Éter celulózy je polymérna zlúčenina syntetizovaná z prírodnej celulózy éterifikačným procesom a je vynikajúcim zahusťovadlom a činidlom na zadržiavanie vody.
Výskumné pozadie
Étery celulózy sa v posledných rokoch široko používajú v suchých maltových zmesiach, pričom najpoužívanejšie sú niektoré neiónové étery celulózy, vrátane éteru metylcelulózy (MC), éteru hydroxyetylcelulózy (HEC), éteru hydroxyetylcelulózy, éteru metylcelulózy (HEMC) a éteru hydroxypropylmetylcelulózy (HPMC). V súčasnosti neexistuje veľa literatúry o metóde merania viskozity roztoku éteru celulózy. V našej krajine iba niektoré normy a monografie stanovujú metódu testovania viskozity roztoku éteru celulózy.
Metóda prípravy roztoku celulózového éteru
Príprava roztoku metylcelulózového éteru
Étery metylcelulózy označujú étery celulózy obsahujúce metylové skupiny v molekule, ako napríklad MC, HEMC a HPMC. Vzhľadom na hydrofóbnosť metylovej skupiny majú roztoky éterov celulózy obsahujúce metylové skupiny tepelné gélové vlastnosti, to znamená, že sú nerozpustné v horúcej vode pri teplote vyššej, ako je ich teplota gélovania (približne 60 – 80 °C). Aby sa zabránilo tvorbe aglomerátov v roztoku éteru celulózy, zahrejte vodu nad teplotu gélovania, približne 80 – 90 °C, potom pridajte prášok éteru celulózy do horúcej vody, miešajte, kým sa nerozpustí, a nechajte ochladiť na nastavenú teplotu, čím sa pripraví homogénny roztok éteru celulózy.
Rozpustnosť éterov obsahujúcich metylcelulózu bez povrchovej úpravy
Aby sa predišlo aglomerácii éteru celulózy počas procesu rozpúšťania, výrobcovia niekedy vykonávajú chemickú povrchovú úpravu práškových produktov z éteru celulózy, aby sa spomalilo rozpúšťanie. Proces rozpúšťania prebieha po úplnom rozptýlení éteru celulózy, takže sa môže priamo dispergovať v studenej vode s neutrálnou hodnotou pH bez tvorby aglomerátov. Čím vyššia je hodnota pH roztoku, tým kratší je čas rozpúšťania éteru celulózy s vlastnosťami spomaleného rozpúšťania. Upravte hodnotu pH roztoku na vyššiu hodnotu. Alkalita eliminuje oneskorenú rozpustnosť éteru celulózy, čo spôsobuje, že éter celulózy sa počas rozpúšťania tvorí aglomeráty. Preto by sa hodnota pH roztoku mala zvýšiť alebo znížiť po úplnom rozptýlení éteru celulózy.
Rozpustnosť éterov obsahujúcich metylcelulózu s povrchovou úpravou
Príprava roztoku hydroxyetylcelulózového éteru
Roztok hydroxyetylcelulózového éteru (HEC) nemá vlastnosť tepelnej gélovatenia, preto HEC bez povrchovej úpravy tiež tvorí aglomeráty v horúcej vode. Výrobcovia zvyčajne vykonávajú chemickú povrchovú úpravu práškového HEC, aby spomalili rozpúšťanie, takže ho možno priamo dispergovať v studenej vode s neutrálnou hodnotou pH bez tvorby aglomerátov. Podobne aj v roztoku s vysokou zásaditosťou môže HEC tvoriť aglomeráty v dôsledku oneskorenej straty rozpustnosti. Keďže cementová kaša je po hydratácii zásaditá a hodnota pH roztoku je medzi 12 a 13, rýchlosť rozpúšťania povrchovo upraveného celulózového éteru v cementovej kaši je tiež veľmi rýchla.
Rozpustnosť povrchovo upraveného HEC
Záver a analýza
1. Disperzný proces
Aby sa predišlo nepriaznivým účinkom na čas testu v dôsledku pomalého rozpúšťania látok na povrchovú úpravu, odporúča sa na prípravu použiť horúcu vodu.
2. Proces chladenia
Roztoky celulózového éteru by sa mali miešať a chladiť pri izbovej teplote, aby sa znížila rýchlosť chladenia, ktorá si vyžaduje dlhšie časy testovania.
3. Proces miešania
Po pridaní éteru celulózy do horúcej vody nezabudnite neustále miešať. Keď teplota vody klesne pod teplotu gélu, éter celulózy sa začne rozpúšťať a roztok sa postupne stáva viskóznym. V tomto čase by sa mala rýchlosť miešania znížiť. Keď roztok dosiahne určitú viskozitu, musí stáť v pokoji viac ako 10 hodín, kým bubliny pomaly vyplávajú na povrch, prasknú a zmiznú.
Vzduchové bubliny v roztoku celulózového éteru
4. Hydratačný proces
Kvalita celulózového éteru a vody by sa mala merať presne a pred doplnením vody by sa nemalo čakať, kým roztok dosiahne vyššiu viskozitu.
5. Skúška viskozity
Vzhľadom na tixotropiu roztoku éteru celulózy, pri testovaní jeho viskozity, keď sa rotor rotačného viskozimetra vloží do roztoku, naruší sa roztok a ovplyvnia sa výsledky merania. Preto by sa mal rotor po vložení do roztoku nechať 5 minút pred testovaním odstáť.
Čas uverejnenia: 22. marca 2023