Selluloosaeetteriliuoksen tärkein ominaisuus on sen reologinen ominaisuus. Monien selluloosaeetterien erityiset reologiset ominaisuudet tekevät niistä laajalti käytettyjä eri aloilla, ja reologisten ominaisuuksien tutkiminen on hyödyllistä uusien sovellusalueiden kehittämiselle tai joidenkin sovellusalueiden parantamiselle. Li Jing Shanghain Jiao Tong -yliopistosta teki systemaattisen tutkimuksen selluloosaeetteriliuoksen reologisista ominaisuuksista.karboksimetyyliselluloosa (CMC), mukaan lukien CMC:n molekyylirakenneparametrien (molekyylipaino ja substituutioaste), konsentraation, pH:n ja ionivahvuuden vaikutus. Tutkimustulokset osoittavat, että liuoksen nollaleikkausviskositeetti kasvaa molekyylipainon ja substituutioasteen kasvaessa. Molekyylipainon kasvu tarkoittaa molekyyliketjun kasvua, ja molekyylien helppo kietoutuminen toisiinsa lisää liuoksen viskositeettia; suuri substituutioaste saa molekyylit venymään enemmän liuoksessa. Tässä tilassa hydrodynaaminen tilavuus on suhteellisen suuri ja viskositeetti kasvaa. CMC:n vesiliuoksen viskositeetti kasvaa konsentraation kasvaessa, jolla on viskoelastisuutta. Liuoksen viskositeetti pienenee pH-arvon myötä, ja kun se on tietyn arvon alapuolella, viskositeetti kasvaa hieman, ja lopulta muodostuu ja saostuu vapaata happoa. CMC on polyanioninen polymeeri, johon lisätään yksiarvoisia suolaioneja Na+ ja K+, ja viskositeetti laskee vastaavasti. Kaksiarvoisen kationin Caz+ lisääminen aiheuttaa liuoksen viskositeetin ensin laskemisen ja sitten kasvun. Kun Ca2+-pitoisuus on korkeampi kuin stoikiometrinen piste, CMC-molekyylit vuorovaikuttavat Ca2+-ionien kanssa, ja liuokseen muodostuu superrakenne. Liang Yaqin Kiinan pohjoisyliopistosta ym. käyttivät viskosimetrimenetelmää ja rotaatioviskosimetrimenetelmää tutkiakseen modifioidun hydroksietyyliselluloosan (CHEC) laimeiden ja väkevien liuosten reologisia ominaisuuksia. Tutkimustulokset osoittivat, että: (1) Kationisella hydroksietyyliselluloosalla on tyypillinen polyelektrolyyttiviskositeettikäyttäytyminen puhtaassa vedessä, ja alentunut viskositeetti kasvaa pitoisuuden kasvaessa. Korkean substituutioasteen kationisen hydroksietyyliselluloosan sisäinen viskositeetti on suurempi kuin matalan substituutioasteen kationisen hydroksietyyliselluloosan. (2) Kationisen hydroksietyyliselluloosan liuoksella on ei-newtonisia nesteominaisuuksia ja sillä on leikkausohennusominaisuuksia: liuoksen massapitoisuuden kasvaessa sen näennäinen viskositeetti kasvaa; tietyssä suolaliuospitoisuudessa CHEC:n näennäinen viskositeetti pienenee lisätyn suolapitoisuuden kasvaessa. Samalla leikkausnopeudella CHEC:n näennäinen viskositeetti CaCl2-liuosjärjestelmässä on merkittävästi korkeampi kuin CHEC:n NaCl-liuosjärjestelmässä.
Tutkimuksen jatkuvan syventymisen ja sovellusalueiden jatkuvan laajenemisen myötä myös erilaisista selluloosaeettereistä koostuvien sekasysteemiliuosten ominaisuudet ovat herättäneet huomiota. Esimerkiksi natriumkarboksimetyyliselluloosaa (NACMC) ja hydroksietyyliselluloosaa (HEC) käytetään öljyn syrjäyttäjinä öljykentillä, ja niiden etuna on vahva leikkauslujuus, runsas raaka-ainekanta ja vähäinen ympäristön saastuminen, mutta niiden yksinään käyttäminen ei ole ihanteellinen. Vaikka ensin mainitulla on hyvä viskositeetti, säiliön lämpötila ja suolapitoisuus vaikuttavat siihen helposti; vaikka jälkimmäisellä on hyvä lämpötilan ja suolan kestävyys, sen sakeutuskyky on heikko ja annostus on suhteellisen suuri. Tutkijat sekoittivat kaksi liuosta ja havaitsivat, että komposiittiliuoksen viskositeetti kasvoi, lämpötilan kestävyys ja suolan kestävyys paranivat jossain määrin ja käyttövaikutus tehostui. Verica Sovilj ym. ovat tutkineet HPMC:stä, NACMC:stä ja anionisesta pinta-aktiivisesta aineesta koostuvan sekasysteemiliuoksen reologista käyttäytymistä pyörivällä viskosimetrillä. Järjestelmän reologinen käyttäytyminen riippuu HPMC-NACMC:stä, HPMC-SDS:stä ja NACMC- (HPMC-SDS) -yhdisteistä, joiden välillä ilmeni erilaisia vaikutuksia.
Selluloosaeetteriliuosten reologisiin ominaisuuksiin vaikuttavat myös useat tekijät, kuten lisäaineet, ulkoinen mekaaninen voima ja lämpötila. Tomoaki Hino ym. tutkivat nikotiinin lisäyksen vaikutusta hydroksipropyylimetyyliselluloosan reologisiin ominaisuuksiin. 25 °C:ssa ja alle 3 %:n pitoisuudessa HPMC:llä oli newtonilainen nestemäinen käyttäytyminen. Kun nikotiinia lisättiin, viskositeetti kasvoi, mikä osoitti, että nikotiini lisäsi nikotiinin kietoutumista.HPMCmolekyylejä. Nikotiinilla on tässä suolaamisvaikutus, joka nostaa HPMC:n geeliytymispistettä ja sumupistettä. Mekaanisella voimalla, kuten leikkausvoimalla, on myös tietty vaikutus selluloosaeetterin vesiliuoksen ominaisuuksiin. Reologista sameusmittaria ja pienikulmaista valonsirontalaitetta käytettäessä on havaittu, että puolilaimeassa liuoksessa leikkausnopeuden kasvaessa leikkaussekoittumisen vuoksi sumupisteen siirtymälämpötila nousee.
Julkaisun aika: 28.4.2024