Celulozes ēteris ir polimēru savienojums, kas sintezēts no dabiskās celulozes, izmantojot ēterifikācijas procesu, un ir lielisks biezinātājs un ūdens aiztures līdzeklis.
Pētījuma pamatojums
Pēdējos gados celulozes ēteri ir plaši izmantoti sausā maisījuma javā, visplašāk izmantotie ir daži nejonu celulozes ēteri, tostarp metilcelulozes ēteris (MC), hidroksietilcelulozes ēteris (HEC), hidroksietilcelulozes ēteris, metilcelulozes ēteris (HEMC) un hidroksipropilmetilcelulozes ēteris (HPMC). Pašlaik nav daudz literatūras par celulozes ētera šķīduma viskozitātes mērīšanas metodi. Mūsu valstī tikai daži standarti un monogrāfijas nosaka celulozes ētera šķīduma viskozitātes testa metodi.
Celulozes ētera šķīduma pagatavošanas metode
Metilcelulozes ētera šķīduma pagatavošana
Metilcelulozes ēteri ir celulozes ēteri, kas satur metilgrupas molekulā, piemēram, MC, HEMC un HPMC. Metilgrupas hidrofobitātes dēļ celulozes ētera šķīdumiem, kas satur metilgrupas, piemīt termiskās želejveida īpašības, tas ir, tie nešķīst karstā ūdenī temperatūrā, kas ir augstāka par to želejveida veidošanās temperatūru (apmēram 60–80 °C). Lai novērstu celulozes ētera šķīduma aglomerātu veidošanos, ūdeni uzkarsē virs tā želejveida temperatūras, aptuveni 80–90 °C, pēc tam karstajam ūdenim pievieno celulozes ētera pulveri, maisa, lai disperģētu, turpina maisīt un atdzesē līdz noteiktajai temperatūrai, lai to pagatavotu viendabīgā celulozes ētera šķīdumā.
Virsmas neapstrādātu metilcelulozi saturošu ēteru šķīdības īpašības
Lai izvairītos no celulozes ētera aglomerācijas šķīdināšanas procesā, ražotāji dažreiz veic ķīmisku virsmas apstrādi pulverveida celulozes ētera produktiem, lai aizkavētu šķīšanu. Tā šķīdināšanas process notiek pēc tam, kad celulozes ēteris ir pilnībā izkliedēts, tāpēc to var tieši izkliedēt aukstā ūdenī ar neitrālu pH vērtību, neveidojot aglomerātus. Jo augstāka ir šķīduma pH vērtība, jo īsāks ir celulozes ētera ar aizkavētu šķīdināšanu šķīšanas laiks. Pielāgojiet šķīduma pH vērtību uz augstāku vērtību. Sārmainība novērsīs celulozes ētera aizkavēto šķīdību, izraisot celulozes ētera aglomerātu veidošanos šķīdināšanas laikā. Tāpēc šķīduma pH vērtība jāpaaugstina vai jāsamazina pēc tam, kad celulozes ēteris ir pilnībā izkliedēts.
Virsmas apstrādātu metilcelulozi saturošu ēteru šķīdības īpašības
Hidroksietilcelulozes ētera šķīduma pagatavošana
Hidroksietilcelulozes ētera (HEC) šķīdumam nepiemīt termiskās želejveida veidošanās spēja, tāpēc HEC bez virsmas apstrādes karstā ūdenī arī veidos aglomerātus. Ražotāji parasti veic ķīmisko virsmas apstrādi pulverveida HEC, lai aizkavētu šķīšanu, lai to varētu tieši izkliedēt aukstā ūdenī ar neitrālu pH vērtību, neveidojot aglomerātus. Līdzīgi, šķīdumā ar augstu sārmainību HEC var veidot aglomerātus arī aizkavētas šķīdības zuduma dēļ. Tā kā cementa java pēc hidratācijas ir sārmaina un šķīduma pH vērtība ir no 12 līdz 13, arī virsmas apstrādātā celulozes ētera šķīšanas ātrums cementa javā ir ļoti liels.
Virsmas apstrādāta HEC šķīdības īpašības
Secinājums un analīze
1. Dispersijas process
Lai izvairītos no negatīvas ietekmes uz testa laiku virsmas apstrādes vielu lēnās šķīšanas dēļ, sagatavošanai ieteicams izmantot karstu ūdeni.
2. Dzesēšanas process
Celulozes ētera šķīdumi jāmaisa un jāatdzesē apkārtējās vides temperatūrā, lai samazinātu dzesēšanas ātrumu, kam nepieciešams ilgāks testa laiks.
3. Maisīšanas process
Pēc celulozes ētera pievienošanas karstajam ūdenim, nepārtraukti maisiet. Kad ūdens temperatūra nokrītas zem gēla temperatūras, celulozes ēteris sāk šķīst un šķīdums pakāpeniski kļūst viskozs. Šajā laikā maisīšanas ātrums jāsamazina. Pēc tam, kad šķīdums sasniedz noteiktu viskozitāti, tam jāstāv nekustīgi vairāk nekā 10 stundas, pirms burbuļi lēnām paceļas virspusē, pārsprāgst un izzūd.
Gaisa burbuļi celulozes ētera šķīdumā
4. Mitrināšanas process
Celulozes ētera un ūdens kvalitāte ir jāizmēra precīzi, un pirms ūdens papildināšanas nevajadzētu gaidīt, līdz šķīdums sasniegs augstāku viskozitāti.
5. Viskozitātes tests
Celulozes ētera šķīduma tiksotropijas dēļ, pārbaudot tā viskozitāti, rotējošā viskozimetra rotora ievietošana šķīdumā traucēs šķīdumu un ietekmēs mērījumu rezultātus. Tāpēc pēc rotora ievietošanas šķīdumā tas pirms testēšanas jānovieto 5 minūtes.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 22. marts