اتر سلولز یک ترکیب پلیمری است که از سلولز طبیعی از طریق فرآیند اتری شدن سنتز میشود و یک غلیظکننده عالی و عامل نگهدارنده آب است.
پیشینه تحقیق
اترهای سلولزی در سالهای اخیر به طور گسترده در ملات خشک مورد استفاده قرار گرفتهاند، که پرکاربردترین آنها برخی از اترهای سلولزی غیر یونی، از جمله متیل سلولز اتر (MC)، هیدروکسی اتیل سلولز اتر (HEC)، هیدروکسی اتیل سلولز اتر متیل سلولز اتر (HEMC) و هیدروکسی پروپیل متیل سلولز اتر (HPMC) هستند. در حال حاضر، منابع زیادی در مورد روش اندازهگیری ویسکوزیته محلول اتر سلولز وجود ندارد. در کشور ما، فقط برخی استانداردها و مونوگرافها روش آزمایش ویسکوزیته محلول اتر سلولز را تصریح میکنند.
روش تهیه محلول اتر سلولز
تهیه محلول متیل سلولز اتر
اترهای متیل سلولز به اترهای سلولزی حاوی گروههای متیل در مولکول، مانند MC، HEMC و HPMC اطلاق میشود. به دلیل آبگریزی گروه متیل، محلولهای اتر سلولزی حاوی گروههای متیل دارای خواص ژل شدن حرارتی هستند، یعنی در دمای بالاتر از دمای ژل شدن خود (حدود 60-80 درجه سانتیگراد) در آب گرم نامحلول هستند. برای جلوگیری از تشکیل کلوخه در محلول اتر سلولزی، آب را تا دمای بالاتر از دمای ژل شدن آن، حدود 80 تا 90 درجه سانتیگراد، گرم کنید، سپس پودر اتر سلولزی را به آب گرم اضافه کنید، هم بزنید تا پراکنده شود، هم زدن را ادامه دهید و خنک کنید تا به دمای تنظیم شده برسد، میتوان آن را به یک محلول اتر سلولزی یکنواخت تبدیل کرد.
خواص حلالیت اترهای حاوی متیل سلولز بدون عملیات سطحی
برای جلوگیری از تجمع اتر سلولز در طول فرآیند انحلال، تولیدکنندگان گاهی اوقات برای به تأخیر انداختن انحلال، روی محصولات اتر سلولز پودری، عملیات سطحی شیمیایی انجام میدهند. فرآیند انحلال آن پس از پراکندگی کامل اتر سلولز رخ میدهد، بنابراین میتوان آن را مستقیماً در آب سرد با pH خنثی و بدون تشکیل کلوخه پراکنده کرد. هرچه مقدار pH محلول بالاتر باشد، زمان انحلال اتر سلولز با خواص انحلال تأخیری کوتاهتر است. مقدار pH محلول را به مقدار بالاتری تنظیم کنید. قلیائیت، حلالیت تأخیری اتر سلولز را از بین میبرد و باعث میشود اتر سلولز هنگام حل شدن، کلوخه تشکیل دهد. بنابراین، مقدار pH محلول باید پس از پراکندگی کامل اتر سلولز افزایش یا کاهش یابد.
خواص حلالیت اترهای حاوی متیل سلولز تیمار شده سطحی
تهیه محلول هیدروکسی اتیل سلولز اتر
محلول هیدروکسی اتیل سلولز اتر (HEC) خاصیت ژل شدن حرارتی را ندارد، بنابراین، HEC بدون عملیات سطحی نیز در آب گرم کلوخه تشکیل میدهد. تولیدکنندگان معمولاً عملیات سطحی شیمیایی را روی پودر HEC انجام میدهند تا انحلال را به تأخیر بیندازند، به طوری که بتوان آن را مستقیماً در آب سرد با pH خنثی و بدون تشکیل کلوخه پخش کرد. به طور مشابه، در محلولی با قلیائیت بالا، HEC همچنین میتواند به دلیل تأخیر در از دست دادن حلالیت، کلوخه تشکیل دهد. از آنجایی که دوغاب سیمان پس از هیدراتاسیون قلیایی است و مقدار pH محلول بین 12 تا 13 است، سرعت انحلال اتر سلولز عملیات سطحی شده در دوغاب سیمان نیز بسیار سریع است.
خواص حلالیت HEC اصلاح شده سطحی
نتیجهگیری و تحلیل
۱. فرآیند پراکندگی
برای جلوگیری از اثرات نامطلوب بر زمان آزمایش به دلیل انحلال آهسته مواد اصلاح سطح، توصیه میشود از آب گرم برای آمادهسازی استفاده شود.
۲. فرآیند خنکسازی
محلولهای اتر سلولز باید در دمای محیط هم زده و خنک شوند تا سرعت خنک شدن کاهش یابد، که این امر مستلزم زمان آزمایش طولانیتری است.
۳. فرآیند هم زدن
پس از افزودن اتر سلولز به آب داغ، حتماً هم زدن را ادامه دهید. وقتی دمای آب به زیر دمای ژل کاهش مییابد، اتر سلولز شروع به حل شدن میکند و محلول به تدریج چسبناک میشود. در این زمان، سرعت هم زدن باید کاهش یابد. پس از رسیدن محلول به ویسکوزیته خاص، باید بیش از 10 ساعت بیحرکت بماند تا حبابها به آرامی به سطح آب بیایند و بترکند و ناپدید شوند.
حبابهای هوا در محلول اتر سلولز
۴. فرآیند آبرسانی
کیفیت اتر سلولز و آب باید به طور دقیق اندازهگیری شود و سعی کنید منتظر نمانید تا محلول به ویسکوزیته بالاتری برسد و سپس آب را دوباره اضافه کنید.
۵. آزمایش ویسکوزیته
با توجه به خاصیت تیکسوتروپی محلول سلولز اتر، هنگام آزمایش ویسکوزیته آن، وقتی روتور ویسکومتر چرخشی وارد محلول میشود، محلول را به هم میزند و بر نتایج اندازهگیری تأثیر میگذارد. بنابراین، پس از قرار دادن روتور در محلول، باید قبل از آزمایش به مدت 5 دقیقه به آن اجازه داده شود که بایستد.
زمان ارسال: ۲۲ مارس ۲۰۲۳