Ο αιθέρας κυτταρίνης είναι μια πολυμερής ένωση που συντίθεται από φυσική κυτταρίνη μέσω της διαδικασίας αιθεροποίησης και είναι ένας εξαιρετικός παράγοντας πυκνώσεως και συγκράτησης νερού.
Ερευνητικό υπόβαθρο
Οι αιθέρες κυτταρίνης έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως σε ξηρά κονιάματα τα τελευταία χρόνια. Οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενοι είναι ορισμένοι μη ιονικοί αιθέρες κυτταρίνης, συμπεριλαμβανομένου του αιθέρα μεθυλοκυτταρίνης (MC), του αιθέρα υδροξυαιθυλοκυτταρίνης (HEC), του αιθέρα υδροξυαιθυλοκυτταρίνης, του αιθέρα μεθυλοκυτταρίνης (HEMC) και του αιθέρα υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης (HPMC). Προς το παρόν, δεν υπάρχει μεγάλη βιβλιογραφία σχετικά με τη μέθοδο μέτρησης του ιξώδους του διαλύματος αιθέρα κυτταρίνης. Στη χώρα μας, μόνο ορισμένα πρότυπα και μονογραφίες ορίζουν τη μέθοδο δοκιμής του ιξώδους του διαλύματος αιθέρα κυτταρίνης.
Η μέθοδος παρασκευής διαλύματος αιθέρα κυτταρίνης
Παρασκευή διαλύματος αιθέρα μεθυλοκυτταρίνης
Οι αιθέρες μεθυλοκυτταρίνης αναφέρονται σε αιθέρες κυτταρίνης που περιέχουν μεθυλομάδες στο μόριο, όπως MC, HEMC και HPMC. Λόγω της υδροφοβικότητας της μεθυλομάδας, τα διαλύματα αιθέρα κυτταρίνης που περιέχουν μεθυλομάδες έχουν ιδιότητες θερμικής ζελατινοποίησης, δηλαδή είναι αδιάλυτα σε ζεστό νερό σε θερμοκρασία υψηλότερη από τη θερμοκρασία ζελατινοποίησης (περίπου 60-80°C). Για να αποτρέψετε τον σχηματισμό συσσωματωμάτων στο διάλυμα αιθέρα κυτταρίνης, θερμάνετε το νερό πάνω από τη θερμοκρασία ζελατινοποίησης, περίπου 80~90°C, στη συνέχεια προσθέστε τη σκόνη αιθέρα κυτταρίνης στο ζεστό νερό, ανακατέψτε για να διαλυθεί, συνεχίστε την ανάδευση και ψύξτε μέχρι να φτάσει στην καθορισμένη θερμοκρασία, ώστε να παρασκευαστεί ένα ομοιόμορφο διάλυμα αιθέρα κυτταρίνης.
Ιδιότητες διαλυτότητας αιθέρων που περιέχουν μεθυλοκυτταρίνη και δεν έχουν υποστεί επιφανειακή επεξεργασία
Προκειμένου να αποφευχθεί η συσσωμάτωση του αιθέρα κυτταρίνης κατά τη διάρκεια της διαδικασίας διάλυσης, οι κατασκευαστές μερικές φορές πραγματοποιούν χημική επιφανειακή επεξεργασία σε προϊόντα αιθέρα κυτταρίνης σε σκόνη για να καθυστερήσουν τη διάλυση. Η διαδικασία διάλυσής τους συμβαίνει μετά την πλήρη διασπορά του αιθέρα κυτταρίνης, επομένως μπορεί να διασπαρεί απευθείας σε κρύο νερό με ουδέτερη τιμή pH χωρίς να σχηματίζει συσσωματώματα. Όσο υψηλότερη είναι η τιμή pH του διαλύματος, τόσο μικρότερος είναι ο χρόνος διάλυσης του αιθέρα κυτταρίνης με ιδιότητες καθυστερημένης διάλυσης. Προσαρμόστε την τιμή pH του διαλύματος σε υψηλότερη τιμή. Η αλκαλικότητα θα εξαλείψει την καθυστερημένη διαλυτότητα του αιθέρα κυτταρίνης, προκαλώντας τον αιθέρα κυτταρίνης να σχηματίζει συσσωματώματα κατά τη διάλυση. Επομένως, η τιμή pH του διαλύματος θα πρέπει να αυξηθεί ή να μειωθεί μετά την πλήρη διασπορά του αιθέρα κυτταρίνης.
Ιδιότητες διαλυτότητας αιθέρων που περιέχουν μεθυλοκυτταρίνη και έχουν υποστεί επιφανειακή επεξεργασία
Παρασκευή διαλύματος αιθέρα υδροξυαιθυλοκυτταρίνης
Το διάλυμα αιθέρα υδροξυαιθυλοκυτταρίνης (HEC) δεν έχει την ιδιότητα θερμικής ζελατινοποίησης, επομένως, η HEC χωρίς επιφανειακή επεξεργασία θα σχηματίσει επίσης συσσωματώματα σε ζεστό νερό. Οι κατασκευαστές γενικά εφαρμόζουν χημική επιφανειακή επεξεργασία σε σκόνη HEC για να καθυστερήσουν τη διάλυση, έτσι ώστε να μπορεί να διασπαρεί απευθείας σε κρύο νερό με ουδέτερη τιμή pH χωρίς να σχηματίζει συσσωματώματα. Ομοίως, σε ένα διάλυμα με υψηλή αλκαλικότητα, η HEC μπορεί επίσης να σχηματίσει συσσωματώματα λόγω καθυστερημένης απώλειας διαλυτότητας. Δεδομένου ότι το τσιμεντοπολτό είναι αλκαλικό μετά την ενυδάτωση και η τιμή pH του διαλύματος είναι μεταξύ 12 και 13, ο ρυθμός διάλυσης του επιφανειακά επεξεργασμένου αιθέρα κυτταρίνης στο τσιμεντοπολτό είναι επίσης πολύ γρήγορος.
Ιδιότητες διαλυτότητας επιφανειακά επεξεργασμένου HEC
Συμπέρασμα και Ανάλυση
1. Διαδικασία διασποράς
Για να αποφευχθούν οι δυσμενείς επιπτώσεις στον χρόνο δοκιμής λόγω της αργής διάλυσης των ουσιών επιφανειακής επεξεργασίας, συνιστάται η χρήση ζεστού νερού για την παρασκευή.
2. Διαδικασία ψύξης
Τα διαλύματα αιθέρα κυτταρίνης θα πρέπει να αναδεύονται και να ψύχονται σε θερμοκρασία περιβάλλοντος για να μειωθεί ο ρυθμός ψύξης, κάτι που απαιτεί παρατεταμένους χρόνους δοκιμής.
3. Διαδικασία ανάδευσης
Αφού προσθέσετε τον αιθέρα κυτταρίνης στο ζεστό νερό, φροντίστε να συνεχίσετε την ανάδευση. Όταν η θερμοκρασία του νερού πέσει κάτω από τη θερμοκρασία του πηκτώματος, ο αιθέρας κυτταρίνης θα αρχίσει να διαλύεται και το διάλυμα θα γίνει σταδιακά ιξώδες. Σε αυτό το σημείο, η ταχύτητα ανάδευσης θα πρέπει να μειωθεί. Αφού το διάλυμα φτάσει σε ένα ορισμένο ιξώδες, πρέπει να παραμείνει ακίνητο για περισσότερο από 10 ώρες πριν οι φυσαλίδες επιπλεύσουν αργά στην επιφάνεια, σκάσουν και εξαφανιστούν.
Φυσαλίδες αέρα σε διάλυμα αιθέρα κυτταρίνης
4. Διαδικασία ενυδάτωσης
Η ποιότητα του αιθέρα κυτταρίνης και του νερού θα πρέπει να μετράται με ακρίβεια και προσπαθήστε να μην περιμένετε να φτάσει το διάλυμα σε υψηλότερο ιξώδες πριν αναπληρώσετε το νερό.
5. Δοκιμή ιξώδους
Λόγω της θιξοτροπίας του διαλύματος αιθέρα κυτταρίνης, κατά τη δοκιμή του ιξώδους του, όταν ο ρότορας του περιστροφικού ιξωδόμετρου εισάγεται στο διάλυμα, θα διαταράξει το διάλυμα και θα επηρεάσει τα αποτελέσματα της μέτρησης. Επομένως, αφού εισαχθεί ο ρότορας στο διάλυμα, θα πρέπει να αφεθεί να σταθεί για 5 λεπτά πριν από τη δοκιμή.
Ώρα δημοσίευσης: 22 Μαρτίου 2023