی منحصر به فرد و همچنین قابلیت خیس شدن خوب و توانایی امولسیون کنندگی قوی دارند.

سورفکتانت‌های نمک آمونیوم کواترنری Gemini در حال حاضر از ارزش کاربردی بالایی برخوردارند و در زمینه‌هایی مانند استریلیزاسیون و ضدعفونی، میادین نفتی، مهار خوردگی فلزات، چاپ و رنگرزی پارچه، تصفیه فاضلاب و مواد جدید توجه گسترده‌ای را به خود جلب کرده‌اند.

 

کاربرد در زمینه استریلیزاسیون و ضدعفونی

به دلیل وجود دو گروه آبدوست با بار مثبت و دو زنجیره آبگریز در مولکول‌های سورفکتانت نمک آمونیوم کواترنری Gemini، این ماده در مقایسه با نمک‌های آمونیوم کواترنری تک زنجیره‌ای سنتی (1231 و 1227) توانایی باکتری‌کشی قوی‌تری دارد، همچنین سمیت کم، فعالیت بیولوژیکی گسترده و حلالیت خوب در آب از مزایای آن است.
زمینه‌های کاربرد: ① این ماده ارزش کاربردی زیادی در استریلیزاسیون و ضد خوردگی محصولات مراقبت شخصی، لوازم آرایشی و صنعت کاغذ دارد؛ ② می‌تواند به عنوان یک باکتری‌کش کارآمد برای خنک‌کننده‌های صنعتی آب در گردش، کاهش انسداد خط لوله و خوردگی تجهیزات استفاده شود؛ ③ به عنوان جایگزینی برای مهارکننده‌های خوردگی (1227) در بازیابی نفت در میدان‌های نفتی، خوردگی باکتری‌ها (مانند باکتری‌های کاهنده سولفات، باکتری‌های آهن و باکتری‌های ساپروفیت) را در خطوط لوله نفت کاهش می‌دهد و مشکل مقاومت باکتریایی را حل می‌کند.

مکانیسم استریلیزاسیون و ضدعفونی سورفکتانت‌های نمک آمونیوم کواترنری Gemini: ① سورفکتانت‌های نمک آمونیوم کواترنری Gemini در ساختار مولکولی خود دو زنجیره آبگریز دارند که نفوذ گروه‌های آبگریز آنها را به لایه لیپیدی سلول‌های باکتریایی و نفوذ گروه‌های آبدوست آنها را به لایه پروتئینی تسهیل می‌کند و منجر به غیرفعال شدن آنزیم و دناتوراسیون پروتئین می‌شود. ② ساختار مولکولی حاوی دو گروه N-ترمینال است و تحت القا، چگالی بار مثبت گروه سر نمک آمونیوم دی سیکلو کواترنری افزایش می‌یابد و جذب سورفکتانت‌ها را روی سطوح باکتریایی آسان‌تر می‌کند، نفوذپذیری دیواره‌های سلولی باکتریایی را تغییر می‌دهد و باعث پارگی آنها می‌شود و به اثر کشتن باکتری‌ها دست می‌یابد.

 

کاربرد در بازیافت نفت مرحله سوم

به عنوان یک سیال تمیز برای شکست هیدرولیکی در میادین نفتی استفاده می‌شود.

سیال شکست هیدرولیکی، سیالی است که برای شکست هیدرولیکی و تبدیل مخازن نفت و گاز استفاده می‌شود. وظیفه اصلی آن انتقال فشار بالا از سطح به سازند برای تشکیل شکستگی‌ها و انتقال مواد پیشران است. عوامل شکست هیدرولیکی سنتی مانند صمغ گوار و هیدروکسی اتیل سلولز می‌توانند بقایایی را در شکستگی‌ها به جا بگذارند که می‌تواند به سازند آسیب برساند و در نتیجه نفوذپذیری و بهره‌وری را کاهش دهد. سورفکتانت‌های نمک آمونیوم کواترنری Gemini به دلیل خواص رئولوژیکی منحصر به فرد و آسیب کم، چشم‌انداز کاربرد خوبی در سیالات شکست هیدرولیکی ویسکوالاستیک (VES) دارند.

کاهش فشار شیمیایی و افزایش تزریق در چاه‌های تزریق آب

پس از تزریق آب در درازمدت، کاهش فشار شیمیایی و افزایش فشار چاه‌های تزریق آب می‌تواند به دلیل اثر مقاومت مایع، آسیب قفل آب، مهاجرت رس، پوسته پوسته شدن سازند و رشد گسترده باکتری‌ها منجر به انسداد شدید مخزن شود. این مشکل به ویژه در ناحیه نزدیک دهانه چاه برجسته است و منجر به فشار بالای تزریق آب و حجم ناکافی تزریق آب می‌شود.

کاهش فشار شیمیایی و افزایش تزریق عمدتاً شامل تزریق عوامل کاهش فشار و افزایش تزریق حاوی نمک‌های آمونیوم چهارتایی به چاه‌های آب برای کاهش کشش سطحی نفت-آب، کاهش اثر جامین و افزایش ظرفیت جریان نفت است؛ تغییر ترشوندگی سطح سنگ برای آبدوست‌تر کردن مخزن و اعمال نیروی مویینگی؛ مهار تورم رس و کاهش آسیب به سازند؛ مهار رشد میکروارگانیسم‌ها و کاهش آسیب به چاه و سازند؛ بهبود نفوذپذیری آب تزریقی برای دستیابی به هدف کاهش فشار و افزایش تزریق در میادین نفتی با نفوذپذیری کم. و فناوری کاهش فشار و افزایش تزریق دارای اثر جابجایی نفت خاصی است.

مورد استفاده در بازیافت نفت مرحله سوم

در مقایسه با نمک‌های آمونیوم کواترنری تک زنجیره‌ای سنتی، عامل شیمیایی جابجایی نفت کارآمد Gemini Quaternary Ammonium Salt فعالیت سطحی بهتر و غلظت بحرانی میسل پایین‌تری دارد. این ماده می‌تواند میسل‌های خطی انعطاف‌پذیر تشکیل دهد و در غلظت‌های بسیار پایین با یکدیگر درگیر شود تا ساختار شبکه‌ای تشکیل دهد. ویسکوزیته محلول به میزان زیادی افزایش یافته و دارای ویژگی‌های نازک شدن برشی است. خواص رئولوژیکی ویژه آن می‌تواند به طور موثری نسبت جریان نفت-آب را تغییر دهد، حجم تحت تأثیر را افزایش دهد و راندمان جابجایی نفت را بهبود بخشد. تزریق یک سیستم محلول حاوی چنین نمک‌های آمونیوم کواترنری دوتایی به سازند نه تنها می‌تواند کشش سطحی بین نفت و آب را تا حد زیادی کاهش دهد (تا 10-3 میلی نیوتن بر متر)، خواص رئولوژیکی و امولسیون‌کنندگی نفت را تغییر دهد، بلکه ترشوندگی سطح سازند (وقوع معکوس شدن ترشوندگی) را نیز بهبود بخشد، نیروی چسبندگی نفت به سطح سازند را کاهش دهد و قابلیت شستشوی نفت را تا حد زیادی بهبود بخشد. همچنین می‌تواند امولسیون‌های نفت-آب نسبتاً پایداری تشکیل دهد و جریان و استخراج را آسان‌تر کند.

عامل کاهش دهنده مصرف انرژی و نیروی مقاومت سیالات

با رشد اقتصاد جهانی، بشریت با بحران فزاینده انرژی روبرو است. چگونگی کاهش مقاومت اصطکاک جریان در طول انتقال سیال از طریق خطوط لوله در مسافت‌های طولانی و کاهش مصرف برق ایستگاه‌های پمپاژ، بخش مهمی از توسعه فناوری‌های صرفه‌جویی در مصرف انرژی و کاهش نیروی درگ است.

افزودن کاهنده‌های شیمیایی نیروی پسا در سیال می‌تواند مقاومت فرآیند جریان را به میزان قابل توجهی کاهش داده و مصرف پمپ را کاهش دهد، پدیده‌ای که به عنوان اثر تامز شناخته می‌شود. رایج‌ترین کاهنده‌های نیروی پسا در حال حاضر پلیمرها و سورفکتانت‌ها هستند. پلیمرها مستعد شکستگی زنجیره‌ای تحت برش مکانیکی پمپ‌ها هستند که عملکرد کاهش نیروی پسا آنها را تضعیف می‌کند و برای سیستم‌های حلقه بسته مناسب نیستند. میسل‌های سورفکتانت دارای خواص خودآرایی هستند و می‌توانند پس از برش با سرعت بالا، خود به خود به یک ساختار برشی بازیابی شوند. آنها برگشت‌پذیری خوبی دارند و برای سیستم‌های انتقال سیال چرخه‌ای و غیر چرخه‌ای مناسب هستند. در مقایسه با سورفکتانت‌های سنتی، سورفکتانت‌های Gemini فعالیت سطحی و خواص خودآرایی بالاتری دارند و ارزش کاربردی زیادی در سیستم‌های کاهش نیروی پسا در سیال دارند.

کاربرد در زمینه مهار خوردگی فلزات

خوردگی فلز می‌تواند خواص مکانیکی و فیزیکوشیمیایی مواد فلزی را تغییر دهد و باعث خسارات اقتصادی قابل توجهی به تولیدات صنعتی و تأسیسات زندگی شود. سورفکتانت‌های نمک آمونیوم کواترنری Gemini در مقایسه با نمک‌های آمونیوم کواترنری تک زنجیره‌ای سنتی، عملکرد برجسته‌تری در مقاومت در برابر خوردگی فلز نشان می‌دهند و دارای راندمان بالا و ویژگی‌های غیرسمی هستند. این ماده می‌تواند از طریق جاذبه الکترواستاتیکی قوی گروه N-ترمینال دوگانه خود، یک لایه جذب متراکم روی سطح فلزات تشکیل دهد و رفتار خوردگی فلزات را در محیط‌های شیمیایی به طور قابل توجهی کاهش دهد. در حال حاضر، این ماده کاربردهای گسترده‌ای در زمینه‌های پتروشیمی، حمل و نقل، فولاد و ماشین‌آلات دارد.

مکانیسم مهار خوردگی فلز توسط سورفکتانت‌ها: سطوح فلزی عموماً بارهای منفی دارند. سورفکتانت‌های نمک آمونیوم چهارتایی جمینی در آب حل می‌شوند و به کاتیون‌هایی با دو بار تفکیک می‌شوند. یون‌های سورفکتانت نمک آمونیوم چهارتایی جمینی توسط جاذبه الکترواستاتیکی روی سطح فلز جذب می‌شوند و گروه‌های آبگریز می‌توانند یک فیلم آبگریز متراکم روی سطح فلز تشکیل دهند که می‌تواند به طور مؤثر آب یا سایر مواد مقاوم در برابر خوردگی را از تماس با فلز جدا کند و در نتیجه به مهار خوردگی کارآمد فلز دست یابد.

 

کاربرد در صنعت چاپ و رنگرزی پارچه

می‌تواند به عنوان یک بهبود دهنده کاهش قلیا و کند کننده رنگرزی رنگ کاتیونی برای پارچه‌های پلی استر استفاده شود.

نمک‌های آمونیوم کواترنری Gemini تأثیر قابل توجهی بر عملیات کاهش قلیائی پارچه‌های پلی‌استر دارند. کاهش استحکام پارچه‌های عمل‌آوری‌شده نسبتاً کم است و می‌توان افتادگی، قابلیت تنفس و حفظ رطوبت پارچه‌ها را به طور مؤثر بهبود بخشید. بلورینگی و دمای انتقال شیشه‌ای الیاف عمل‌آوری‌شده با رنگ‌های کاتیونی کمتر است و ساختار داخلی الیاف نسبتاً سست است که منجر به سرعت جذب سریع‌تر می‌شود. نمک آمونیوم کواترنری Gemini که به رنگ اضافه می‌شود، ابتدا وارد قسمت داخلی الیاف شده و با آنیون اسید سولفونیک متصل می‌شود. پس از ورود رنگ کاتیونی، جایگزین می‌شود و در نتیجه سرعت جذب رنگ کاهش می‌یابد و به یک اثر رنگرزی آهسته دست می‌یابد. وانگ رونگشیانگ و همکارانش نمک‌های آمونیوم کواترنری دوقلو (نوع mnm) را به شتاب‌دهنده‌ها و کندکننده‌های کاهش قلیائی پارچه پلی‌استر اعمال کردند و دریافتند که این نوع نمک‌های آمونیوم کواترنری دوقلو تأثیر قابل توجهی بر عملیات کاهش قلیائی پارچه‌های پلی‌استر دارند. پس از اتمام کار، عملکرد پارچه خوب است و این عملکرد به طور قابل توجهی بهتر از نمک‌های آمونیوم چهارتایی تک زنجیره‌ای سنتی است.

می‌تواند برای بهبود نقاط چاپ نایلونی استفاده شود

نایلون در طول چاپ با رنگ اسیدی مستعد ایجاد حفره روی سطح است که به صورت تجمع موضعی روی سطح پارچه ظاهر می‌شود. با افزودن نمک‌های آمونیوم کواترنری دو لپه‌ای مناسب، رنگ‌های آنیونی و نمک‌های آمونیوم کواترنری دو لپه‌ای، یک ساختار شبکه‌ای فضایی روی سطح پارچه تشکیل می‌دهند که حرکت رنگ‌ها را در طول فرآیند بلند کردن یا خشک کردن مرحله چاپ دشوار می‌کند و از تولید نقاط پارچه جلوگیری می‌کند. برهمکنش پایدار بین نمک‌های آمونیوم کواترنری جمینی و رنگ‌های اسیدی برای کاهش تولید نقاط چاپ شده مفید است. مطالعات نشان داده‌اند که استفاده از نمک‌های آمونیوم کواترنری حاوی هیدروکسیل در ترکیب با سایر افزودنی‌ها می‌تواند حفره‌های ناشی از رنگ‌ها را در طول چاپ نایلون از بین ببرد.

فناوری کم نمک در فرآیند رنگرزی پارچه‌های پنبه‌ای و کتانی

استفاده از مقدار زیادی نمک معدنی در فرآیند رنگرزی پارچه‌های پنبه‌ای، مشکلات زیادی را برای تصفیه فاضلاب ایجاد می‌کند و رنگرزی بدون نمک/کم نمک/جایگزین قلیایی به یک موضوع داغ تحقیقاتی تبدیل شده است. با اصلاح الیاف پنبه با مقدار کمی نمک آمونیوم چهارتایی و سپس استفاده از رنگ‌های واکنشی برای رنگرزی تأخیری، می‌توان مقدار نمک‌های معدنی را تا حد زیادی کاهش داد که برای کاهش هزینه‌ها، به حداقل رساندن آلودگی نمک به محیط زیست و بهبود کیفیت محصول مفید است. جیا لیهوا و همکارانش از نمک‌های آمونیوم چهارتایی بر پایه استر به عنوان افزودنی برای رنگرزی پارچه‌های کتانی با رنگ‌های واکنشی استفاده کردند. میزان جذب رنگ و تثبیت رنگ زرد واکنشی M-3RE به بیش از 85٪ رسید. عملکرد رنگرزی پارچه‌های کتانی عمل‌آوری شده با این نوع نمک آمونیوم چهارتایی نسبت به نمک آمونیوم چهارتایی سنتی CTAB برتر بود، به ترتیب با افزایش تقریباً 10٪ در میزان رنگ‌آمیزی و میزان تثبیت.