Éter celulózy je polymerní sloučenina syntetizovaná z přírodní celulózy éterifikačním procesem a je vynikajícím zahušťovadlem a činidlem pro zadržování vody.
Výzkumné pozadí
Ethery celulózy se v posledních letech široce používají v suchých maltových směsích, nejpoužívanější jsou některé neiontové ethery celulózy, včetně etheru methylcelulózy (MC), etheru hydroxyethylcelulózy (HEC), etheru hydroxyethylcelulózy, etheru methylcelulózy (HEMC) a etheru hydroxypropylmethylcelulózy (HPMC). V současné době neexistuje mnoho literatury o metodě měření viskozity roztoku etheru celulózy. V naší zemi pouze některé normy a monografie stanoví zkušební metodu viskozity roztoku etheru celulózy.
Způsob přípravy roztoku etheru celulózy
Příprava roztoku methylcelulózového etheru
Ethery methylcelulózy označují ethery celulózy obsahující v molekule methylové skupiny, jako například MC, HEMC a HPMC. Vzhledem k hydrofobnosti methylové skupiny mají roztoky etherů celulózy obsahující methylové skupiny tepelně gelatinizační vlastnosti, tj. jsou nerozpustné v horké vodě při teplotě vyšší, než je jejich teplota gelace (přibližně 60–80 °C). Aby se zabránilo tvorbě aglomerátů v roztoku etheru celulózy, zahřejte vodu nad teplotu gelace, přibližně 80–90 °C, poté přidejte prášek etheru celulózy do horké vody, míchejte do disperze, za stálého míchání nechte ochladit na nastavenou teplotu, čímž se připraví jednotný roztok etheru celulózy.
Rozpustnost etherů obsahujících methylcelulózu bez povrchové úpravy
Aby se zabránilo aglomeraci éteru celulózy během procesu rozpouštění, výrobci někdy provádějí chemickou povrchovou úpravu práškových produktů z éteru celulózy, aby se zpozdilo rozpouštění. K rozpouštění dochází až po úplném rozptýlení éteru celulózy, takže jej lze přímo dispergovat ve studené vodě s neutrální hodnotou pH, aniž by se tvořily aglomeráty. Čím vyšší je hodnota pH roztoku, tím kratší je doba rozpouštění éteru celulózy s vlastnostmi zpožděného rozpouštění. Upravte hodnotu pH roztoku na vyšší hodnotu. Alkalita eliminuje zpožděnou rozpustnost éteru celulózy, což způsobuje, že éter celulózy se při rozpouštění tvoří aglomeráty. Proto by se hodnota pH roztoku měla po úplném rozptýlení éteru celulózy zvýšit nebo snížit.
Rozpustnostní vlastnosti povrchově upravených etherů obsahujících methylcelulózu
Příprava roztoku hydroxyethylcelulózového etheru
Roztok hydroxyethylcelulózového etheru (HEC) nemá vlastnost tepelné želatinace, proto HEC bez povrchové úpravy také v horké vodě vytvoří aglomeráty. Výrobci obvykle provádějí chemickou povrchovou úpravu práškového HEC, aby zpozdili rozpouštění, takže jej lze přímo dispergovat ve studené vodě s neutrální hodnotou pH bez tvorby aglomerátů. Podobně v roztoku s vysokou zásaditostí může HEC také tvořit aglomeráty v důsledku zpožděné ztráty rozpustnosti. Vzhledem k tomu, že cementová kaše je po hydrataci alkalická a hodnota pH roztoku je mezi 12 a 13, je rychlost rozpouštění povrchově upraveného etheru celulózy v cementové kaši také velmi rychlá.
Rozpustnostní vlastnosti povrchově upraveného HEC
Závěr a analýza
1. Disperzní proces
Aby se předešlo nepříznivým vlivům na dobu testu v důsledku pomalého rozpouštění látek pro povrchovou úpravu, doporučuje se k přípravě použít horkou vodu.
2. Proces chlazení
Roztoky etherů celulózy by měly být míchány a chlazeny při pokojové teplotě, aby se snížila rychlost chlazení, která vyžaduje delší dobu testování.
3. Proces míchání
Po přidání éteru celulózy do horké vody nezapomeňte neustále míchat. Jakmile teplota vody klesne pod teplotu gelu, éter celulózy se začne rozpouštět a roztok se postupně stává viskózním. V tomto okamžiku je třeba snížit rychlost míchání. Jakmile roztok dosáhne určité viskozity, musí stát déle než 10 hodin v klidu, než bublinky pomalu vyplavou na povrch, prasknou a zmizí.
Vzduchové bubliny v roztoku celulózového éteru
4. Hydratační proces
Kvalitu celulózového éteru a vody je třeba měřit přesně a snažit se nečekat, až roztok dosáhne vyšší viskozity, než doplníte vodu.
5. Zkouška viskozity
Vzhledem k tixotropii roztoku etheru celulózy při testování jeho viskozity, když je rotor rotačního viskozimetru vložen do roztoku, dochází k jeho narušení a ovlivnění výsledků měření. Proto by měl být rotor po vložení do roztoku před testováním ponechán 5 minut v klidu.
Čas zveřejnění: 22. března 2023