منتجاتنا الرئيسية: السيليكون الأميني، سيليكون الكتلة، السيليكون المحب للماء، كل مستحلب السيليكون الخاص بهم، محسن ثبات الاحتكاك الرطب، طارد المياه (خالي من الفلور، الكربون 6، الكربون 8)، مواد غسيل ديمين (ABS، إنزيم، واقي سباندكس، مزيل المنغنيز)، دول التصدير الرئيسية: الهند، باكستان، بنغلاديش، تركيا، إندونيسيا، أوزبكستان، إلخ.

 

التطبيقات الصناعية لمواد التنشيط السطحي من أملاح الأمونيوم الرباعية من جيميني

مُنشِّطات السطح من أملاح الأمونيوم الرباعية من جيميني، والمعروفة أيضًا باسم مُنشِّطات السطح من جيميني الكاتيونية، هي نوع جديد من المُنشِّطات السطحية يربط بين مُنشِّطَين سطحيين كاتيونيين أحاديي السلسلة أو أكثر عبر مجموعات ربط. يمنحها التركيب الجزيئي الخاص ذو الطرف الأميني المزدوج لمُنشِّطات السطح من جيميني خصائص فيزيائية وكيميائية فريدة. بالمقارنة مع أملاح الأمونيوم الرباعية أحادية السلسلة التقليدية، تتميز هذه المُنشِّطات بنشاط سطحي/واجهة مُتفوق، وخصائص مُضادة للبكتيريا والجراثيم، وسلوك ريولوجي فريد، بالإضافة إلى قابلية جيدة للبلل وقدرة عالية على الاستحلاب.

تتمتع مواد التوتر السطحي من أملاح الأمونيوم الرباعية من نوع جيميني حاليًا بقيمة تطبيقية كبيرة وحظيت باهتمام واسع النطاق في مجالات مثل التعقيم والتطهير، وحقول النفط، ومنع تآكل المعادن، والطباعة والصباغة على المنسوجات، ومعالجة مياه الصرف الصحي، والمواد الجديدة.

 

تطبيق في مجال التعقيم والتطهير

بسبب وجود مجموعتين محبتين للماء مشحونتين إيجابيا وسلسلتين كارهتين للماء في جزيئات مادة السطحي ملح الأمونيوم الرباعي جيميني، فإنه يتمتع بقدرة قاتلة للبكتيريا أقوى مقارنة بأملاح الأمونيوم الرباعية أحادية السلسلة التقليدية (1231 و 1227)، بالإضافة إلى السمية المنخفضة والنشاط البيولوجي الواسع والذوبان الجيد في الماء.
مجالات التطبيق: 1. له قيمة تطبيق كبيرة في تعقيم ومكافحة التآكل لمنتجات العناية الشخصية ومستحضرات التجميل وصناعة الورق؛ 2. يمكن استخدامه كمبيد للبكتيريا فعال لتبريد المياه الصناعية المتداولة، مما يقلل من انسداد الأنابيب وتآكل المعدات؛ 3. كبديل لمثبطات التآكل (1227) في استعادة النفط الثالثية في حقول النفط، فإنه يقلل من تآكل البكتيريا (مثل البكتيريا المختزلة للكبريتات، والبكتيريا الحديدية، والبكتيريا المتعفنة) على خطوط أنابيب النفط ويحل مشكلة مقاومة البكتيريا.

آلية التعقيم والتطهير لمواد السطحي لملح الأمونيوم الرباعي من جيميني: ① تحتوي مواد السطحي لملح الأمونيوم الرباعي من جيميني على سلسلتين كارهتين للماء في بنيتها الجزيئية، مما يسهل على مجموعاتها الكارهة للماء اختراق الطبقة الدهنية للخلايا البكتيرية، ومجموعاتها المحبة للماء اختراق الطبقة البروتينية، مما يؤدي إلى تعطيل الإنزيم وتحلل البروتين؛ ② يحتوي التركيب الجزيئي على مجموعتين طرفيتين أمينيتين، وتحت الحث، تزداد كثافة الشحنة الموجبة لمجموعة رأس ملح الأمونيوم ثنائي الحلقة الرباعية، مما يسهل على المواد السطحية الامتصاص على الأسطح البكتيرية، وتغيير نفاذية جدران الخلايا البكتيرية والتسبب في تمزقها، وتحقيق تأثير قتل البكتيريا.

 

تطبيق في استخلاص النفط الثالثي

يستخدم كسائل تكسير نظيف لحقول النفط

سائل التكسير هو سائل عامل يُستخدم في تكسير وتحويل مكامن النفط والغاز. وظيفته الرئيسية هي نقل الضغط العالي من السطح إلى التكوين لتكوين الكسور ونقل المواد الداعمة. قد تترك عوامل التكسير التقليدية، مثل صمغ الغوار وهيدروكسي إيثيل السليلوز، بقايا في الكسور قد تُلحق الضرر بالتكوين، مما يُؤدي إلى انخفاض النفاذية والإنتاجية. تتمتع مواد التكسير السطحي رباعية الأمونيوم من جيميني بآفاق تطبيقية واعدة في سوائل التكسير السطحي اللزجة المرنة (VES) نظرًا لخصائصها الريولوجية الفريدة وانخفاض تلفها.

انخفاض الضغط الكيميائي وزيادة الحقن في آبار حقن المياه

بعد حقن المياه لفترات طويلة، قد يؤدي انخفاض الضغط الكيميائي وزيادة الضغط في آبار حقن المياه إلى انسداد شديد في الخزان نتيجةً لتأثير مقاومة السوائل، وتلف قفل الماء، وهجرة الطين، وتقشر التكوينات، ونمو البكتيريا على نطاق واسع. وتبرز هذه المشكلة بشكل خاص في المناطق القريبة من البئر، مما يؤدي إلى ارتفاع ضغط حقن المياه وعدم كفاية حجمها.

تتضمن عملية تخفيف الضغط الكيميائي وتعزيز الحقن بشكل رئيسي حقن عوامل تخفيف الضغط وتعزيز الحقن التي تحتوي على أملاح الأمونيوم الرباعية في آبار المياه، وذلك لتقليل توتر السطح البيني بين الزيت والماء، وتقليل تأثير جامين، وزيادة سعة تدفق النفط؛ كما تُحسّن قابلية سطح الصخور للبلل، مما يجعل الخزان أكثر محبةً للماء ويمارس قوة شعرية؛ وتمنع انتفاخ الطين، وتقلل من تلف التكوين؛ وتمنع نمو الكائنات الدقيقة، وتقلل من تلف جوف البئر والتكوين؛ وتُحسّن نفاذية الماء المحقون، مما يحقق هدف تقليل الضغط وزيادة الحقن في حقول النفط منخفضة النفاذية. وتتميز تقنية تخفيف الضغط وزيادة الحقن بتأثير معين على إزاحة النفط.

يستخدم في استخلاص النفط الثالثي

بالمقارنة مع أملاح الأمونيوم الرباعية التقليدية أحادية السلسلة، يتميز ملح جيميني الرباعي الأمونيوم، وهو عامل إزاحة كيميائي فعال للزيت، بنشاط سطحي أفضل وتركيز ميسيل حرج أقل. يمكنه تكوين ميسيلات خطية مرنة تتشابك مع بعضها البعض لتكوين بنية شبكية بتركيزات منخفضة للغاية. تزداد لزوجة المحلول بشكل كبير ويتميز بخصائص تخفيف القص. يمكن لخصائصه الريولوجية الخاصة تغيير نسبة تدفق الزيت إلى الماء بشكل فعال، وتوسيع الحجم المتأثر، وتحسين كفاءة إزاحة الزيت. إن حقن نظام محلول يحتوي على أملاح الأمونيوم الرباعية الثنائية هذه في التكوين لا يقلل بشكل كبير من التوتر السطحي بين الزيت والماء (حتى 10-3 ملي نيوتن/متر)، ويغير خصائص الريولوجية والاستحلاب للزيت فحسب، بل يحسن أيضًا قابلية سطح التكوين للبلل (حدوث انعكاس البلل)، ويقلل من قوة التصاق الزيت بسطح التكوين، ويحسن بشكل كبير من قدرة غسل الزيت؛ كما يمكنه تكوين مستحلبات زيت-ماء مستقرة نسبيًا، مما يسهل التدفق والاستخلاص.

عامل توفير الطاقة السائلة وتقليل السحب

مع نمو الاقتصاد العالمي، تواجه البشرية أزمة طاقة متزايدة الخطورة. وتُعدّ كيفية تقليل مقاومة احتكاك التدفق أثناء نقل السوائل لمسافات طويلة عبر خطوط الأنابيب، وتقليل استهلاك الطاقة في محطات الضخ، جزءًا أساسيًا من تطوير تقنيات توفير الطاقة وتقليل السحب.

يمكن أن تُقلل إضافة مُخفِّضات سحب كيميائية للسوائل بشكل كبير من مقاومة عملية التدفق واستهلاك المضخة، وهي ظاهرة تُعرف باسم "تأثير تومز". أكثر مُخفِّضات السحب شيوعًا حاليًا هي البوليمرات والمواد الخافضة للتوتر السطحي. تُعرَّض البوليمرات لكسر السلسلة تحت تأثير القص الميكانيكي للمضخات، مما يُضعف من أدائها في تقليل السحب، وهو غير مناسب لأنظمة الحلقة المغلقة. تتميز ميسيلات المواد الخافضة للتوتر السطحي بخصائص التجميع الذاتي، ويمكنها استعادة بنيتها المقصوصة تلقائيًا بعد القص عالي السرعة. كما تتميز بقابلية عكسية جيدة، وهي مناسبة لأنظمة نقل السوائل الدورية وغير الدورية. بالمقارنة مع المواد الخافضة للتوتر السطحي التقليدية، تتميز مواد Gemini الخافضة للتوتر السطحي بنشاط سطحي وخصائص تجميع ذاتي فائقة، ولها قيمة تطبيقية كبيرة في أنظمة تقليل سحب السوائل.

تطبيق في مجال تثبيط التآكل المعدني

يمكن أن يُغير تآكل المعادن الخواص الميكانيكية والفيزيائية والكيميائية للمواد المعدنية، مما يُسبب خسائر اقتصادية كبيرة للإنتاج الصناعي والمرافق المعيشية. تُظهر مُنشِّطات السطح من أملاح الأمونيوم الرباعية "جيميني" أداءً أفضل في مقاومة تآكل المعادن مقارنةً بأملاح الأمونيوم الرباعية أحادية السلسلة التقليدية، مع كفاءة عالية وخصائص غير سامة. يُمكنها تكوين طبقة امتزاز كثيفة على سطح المعادن من خلال الجذب الكهروستاتيكي القوي لمجموعتها الطرفية الأمينية المزدوجة، مما يُقلل بشكل كبير من سلوك تآكل المعادن في الوسائط الكيميائية. وتُستخدم حاليًا في مجموعة واسعة من التطبيقات في مجالات البتروكيماويات والنقل والصلب والآلات.

آلية تثبيط تآكل المعادن بواسطة المواد الخافضة للتوتر السطحي: تحمل الأسطح المعدنية عادةً شحنات سالبة. تذوب المواد الخافضة للتوتر السطحي من أملاح الأمونيوم الرباعية من جيميني في الماء وتتفكك إلى كاتيونات ذات شحنتين. تُمتَز أيونات المواد الخافضة للتوتر السطحي من أملاح الأمونيوم الرباعية من جيميني على سطح المعدن بفعل التجاذب الكهروستاتيكي، ويمكن للمجموعات الكارهة للماء أن تُشكل طبقة كثيفة كارهة للماء على سطح المعدن، مما يعزل الماء أو المواد الأخرى المقاومة للتآكل بفعالية عن ملامسة المعدن، مما يُحقق تثبيطًا فعالًا لتآكل المعدن.

 

تطبيق في صناعة الطباعة والصباغة النسيجية

يمكن استخدامه كمحفز لاختزال القلويات ومثبط لصبغ الصبغة الكاتيونية لأقمشة البوليستر

أملاح جيميني الرباعية للأمونيوم لها تأثيرٌ مُعززٌ ملحوظٌ على معالجة أقمشة البوليستر بالاختزال القلوي. يُقلل فقدان متانة الأقمشة المُعالجة نسبيًا، ويُحسّن انسيابها ونفاذيتها للرطوبة بشكلٍ فعال. كما أن تبلور الألياف المُعالجة بالأصباغ الكاتيونية ودرجة حرارة انتقالها الزجاجي أقل، والبنية الداخلية للألياف رخوةٌ نسبيًا، مما يُؤدي إلى معدل امتصاص أسرع. يدخل ملح جيميني الرباعية للأمونيوم المُضاف إلى الصبغة أولًا إلى داخل الألياف ويرتبط بأنيون حمض السلفونيك. بعد دخول الصبغة الكاتيونية، تُستبدل، مما يُبطئ معدل امتصاص الصبغة ويُحقق تأثير صباغة أبطأ. وانغ رونغ شيانغ وآخرون. طُبِّقت أملاح الأمونيوم الرباعية المزدوجة (من نوع mnm) على مُسرِّعات ومُثبِّطات اختزال القلويات في أقمشة البوليستر، ووُجِد أن هذا النوع من أملاح الأمونيوم الرباعية المزدوجة يُعزِّز بشكل ملحوظ عملية اختزال القلويات في أقمشة البوليستر. بعد المعالجة، كان أداء القماش جيدًا، وهو أفضل بكثير من أملاح الأمونيوم الرباعية أحادية السلسلة التقليدية.

يمكن استخدامها لتحسين نقاط الطباعة النايلون

النايلون عرضة لتكوين نقر على السطح أثناء طباعة الصبغة الحمضية، والذي يتجلى في تراكم موضعي على سطح القماش. بإضافة أملاح رباعية الأمونيوم ثنائية الفلقة المناسبة، تُشكل الأصباغ الأنيونية وأملاح رباعية الأمونيوم ثنائية الفلقة بنية شبكية مكانية على سطح القماش، مما يُعيق حركة الأصباغ أثناء عملية الرفع أو التجفيف في مرحلة الطباعة، ويمنع تكون النقاط النسيجية. يُفيد التفاعل المستقر بين أملاح رباعية الأمونيوم جيميني والأصباغ الحمضية في تقليل إنتاج النقاط المطبوعة. وقد أظهرت الدراسات أن استخدام أملاح رباعية الأمونيوم المحتوية على الهيدروكسيل مع إضافات أخرى يُمكن أن يُزيل النقر الناتج عن الأصباغ أثناء طباعة النايلون.

تكنولوجيا الملح المنخفض في عملية صباغة الأقمشة القطنية والكتانية

يُشكّل استخدام كمية كبيرة من الأملاح غير العضوية في عملية صباغة أقمشة القطن صعوبات كبيرة في معالجة مياه الصرف الصحي، وقد أصبحت الصباغة القلوية البديلة/الخالية من الملح/منخفضة الملح مجالًا بحثيًا رئيسيًا. من خلال تعديل ألياف القطن بكمية صغيرة من أملاح الأمونيوم الرباعية ثم استخدام الأصباغ التفاعلية للصباغة المتأخرة، يمكن تقليل كمية الأملاح غير العضوية بشكل كبير، مما يُسهم في خفض التكاليف وتقليل تلوث البيئة بالأملاح وتحسين جودة المنتج. استخدم جيا لي هوا وآخرون أملاح الأمونيوم الرباعية القائمة على الإستر كمضافات لصبغ أقمشة الكتان بالأصباغ التفاعلية. تجاوز معدل امتصاص الصبغة وتثبيت الأصفر التفاعلي M-3RE 85%. كان أداء صباغة أقمشة الكتان المعالجة بهذا النوع من أملاح الأمونيوم الرباعية متفوقًا على أداء أملاح الأمونيوم الرباعية التقليدية CTAB، مع زيادة بنسبة تقارب 10% في معدل التلوين ومعدل التثبيت على التوالي.