Najpomembnejša lastnost raztopine celuloznega etra so njene reološke lastnosti. Zaradi posebnih reoloških lastnosti se številni celulozni etri pogosto uporabljajo na različnih področjih, preučevanje reoloških lastnosti pa je koristno za razvoj novih področij uporabe ali izboljšanje nekaterih področij uporabe. Li Jing z univerze Shanghai Jiao Tong je izvedel sistematično študijo reoloških lastnosti...karboksimetilceluloza (CMC), vključno z vplivom parametrov molekularne strukture CMC (molekulska masa in stopnja substitucije), pH koncentracije in ionske moči. Rezultati raziskav kažejo, da se viskoznost raztopine pri ničelnem strigu povečuje z naraščanjem molekulske mase in stopnje substitucije. Povečanje molekulske mase pomeni rast molekulske verige, enostavno prepletanje med molekulami pa poveča viskoznost raztopine; velika stopnja substitucije povzroči, da se molekule v raztopini bolj raztegnejo. Stanje obstaja, hidrodinamični volumen je relativno velik in viskoznost postane velika. Viskoznost vodne raztopine CMC se povečuje z naraščanjem koncentracije, kar ima viskoelastičnost. Viskoznost raztopine se zmanjšuje z vrednostjo pH, in ko je nižja od določene vrednosti, se viskoznost nekoliko poveča in sčasoma se tvori in obori prosta kislina. CMC je polianionski polimer, pri dodajanju monovalentnih solnih ionov Na+ in K+ se viskoznost ustrezno zmanjša. Dodatek dvovalentnega kationa Ca2+ povzroči, da se viskoznost raztopine najprej zmanjša in nato poveča. Ko je koncentracija Ca2+ višja od stehiometrične točke, molekule CMC interagirajo s Ca2+ in v raztopini obstaja superstruktura. Liang Yaqin z Univerze Sever na Kitajskem in drugi so uporabili viskozimetrsko metodo in metodo rotacijskega viskozimetra za izvedbo posebnih raziskav reoloških lastnosti razredčenih in koncentriranih raztopin modificirane hidroksietilceluloze (CHEC). Rezultati raziskave so pokazali, da: (1) Kationska hidroksietilceluloza ima v čisti vodi tipično polielektrolitsko viskoznost, zmanjšana viskoznost pa se povečuje z naraščanjem koncentracije. Intrinzična viskoznost kationske hidroksietilceluloze z visoko stopnjo substitucije je večja od intrinzične viskoznosti kationske hidroksietilceluloze z nizko stopnjo substitucije. (2) Raztopina kationske hidroksietilceluloze kaže ne-Newtonske tekočinske lastnosti in ima strižne lastnosti redčenja: z naraščanjem masne koncentracije raztopine se njena navidezna viskoznost povečuje; pri določeni koncentraciji raztopine soli se navidezna viskoznost CHEC zmanjšuje z naraščanjem koncentracije dodane soli. Pri enaki strižni hitrosti je navidezna viskoznost CHEC v sistemu raztopine CaCl2 bistveno višja kot pri CHEC v sistemu raztopine NaCl.
Z nenehnim poglabljanjem raziskav in nenehno širitvijo področij uporabe so pozornost ljudi pritegnile tudi lastnosti mešanih sistemskih raztopin, sestavljenih iz različnih celuloznih etrov. Na primer, natrijeva karboksimetil celuloza (NACMC) in hidroksietil celuloza (HEC) se uporabljata kot sredstva za izpodrivanje nafte na naftnih poljih, saj imata prednosti močne strižne odpornosti, obilja surovin in manjšega onesnaževanja okolja, vendar učinek njihove uporabe same ni idealen. Čeprav ima prva dobro viskoznost, nanjo zlahka vplivata temperatura rezervoarja in slanost; čeprav ima druga dobro temperaturno in solno odpornost, je njena sposobnost zgoščevanja slaba, odmerek pa je relativno velik. Raziskovalci so zmešali obe raztopini in ugotovili, da se je viskoznost sestavljene raztopine povečala, temperaturna odpornost in odpornost na sol sta se do neke mere izboljšali, učinek uporabe pa se je povečal. Verica Sovilj in sodelavci so z rotacijskim viskozimetrom preučevali reološko obnašanje raztopine mešanega sistema, sestavljenega iz HPMC in NACMC ter anionske površinsko aktivne snovi. Reološko obnašanje sistema je odvisno od različnih učinkov, ki so se pojavili med HPMC-NACMC, HPMC-SDS in NACMC- (HPMC-SDS).
Na reološke lastnosti raztopin celuloznih etrov vplivajo tudi različni dejavniki, kot so dodatki, zunanja mehanska sila in temperatura. Tomoaki Hino in sodelavci so preučevali vpliv dodatka nikotina na reološke lastnosti hidroksipropil metilceluloze. Pri 25 °C in koncentraciji nižji od 3 % je HPMC kazal Newtonov fluid. Ko je bil dodan nikotin, se je viskoznost povečala, kar je kazalo na to, da je nikotin povečal prepletenost...HPMCmolekule. Nikotin tukaj kaže učinek soljenja, ki zviša točko geliranja in meglenja HPMC. Mehanske sile, kot je strižna sila, bodo prav tako imele določen vpliv na lastnosti vodne raztopine celuloznega etra. Z uporabo reološkega turbidimetra in instrumenta za sipanje svetlobe pod majhnim kotom je bilo ugotovljeno, da se v polrazredčeni raztopini s povečanjem strižne hitrosti zaradi strižnega mešanja temperatura prehoda v točko meglenja poveča.
Čas objave: 28. april 2024