Najvažnije svojstvo rastvora celuloznog etera je njegovo reološko svojstvo. Posebna reološka svojstva mnogih celuloznih etera čine ih široko korištenim u raznim oblastima, a proučavanje reoloških svojstava korisno je za razvoj novih područja primjene ili poboljšanje nekih područja primjene. Li Jing sa Univerziteta Jiao Tong u Šangaju proveo je sistematsku studiju o reološkim svojstvima...karboksimetilceluloza (CMC), uključujući utjecaj parametara molekularne strukture CMC-a (molekularna težina i stepen supstitucije), pH koncentracije i jonske jačine. Rezultati istraživanja pokazuju da se viskoznost rastvora pri nultom smicanju povećava s povećanjem molekularne težine i stepena supstitucije. Povećanje molekularne težine znači rast molekularnog lanca, a lako preplitanje između molekula povećava viskoznost rastvora; veliki stepen supstitucije uzrokuje da se molekuli više istežu u rastvoru. Stanje postoji, hidrodinamički volumen je relativno velik, a viskoznost postaje velika. Viskoznost vodenog rastvora CMC-a povećava se s povećanjem koncentracije, što ima viskoelastičnost. Viskoznost rastvora se smanjuje s pH vrijednošću, a kada je niža od određene vrijednosti, viskoznost se blago povećava, te se na kraju formira i taloži slobodna kiselina. CMC je polianionski polimer, kada se dodaju monovalentni ioni soli Na+, K+ koji štite, viskoznost će se shodno tome smanjiti. Dodavanje dvovalentnih kationa Caz+ uzrokuje da se viskoznost rastvora prvo smanji, a zatim poveća. Kada je koncentracija Ca2+ veća od stehiometrijske tačke, molekule CMC-a interaguju sa Ca2+, i u rastvoru postoji superstruktura. Liang Yaqin sa Sjevernog univerziteta Kine i drugi koristili su metodu viskozimetra i metodu rotacionog viskozimetra za provođenje posebnih istraživanja reoloških svojstava razrijeđenih i koncentrovanih rastvora modificirane hidroksietil celuloze (CHEC). Rezultati istraživanja su pokazali da: (1) Katjonska hidroksietil celuloza ima tipično ponašanje viskoznosti polielektrolita u čistoj vodi, a smanjena viskoznost se povećava s povećanjem koncentracije. Intrinzična viskoznost katjonske hidroksietil celuloze s visokim stepenom supstitucije je veća od one kod katjonske hidroksietil celuloze s niskim stepenom supstitucije. (2) Rastvor katjonske hidroksietil celuloze pokazuje karakteristike ne-Newtonovog fluida i ima karakteristike razrjeđivanja smicanjem: kako se povećava masena koncentracija rastvora, njegova prividna viskoznost se povećava; pri određenoj koncentraciji rastvora soli, prividna viskoznost CHEC-a se smanjuje s povećanjem koncentracije dodane soli. Pri istoj brzini smicanja, prividna viskoznost CHEC-a u sistemu rastvora CaCl2 je znatno veća od one kod CHEC-a u sistemu rastvora NaCl.
Kontinuiranim produbljivanjem istraživanja i kontinuiranim širenjem područja primjene, svojstva miješanih sistemskih rastvora sastavljenih od različitih celuloznih etera također su privukla pažnju ljudi. Na primjer, natrijum karboksimetil celuloza (NACMC) i hidroksietil celuloza (HEC) se koriste kao sredstva za istiskivanje nafte u naftnim poljima, koja imaju prednosti jake otpornosti na smicanje, obilnih sirovina i manjeg zagađenja okoliša, ali učinak njihove same upotrebe nije idealan. Iako prvi ima dobru viskoznost, lako je podložan utjecaju temperature ležišta i saliniteta; iako drugi ima dobru otpornost na temperaturu i sol, njegova sposobnost zgušnjavanja je slaba, a doza je relativno velika. Istraživači su pomiješali dva rastvora i otkrili da je viskoznost kompozitnog rastvora postala veća, otpornost na temperaturu i sol su do određene mjere poboljšane, a učinak primjene je pojačan. Verica Sovilj i saradnici su proučavali reološko ponašanje rastvora miješanog sistema sastavljenog od HPMC-a i NACMC-a i anionskog surfaktanta pomoću rotacionog viskozimetra. Reološko ponašanje sistema zavisi od različitih efekata koji su se pojavili između HPMC-NACMC, HPMC-SDS i NACMC- (HPMC-SDS).
Na reološka svojstva rastvora celuloznih etera također utječu različiti faktori, kao što su aditivi, vanjska mehanička sila i temperatura. Tomoaki Hino i saradnici proučavali su učinak dodavanja nikotina na reološka svojstva hidroksipropil metilceluloze. Na 25°C i koncentraciji nižoj od 3%, HPMC je pokazao Newtonovsko ponašanje fluida. Kada je dodavan nikotin, viskoznost se povećavala, što je ukazivalo na to da nikotin povećava preplitanje...HPMCmolekule. Nikotin ovdje pokazuje efekat soljenja koji podiže tačku geliranja i tačku magle HPMC-a. Mehanička sila, poput sile smicanja, također će imati određeni utjecaj na svojstva vodenog rastvora celuloznog etra. Korištenjem reološkog turbidimetra i instrumenta za raspršivanje svjetlosti pod malim uglom, utvrđeno je da se u polurazrijeđenom rastvoru, povećanjem brzine smicanja, zbog miješanja smicanjem, povećava temperatura prelaza tačke magle.
Vrijeme objave: 28. april 2024.