Eter celulozy to związek polimerowy syntetyzowany z naturalnej celulozy w procesie eteryfikacji. Jest doskonałym zagęszczaczem i środkiem zatrzymującym wodę.
Podłoże badawcze
W ostatnich latach etery celulozy są szeroko stosowane w suchych zaprawach murarskich. Najczęściej stosowane są niejonowe etery celulozy, w tym eter metylocelulozy (MC), eter hydroksyetylocelulozy (HEC), eter hydroksyetylocelulozy, eter metylocelulozy (HEMC) i eter hydroksypropylometylocelulozy (HPMC). Obecnie istnieje niewiele publikacji dotyczących metod pomiaru lepkości roztworów eterów celulozy. W naszym kraju jedynie niektóre normy i monografie określają metodę badania lepkości roztworów eterów celulozy.
Metoda przygotowania roztworu eteru celulozy
Przygotowanie roztworu eteru metylocelulozy
Etery metylocelulozy odnoszą się do eterów celulozy zawierających grupy metylowe w cząsteczce, takich jak MC, HEMC i HPMC. Ze względu na hydrofobowość grupy metylowej, roztwory eterów celulozy zawierające grupy metylowe mają właściwości żelowania termicznego, to znaczy są nierozpuszczalne w gorącej wodzie w temperaturze wyższej niż ich temperatura żelowania (około 60-80°C). Aby zapobiec tworzeniu się aglomeratów roztworu eteru celulozy, podgrzej wodę powyżej jej temperatury żelowania, około 80~90°C, a następnie dodaj proszek eteru celulozy do gorącej wody, zamieszaj do rozproszenia, kontynuuj mieszanie i ostudź do ustawionej temperatury, można go przygotować do postaci jednorodnego roztworu eteru celulozy.
Właściwości rozpuszczalności eterów zawierających metylocelulozę niepoddanych obróbce powierzchniowej
Aby uniknąć aglomeracji eteru celulozy podczas procesu rozpuszczania, producenci czasami stosują chemiczną obróbkę powierzchni sproszkowanych produktów z eteru celulozy, aby opóźnić rozpuszczanie. Proces rozpuszczania zachodzi po całkowitym rozproszeniu eteru celulozy, dzięki czemu można go bezpośrednio rozproszyć w zimnej wodzie o neutralnym pH, bez tworzenia aglomeratów. Im wyższe pH roztworu, tym krótszy czas rozpuszczania eteru celulozy o właściwościach opóźnionego rozpuszczania. Należy dostosować pH roztworu do wyższej wartości. Zasadowość eliminuje opóźnioną rozpuszczalność eteru celulozy, powodując tworzenie się aglomeratów podczas rozpuszczania. Dlatego po całkowitym rozproszeniu eteru celulozy należy podnieść lub obniżyć pH roztworu.
Właściwości rozpuszczalności eterów zawierających metylocelulozę poddaną obróbce powierzchniowej
Przygotowanie roztworu eteru hydroksyetylocelulozy
Roztwór eteru hydroksyetylocelulozy (HEC) nie wykazuje właściwości żelowania termicznego, dlatego HEC bez obróbki powierzchniowej będzie również tworzył aglomeraty w gorącej wodzie. Producenci zazwyczaj poddają sproszkowany HEC chemicznej obróbce powierzchni, aby opóźnić jego rozpuszczanie, dzięki czemu można go bezpośrednio rozproszyć w zimnej wodzie o neutralnym pH bez tworzenia aglomeratów. Podobnie, w roztworze o wysokiej zasadowości, HEC może również tworzyć aglomeraty z powodu opóźnionej utraty rozpuszczalności. Ponieważ zaczyn cementowy jest zasadowy po uwodnieniu, a wartość pH roztworu wynosi od 12 do 13, szybkość rozpuszczania eteru celulozy z obróbką powierzchniową w zaczynie cementowym jest również bardzo duża.
Właściwości rozpuszczalności HEC poddanego obróbce powierzchniowej
Wnioski i analiza
1. Proces dyspersji
Aby uniknąć negatywnego wpływu na czas trwania testu ze względu na powolne rozpuszczanie się substancji służących do obróbki powierzchni, zaleca się stosowanie do przygotowania próbki gorącej wody.
2. Proces chłodzenia
Roztwory eteru celulozowego należy mieszać i chłodzić w temperaturze otoczenia, aby zmniejszyć szybkość chłodzenia, co wymaga dłuższego czasu testu.
3. Proces mieszania
Po dodaniu eteru celulozy do gorącej wody, należy stale mieszać. Gdy temperatura wody spadnie poniżej temperatury żelowania, eter celulozy zacznie się rozpuszczać, a roztwór stopniowo stanie się lepki. W tym momencie należy zmniejszyć prędkość mieszania. Po osiągnięciu określonej lepkości roztwór musi pozostać nieruchomy przez ponad 10 godzin, zanim pęcherzyki powietrza powoli wypłyną na powierzchnię, pękną i znikną.
Pęcherzyki powietrza w roztworze eteru celulozowego
4. Proces nawilżania
Należy dokładnie zmierzyć jakość eteru celulozowego i wody oraz nie czekać, aż roztwór osiągnie wyższą lepkość, zanim uzupełni się wodę.
5. Badanie lepkości
Ze względu na tiksotropię roztworu eteru celulozowego, podczas badania jego lepkości, umieszczenie wirnika wiskozymetru rotacyjnego w roztworze może go zaburzyć i wpłynąć na wyniki pomiaru. Dlatego po umieszczeniu wirnika w roztworze należy go odczekać 5 minut przed wykonaniem pomiaru.
Czas publikacji: 22 marca 2023 r.