Tsellulooseeter on polümeerühend, mis sünteesitakse looduslikust tselluloosist eeterdamise teel ning on suurepärane paksendaja ja vettpeetusaine.
Teadusuuringute taust
Tsellulooseetreid on viimastel aastatel laialdaselt kasutatud kuivmördis, enimkasutatavad on mõned mitteioonsed tsellulooseetrid, sealhulgas metüültsellulooseeter (MC), hüdroksüetüültsellulooseeter (HEC), hüdroksüetüültsellulooseeter, metüültsellulooseeter (HEMC) ja hüdroksüpropüülmetüültsellulooseeter (HPMC). Praegu pole tsellulooseetri lahuse viskoossuse mõõtmise meetodite kohta palju kirjandust. Meie riigis sätestavad tsellulooseetri lahuse viskoossuse katsemeetodi vaid mõned standardid ja monograafiad.
Tselluloosi eetri lahuse valmistamise meetod
Metüültselluloosi eetri lahuse valmistamine
Metüültsellulooseetriteks nimetatakse tsellulooseetreid, mis sisaldavad molekulis metüülrühmi, näiteks MC, HEMC ja HPMC. Metüülrühma hüdrofoobsuse tõttu on metüülrühmi sisaldavatel tsellulooseetri lahustel termiline geelistumisvõime, see tähendab, et nad ei lahustu kuumas vees temperatuuril, mis on kõrgem kui nende geelistumistemperatuur (umbes 60–80 °C). Tsellulooseetri lahuse aglomeraatide moodustumise vältimiseks kuumutage vesi üle selle geelistumistemperatuuri, umbes 80–90 °C, seejärel lisage tsellulooseetri pulber kuuma vette, segage, kuni see on lahustunud, jätkake segamist ja jahutage seatud temperatuurini, et valmistada ühtlane tsellulooseetri lahus.
Pinnatöötluseta metüültselluloosi sisaldavate eetrite lahustuvusomadused
Tsellulooseetri aglomeratsiooni vältimiseks lahustumisprotsessi ajal teevad tootjad mõnikord pulbrilistele tsellulooseetri toodetele keemilist pinnatöötlust, et lahustumist edasi lükata. Lahustumisprotsess toimub pärast tsellulooseetri täielikku dispergeerimist, nii et seda saab otse neutraalse pH-väärtusega külmas vees dispergeerida ilma aglomeraate moodustamata. Mida kõrgem on lahuse pH väärtus, seda lühem on aeglustatud lahustuvusega tsellulooseetri lahustumisaeg. Reguleerige lahuse pH väärtust kõrgemaks. Leeliselisus kõrvaldab tsellulooseetri aeglustatud lahustuvuse, põhjustades tsellulooseetri lahustumisel aglomeraatide moodustumist. Seetõttu tuleks lahuse pH väärtust pärast tsellulooseetri täielikku dispergeerimist tõsta või langetada.
Pinnaga töödeldud metüültselluloosi sisaldavate eetrite lahustuvusomadused
Hüdroksüetüültsellulooseetri lahuse valmistamine
Hüdroksüetüültsellulooseetri (HEC) lahusel puudub termiline geelistumine, seega moodustab pinnatöötluseta HEC kuumas vees aglomeraate. Tootjad teevad pulbrilisele HEC-le üldiselt keemilise pinnatöötluse, et aeglustada lahustumist, et seda saaks otse neutraalse pH-ga külmas vees dispergeerida ilma aglomeraate moodustamata. Samamoodi võib HEC kõrge leeliselisusega lahuses moodustada aglomeraate aeglase lahustuvuse kao tõttu. Kuna tsemendisuspensioon on pärast hüdreerimist aluseline ja lahuse pH väärtus on vahemikus 12–13, on pinnatöötlusega tsellulooseetri lahustumiskiirus tsemendisuspensioonis samuti väga kiire.
Pinnaga töödeldud HEC lahustuvusomadused
Kokkuvõte ja analüüs
1. Dispersiooniprotsess
Pinnatöötlusainete aeglase lahustumise tõttu katseajale kahjulike mõjude vältimiseks on ettevalmistamiseks soovitatav kasutada kuuma vett.
2. Jahutusprotsess
Tselluloosi eetri lahuseid tuleks jahutada toatemperatuuril, et vähendada jahutuskiirust, mis nõuab pikemat katseaega.
3. Segamisprotsess
Pärast tsellulooseetri lisamist kuumale veele tuleb lahust pidevalt segada. Kui vee temperatuur langeb alla geeli temperatuuri, hakkab tsellulooseeter lahustuma ja lahus muutub järk-järgult viskoosseks. Sel ajal tuleks segamiskiirust vähendada. Pärast teatud viskoossuse saavutamist peab lahus seisma vähemalt 10 tundi, enne kui mullid aeglaselt pinnale tõusevad, lõhkevad ja kaovad.
Õhumullid tselluloosi eetri lahuses
4. Niisutav protsess
Tsellulooseetri ja vee kvaliteeti tuleks täpselt mõõta ning enne vee lisamist proovida mitte oodata lahuse suurema viskoossuse saavutamist.
5. Viskoossuskatse
Tsellulooseetri lahuse tiksotroopia tõttu häirib pöörleva viskosimeetri rootori sisestamine lahusesse viskoossuse mõõtmisel lahust ja mõjutab mõõtmistulemusi. Seetõttu tuleks pärast rootori sisestamist lahusesse lasta sellel enne testimist 5 minutit seista.
Postituse aeg: 22. märts 2023