Fenomena penurunan kelikatan semasa penyimpanan cat merupakan masalah biasa, terutamanya selepas penyimpanan jangka panjang, kelikatan cat berkurangan dengan ketara, lalu menjejaskan prestasi pembinaan dan kualiti produk. Penurunan kelikatan berkaitan dengan banyak faktor, seperti suhu, kelembapan, pengewapan pelarut, degradasi polimer, dan sebagainya, tetapi interaksi dengan eter selulosa pemekat amat penting.
1. Peranan asas selulosa eter
Eter selulosa ialah pemekat biasa yang digunakan secara meluas dalam cat berasaskan air. Fungsi utamanya termasuk:
Kesan penebalan: Eter selulosa boleh membentuk struktur rangkaian tiga dimensi yang bengkak dengan menyerap air, sekali gus meningkatkan kelikatan sistem dan meningkatkan tiksotropi dan prestasi pembinaan cat.
Kesan penstabilan penggantungan: Eter selulosa berkesan boleh mencegah pemendapan zarah pepejal seperti pigmen dan pengisi dalam cat dan mengekalkan keseragaman cat.
Sifat pembentukan filem: Eter selulosa juga boleh menjejaskan sifat pembentukan filem cat, menjadikan salutan mempunyai kekuatan dan ketahanan tertentu.
Terdapat banyak jenis eter selulosa, termasuk metil selulosa (MC), hidroksietil selulosa (HEC), hidroksipropil metil selulosa (HPMC), dan sebagainya. Bahan-bahan ini mempunyai keterlarutan, keupayaan penebalan dan rintangan penyimpanan yang berbeza dalam salutan.
2. Sebab utama pengurangan kelikatan
Semasa penyimpanan salutan, pengurangan kelikatan disebabkan terutamanya oleh sebab-sebab berikut:
(1) Degradasi eter selulosa
Kesan penebalan eter selulosa dalam salutan bergantung pada saiz berat molekulnya dan integriti struktur molekulnya. Semasa penyimpanan, faktor seperti suhu, keasidan dan kealkalian, dan mikroorganisma boleh menyebabkan degradasi eter selulosa. Contohnya, semasa penyimpanan jangka panjang, komponen berasid atau alkali dalam salutan boleh menghidrolisis rantai molekul eter selulosa, mengurangkan berat molekulnya, dan seterusnya melemahkan kesan penebalannya, mengakibatkan penurunan kelikatan.
(2) Pengewapan pelarut dan penghijrahan lembapan
Pengewapan pelarut atau penghijrahan lembapan dalam salutan boleh menjejaskan keadaan keterlarutan eter selulosa. Semasa penyimpanan, sebahagian daripada air mungkin tersejat atau berhijrah ke permukaan salutan, menjadikan taburan air dalam salutan tidak sekata, sekali gus menjejaskan tahap pembengkakan eter selulosa dan menyebabkan penurunan kelikatan di kawasan setempat.
(3) Serangan mikrob
Pertumbuhan mikrob mungkin berlaku pada salutan apabila ia disimpan dengan tidak betul atau bahan pengawet menjadi tidak berkesan. Mikroorganisma boleh menguraikan eter selulosa dan pemekat organik lain, melemahkan kesan pemekatnya dan menyebabkan kelikatan salutan berkurangan. Salutan berasaskan air, khususnya, adalah persekitaran yang baik untuk pertumbuhan mikrob kerana ia mengandungi sejumlah besar air.
(4) Penuaan suhu tinggi
Di bawah keadaan penyimpanan suhu tinggi, struktur fizikal atau kimia rantai molekul eter selulosa mungkin berubah. Contohnya, eter selulosa terdedah kepada pengoksidaan atau pirolisis pada suhu yang lebih tinggi, mengakibatkan kesan penebalan yang lemah. Suhu tinggi juga mempercepatkan pengewapan pelarut dan penyejatan air, seterusnya menjejaskan kestabilan kelikatan.
3. Kaedah untuk meningkatkan kestabilan penyimpanan salutan
Untuk mengurangkan penurunan kelikatan semasa penyimpanan dan memanjangkan jangka hayat salutan, langkah-langkah berikut boleh diambil:
(1) Memilih eter selulosa yang betul
Jenis eter selulosa yang berbeza mempunyai prestasi yang berbeza dari segi kestabilan penyimpanan. Eter selulosa dengan berat molekul yang tinggi secara amnya mempunyai kesan penebalan yang lebih baik, tetapi kestabilan penyimpanannya agak lemah, manakala eter selulosa dengan berat molekul yang lebih rendah mungkin mempunyai prestasi penyimpanan yang lebih baik. Oleh itu, semasa mereka bentuk formula, eter selulosa dengan kestabilan penyimpanan yang baik harus dipilih, atau eter selulosa harus digabungkan dengan pemekat lain untuk meningkatkan rintangan penyimpanannya.
(2) Kawal pH salutan
Keasidan dan kealkalian sistem salutan mempunyai pengaruh penting terhadap kestabilan eter selulosa. Dalam reka bentuk formulasi, nilai pH salutan perlu dikawal untuk mengelakkan persekitaran yang terlalu berasid atau beralkali bagi mengurangkan degradasi eter selulosa. Pada masa yang sama, menambah jumlah pelaras atau penimbal pH yang sesuai boleh membantu menstabilkan pH sistem.
(3) Meningkatkan penggunaan bahan pengawet
Untuk mengelakkan hakisan mikrob, jumlah pengawet yang sesuai harus ditambah pada salutan. Pengawet boleh menghalang pertumbuhan mikroorganisma, sekali gus menghalang bahan organik seperti selulosa eter daripada terurai dan mengekalkan kestabilan salutan. Pengawet yang sesuai harus dipilih mengikut formulasi salutan dan persekitaran penyimpanan, dan keberkesanannya harus diperiksa secara berkala.
(4) Kawal persekitaran storan
Suhu dan kelembapan penyimpanan salutan mempunyai kesan langsung terhadap kestabilan kelikatan. Salutan harus disimpan dalam persekitaran yang kering dan sejuk, mengelakkan keadaan suhu tinggi dan kelembapan tinggi untuk mengurangkan pengewapan pelarut dan degradasi eter selulosa. Di samping itu, pembungkusan yang ditutup rapat dapat mengurangkan penghijrahan dan penyejatan air dengan berkesan dan melambatkan penurunan kelikatan.
4. Faktor lain yang mempengaruhi kelikatan
Selain eter selulosa, komponen lain dalam sistem salutan juga boleh mempengaruhi perubahan kelikatan. Contohnya, jenis dan kepekatan pigmen, kadar pengewapan pelarut, dan keserasian pemekat atau penyebar lain boleh mempengaruhi kestabilan kelikatan salutan. Oleh itu, reka bentuk keseluruhan formula salutan dan interaksi antara komponen juga merupakan perkara utama yang perlu diberi perhatian.
Penurunan kelikatan semasa penyimpanan salutan berkait rapat dengan faktor-faktor seperti degradasi eter selulosa, pengewapan pelarut, dan penghijrahan air. Untuk meningkatkan kestabilan penyimpanan salutan, varieti eter selulosa yang sesuai harus dipilih, pH salutan harus dikawal, langkah anti-karat harus diperkukuh, dan persekitaran penyimpanan harus dioptimumkan. Melalui reka bentuk formula yang munasabah dan pengurusan penyimpanan yang baik, masalah penurunan kelikatan semasa penyimpanan salutan dapat dikurangkan dengan berkesan, dan prestasi produk serta daya saing pasaran dapat ditingkatkan.
Masa siaran: 27 Sep-2024