Najvažnije svojstvo otopine celuloznog etera je njezino reološko svojstvo. Posebna reološka svojstva mnogih celuloznih etera čine ih široko korištenima u raznim područjima, a proučavanje reoloških svojstava korisno je za razvoj novih područja primjene ili poboljšanje nekih područja primjene. Li Jing sa Sveučilišta Jiao Tong u Šangaju proveo je sustavnu studiju reoloških svojstavakarboksimetilceluloza (CMC), uključujući utjecaj parametara molekularne strukture CMC-a (molekularna težina i stupanj supstitucije), pH koncentracije i ionske jakosti. Rezultati istraživanja pokazuju da se viskoznost otopine pri nultom smicanju povećava s povećanjem molekularne težine i stupnja supstitucije. Povećanje molekularne težine znači rast molekularnog lanca, a lako ispreplitanje između molekula povećava viskoznost otopine; veliki stupanj supstitucije uzrokuje veće istezanje molekula u otopini. Stanje postoji, hidrodinamički volumen je relativno velik, a viskoznost postaje velika. Viskoznost vodene otopine CMC-a povećava se s povećanjem koncentracije, što ima viskoelastičnost. Viskoznost otopine smanjuje se s pH vrijednošću, a kada je niža od određene vrijednosti, viskoznost se lagano povećava, te se na kraju stvara i taloži slobodna kiselina. CMC je polianionski polimer, a dodavanjem monovalentnih iona soli Na+ i K+, viskoznost će se u skladu s tim smanjiti. Dodavanje dvovalentnih kationa Ca2+ uzrokuje da se viskoznost otopine prvo smanji, a zatim poveća. Kada je koncentracija Ca2+ veća od stehiometrijske točke, molekule CMC-a interagiraju s Ca2+, te u otopini postoji superstruktura. Liang Yaqin sa Sjevernog sveučilišta u Kini i drugi koristili su metodu viskozimetra i metodu rotacijskog viskozimetra za provođenje posebnih istraživanja reoloških svojstava razrijeđenih i koncentriranih otopina modificirane hidroksietil celuloze (CHEC). Rezultati istraživanja pokazali su da: (1) Kationska hidroksietil celuloza ima tipično ponašanje viskoznosti polielektrolita u čistoj vodi, a smanjena viskoznost raste s povećanjem koncentracije. Intrinzična viskoznost kationske hidroksietil celuloze s visokim stupnjem supstitucije veća je od one kationske hidroksietil celuloze s niskim stupnjem supstitucije. (2) Otopina kationske hidroksietil celuloze pokazuje karakteristike ne-Newtonovog fluida i ima karakteristike razrjeđivanja smicanjem: kako se povećava masena koncentracija otopine, povećava se njezina prividna viskoznost; pri određenoj koncentraciji otopine soli, prividna viskoznost CHEC-a smanjuje se s povećanjem dodane koncentracije soli. Pri istoj brzini smicanja, prividna viskoznost CHEC-a u sustavu otopine CaCl2 znatno je veća od one CHEC-a u sustavu otopine NaCl.
S kontinuiranim produbljivanjem istraživanja i kontinuiranim širenjem područja primjene, svojstva otopina miješanih sustava sastavljenih od različitih celuloznih etera također su privukla pozornost ljudi. Na primjer, natrijeva karboksimetil celuloza (NACMC) i hidroksietil celuloza (HEC) koriste se kao sredstva za istiskivanje nafte u naftnim poljima, koja imaju prednosti jake otpornosti na smicanje, obilnih sirovina i manjeg onečišćenja okoliša, ali učinak njihove upotrebe same nije idealan. Iako prva ima dobru viskoznost, lako je podložna utjecaju temperature ležišta i slanosti; iako druga ima dobru otpornost na temperaturu i sol, njena sposobnost zgušnjavanja je slaba, a doza je relativno velika. Istraživači su pomiješali dvije otopine i otkrili da je viskoznost kompozitne otopine postala veća, otpornost na temperaturu i sol su do određene mjere poboljšane, a učinak primjene je pojačan. Verica Sovilj i suradnici proučavali su reološko ponašanje otopine miješanog sustava sastavljenog od HPMC-a i NACMC-a te anionskog surfaktanta rotacijskim viskozimetrom. Reološko ponašanje sustava ovisi o različitim učincima koji su se pojavili između HPMC-NACMC, HPMC-SDS i NACMC-a (HPMC-SDS).
Na reološka svojstva otopina celuloznog etera također utječu različiti čimbenici, poput aditiva, vanjske mehaničke sile i temperature. Tomoaki Hino i suradnici proučavali su učinak dodavanja nikotina na reološka svojstva hidroksipropil metilceluloze. Pri 25 °C i koncentraciji nižoj od 3%, HPMC je pokazao Newtonovsko ponašanje fluida. Kada je dodan nikotin, viskoznost se povećala, što je ukazivalo na to da nikotin povećava zapetljanostHPMCmolekule. Nikotin ovdje pokazuje učinak soljenja koji podiže točku geliranja i točku magle HPMC-a. Mehanička sila poput sile smicanja također će imati određeni utjecaj na svojstva vodene otopine celuloznog etera. Korištenjem reološkog turbidimetra i instrumenta za raspršenje svjetlosti pod malim kutom, utvrđeno je da će se u polurazrijeđenoj otopini, povećanjem brzine smicanja, zbog miješanja smicanjem, povećati temperatura prijelaza točke magle.
Vrijeme objave: 28. travnja 2024.