1. Përkufizimi dhe funksioni i trashësuesit
Aditivët që mund të rrisin ndjeshëm viskozitetin e bojrave me bazë uji quhen trashës.
Trashësit luajnë një rol të rëndësishëm në prodhimin, ruajtjen dhe ndërtimin e veshjeve.
Funksioni kryesor i trashësuesit është të rrisë viskozitetin e veshjes për të përmbushur kërkesat e fazave të ndryshme të përdorimit. Sidoqoftë, viskoziteti i kërkuar nga veshja në faza të ndryshme është i ndryshëm. P.sh.
Gjatë procesit të ruajtjes, është e dëshirueshme që të ketë një viskozitet të lartë për të parandaluar vendosjen e pigmentit;
Gjatë procesit të ndërtimit, është e dëshirueshme që të ketë një viskozitet të moderuar për të siguruar që boja të ketë furçueshmëri të mirë pa ngjyrosje të tepërt të bojës;
Pas ndërtimit, shpresohet që viskoziteti të kthehet shpejt në një viskozitet të lartë pas një vonese të shkurtër kohe (procesi i nivelimit) për të parandaluar rënien.
Rrjedhshmëria e veshjeve me ujë është jo-njutoniane.
Kur viskoziteti i bojës zvogëlohet me rritjen e forcës prerëse, quhet lëng pseudoplastik dhe pjesa më e madhe e bojës është një lëng pseudoplastik.
Kur sjellja rrjedhëse e një lëngu pseudoplastik lidhet me historinë e tij, domethënë është e varur nga koha, quhet lëng tiksotropik.
Kur prodhojmë veshje, ne shpesh me vetëdije përpiqemi t'i bëjmë veshjet tiksotropike, siç është shtimi i aditivëve.
Kur tiksotropia e veshjes është e përshtatshme, ajo mund të zgjidhë kontradiktat e fazave të ndryshme të veshjes dhe të plotësojë nevojat teknike të viskozitetit të ndryshëm të veshjes në fazat e ruajtjes, nivelimit të ndërtimit dhe tharjes.
Disa trashës mund ta pajisin bojën me tiksotropi të lartë, në mënyrë që të ketë një viskozitet më të lartë në qetësi ose me një shkallë të ulët prerjeje (si ruajtja ose transporti), në mënyrë që të parandalojë që pigmenti në bojë të vendoset. Dhe në shkallë të lartë të prerjes (si procesi i veshjes), ai ka viskozitet të ulët, në mënyrë që veshja të ketë rrjedhje dhe nivelim të mjaftueshëm.
Tixotropia përfaqësohet nga indeksi tiksotropik TI dhe matet me viskometer Brookfield.
TI=viskoziteti (i matur me 6r/min)/viskoziteti (i matur me 60r/min)
2. Llojet e trashësuesve dhe efektet e tyre në vetitë e veshjes
(1) Llojet Për nga përbërja kimike, trashësuesit ndahen në dy kategori: organikë dhe inorganikë.
Llojet inorganike përfshijnë bentonitin, attapulgitin, silikatin e magnezit të aluminit, silikatin e magnezit të litiumit, etj., llojet organike si metil celuloza, hidroksietil celuloza, poliakrilat, polimetakrilat, acid akrilik ose metil homopolimer akrilik ose polimer kopolimer etj.
Nga këndvështrimi i ndikimit në vetitë reologjike të veshjeve, trashësuesit ndahen në trashësues tiksotropik dhe trashësues asociativ. Për sa i përket kërkesave të performancës, sasia e trashës duhet të jetë më e vogël dhe efekti i trashjes është i mirë; nuk është e lehtë të gërryesh nga enzimat; kur ndryshon temperatura ose vlera e pH-së së sistemit, viskoziteti i veshjes nuk do të reduktohet ndjeshëm dhe pigmenti dhe mbushësi nuk do të flokulohen. ; Stabilitet i mirë i ruajtjes; mbajtje e mirë e ujit, asnjë fenomen i dukshëm i shkumëzimit dhe asnjë efekt negativ në performancën e filmit të veshjes.
① Trashes celuloze
Trashësit e celulozës që përdoren në veshje janë kryesisht metilceluloza, hidroksietilceluloza dhe hidroksipropilmetilceluloza, dhe dy të fundit përdoren më shpesh.
Hidroksietil celuloza është një produkt që përftohet duke zëvendësuar grupet hidroksil në njësitë e glukozës të celulozës natyrale me grupe hidroksietil. Specifikimet dhe modelet e produkteve dallohen kryesisht sipas shkallës së zëvendësimit dhe viskozitetit.
Llojet e celulozës hidroksietil ndahen gjithashtu në llojin e tretjes normale, llojin e shpërndarjes së shpejtë dhe llojin e stabilitetit biologjik. Për sa i përket mënyrës së përdorimit, celuloza hidroksietil mund të shtohet në faza të ndryshme në procesin e prodhimit të veshjes. Lloji me shpërndarje të shpejtë mund të shtohet drejtpërdrejt në formën e pluhurit të thatë. Sidoqoftë, vlera e pH-së së sistemit para se të shtohet duhet të jetë më e vogël se 7, kryesisht sepse celuloza hidroksietil tretet ngadalë në vlerë të ulët pH dhe ka kohë të mjaftueshme që uji të depërtojë në brendësi të grimcave, dhe më pas vlera e pH rritet për ta bërë atë të shpërndahet shpejt. Hapat përkatës mund të përdoren gjithashtu për të përgatitur një përqendrim të caktuar të solucionit të ngjitësit dhe për ta shtuar atë në sistemin e veshjes.
Hidroksipropil metilcelulozëështë një produkt që përftohet duke zëvendësuar grupin hidroksil në njësinë e glukozës së celulozës natyrale me një grup metoksi, ndërsa pjesa tjetër zëvendësohet me një grup hidroksipropil. Efekti i tij trashues është në thelb i njëjtë me atë të celulozës hidroksietil. Dhe është rezistent ndaj degradimit enzimatik, por tretshmëria e tij në ujë nuk është aq e mirë sa ajo e celulozës hidroksietil, dhe ka disavantazhin e xhelit kur nxehet. Për hidroksipropil metilcelulozën e trajtuar me sipërfaqe, ajo mund të shtohet drejtpërdrejt në ujë kur përdoret. Pas përzierjes dhe shpërndarjes, shtoni substanca alkaline si uji me amoniak për të rregulluar vlerën e pH në 8-9 dhe përzieni derisa të treten plotësisht. Për hidroksipropil metilcelulozën pa trajtim sipërfaqësor, ajo mund të ngjyhet dhe fryhet me ujë të nxehtë mbi 85°C përpara përdorimit, dhe më pas të ftohet në temperaturën e dhomës, më pas të trazohet me ujë të ftohtë ose ujë akull për ta tretur plotësisht.
②Trashes inorganik
Ky lloj trashësi është kryesisht disa produkte argjilore të aktivizuara, si bentoniti, argjila silikate e aluminit të magnezit, etj. Karakterizohet në atë që përveç efektit të trashjes, ka edhe një efekt të mirë pezullimi, mund të parandalojë fundosjen dhe nuk do të ndikojë në rezistencën ndaj ujit të veshjes. Pasi veshja është tharë dhe formuar në një film, ajo vepron si një mbushës në filmin e veshjes, etj. Faktori i pafavorshëm është se do të ndikojë ndjeshëm në nivelimin e veshjes.
③ Trashes polimer sintetik
Trashësit sintetikë të polimerit përdoren më së shumti në akrilik dhe poliuretani (trashes shoqërues). Trashësit akrilik janë kryesisht polimere akrilike që përmbajnë grupe karboksil. Në ujë me vlerë pH 8-10, grupi karboksil shkëputet dhe fryhet; kur vlera e pH është më e madhe se 10, ajo tretet në ujë dhe humbet efektin e trashjes, kështu që efekti i trashjes është shumë i ndjeshëm ndaj vlerës së pH.
Mekanizmi i trashjes së trashësuesit akrilat është se grimcat e tij mund të absorbohen në sipërfaqen e grimcave të lateksit në bojë dhe të formojnë një shtresë mbuluese pas fryrjes së alkalit, e cila rrit vëllimin e grimcave të lateksit, pengon lëvizjen Brownian të grimcave dhe rrit viskozitetin e sistemit të bojës. ; Së dyti, fryrja e trashës rrit viskozitetin e fazës së ujit.
(2) Ndikimi i trashësuesit në vetitë e veshjes
Efekti i llojit të trashësuesit në vetitë reologjike të veshjes është si më poshtë:
Kur rritet sasia e trashësuesit, viskoziteti statik i bojës rritet ndjeshëm dhe tendenca e ndryshimit të viskozitetit është në thelb konsistente kur i nënshtrohet një force të jashtme prerëse.
Me efektin e trashës, viskoziteti i bojës bie me shpejtësi kur i nënshtrohet forcës prerëse, duke treguar pseudoplasticitet.
Duke përdorur një trashës celuloze të modifikuar në mënyrë hidrofobike (siç është EBS451FQ), me shpejtësi të lartë prerjeje, viskoziteti është ende i lartë kur sasia është e madhe.
Duke përdorur trashës poliuretani shoqërues (si WT105A), me shpejtësi të lartë prerjeje, viskoziteti është ende i lartë kur sasia është e madhe.
Duke përdorur trashës akrilik (si ASE60), megjithëse viskoziteti statik rritet me shpejtësi kur sasia është e madhe, viskoziteti zvogëlohet me shpejtësi me një shpejtësi më të lartë prerjeje.
3. Trashes asociativ
(1) mekanizmi i trashjes
Eteri celuloz dhe trashësuesit akrilikë të fryrë nga alkali mund të trashësojnë vetëm fazën e ujit, por nuk kanë efekt trashjeje në përbërësit e tjerë në bojën me bazë uji, as nuk mund të shkaktojnë ndërveprim të rëndësishëm midis pigmenteve në bojë dhe grimcave të emulsionit, kështu që reologjia e bojës nuk mund të rregullohet.
Trashësit shoqërues karakterizohen në atë që përveç trashjes me anë të hidratimit, ato trashen edhe nëpërmjet lidhjeve ndërmjet tyre, me grimcat e shpërndara dhe me komponentët e tjerë në sistem. Kjo lidhje shkëputet me shpejtësi të lartë prerjeje dhe ri-shoqërohet me shpejtësi të ulët prerjeje, duke lejuar që reologjia e veshjes të rregullohet.
Mekanizmi i trashjes së trashësuesit asociativ është se molekula e tij është një zinxhir hidrofil linear, një përbërje polimer me grupe lipofile në të dy skajet, domethënë ka grupe hidrofile dhe hidrofobike në strukturë, pra ka karakteristikat e molekulave të surfaktantit. natyrës. Molekula të tilla trashësish jo vetëm që mund të hidratohen dhe bymehen për të trashur fazën e ujit, por edhe të formojnë micela kur përqendrimi i tretësirës ujore të tij tejkalon një vlerë të caktuar. Micelat mund të lidhen me grimcat e polimerit të emulsionit dhe grimcat e pigmentit që kanë thithur dispersantin për të formuar një strukturë rrjeti tre-dimensionale dhe janë të ndërlidhura dhe të ngatërruara për të rritur viskozitetin e sistemit.
Ajo që është më e rëndësishme është se këto lidhje janë në një gjendje ekuilibri dinamik, dhe ato micela të lidhura mund të rregullojnë pozicionet e tyre kur i nënshtrohen forcave të jashtme, në mënyrë që veshja të ketë veti niveluese. Përveç kësaj, duke qenë se molekula ka disa micela, kjo strukturë zvogëlon tendencën e molekulave të ujit për të migruar dhe kështu rrit viskozitetin e fazës ujore.
(2) Roli në veshjet
Shumica e trashësuesve shoqërues janë poliuretane dhe pesha e tyre molekulare relative është midis 103-104 rendit të madhësisë, dy rend të madhësisë më të ulët se trashësuesit e zakonshëm poliakrilik dhe celuloze me pesha molekulare relative midis 105-106. Për shkak të peshës së ulët molekulare, rritja efektive e vëllimit pas hidratimit është më e vogël, kështu që kurba e viskozitetit të saj është më e sheshtë se ajo e trashësuesve jo-shoqërues.
Për shkak të peshës së ulët molekulare të trashësuesit shoqërues, ngatërrimi i tij ndërmolekular në fazën e ujit është i kufizuar, kështu që efekti i tij trashues në fazën e ujit nuk është i rëndësishëm. Në intervalin e shkallës së ulët të prerjes, konvertimi i lidhjes midis molekulave është më shumë se shkatërrimi i lidhjes midis molekulave, i gjithë sistemi ruan një gjendje të natyrshme pezullimi dhe dispersioni, dhe viskoziteti është afër viskozitetit të mediumit të shpërndarjes (ujit). Prandaj, trashësi shoqërues bën që sistemi i bojës me bazë uji të shfaqë viskozitet më të ulët të dukshëm kur është në rajonin e shkallës së ulët të prerjes.
Trashësit shoqërues rrisin energjinë potenciale midis molekulave për shkak të lidhjes midis grimcave në fazën e shpërndarë. Në këtë mënyrë, nevojitet më shumë energji për të prishur lidhjen midis molekulave me shpejtësi të lartë të prerjes, dhe forca prerëse e nevojshme për të arritur të njëjtën sforcim prerës është gjithashtu më e madhe, në mënyrë që sistemi të shfaqë një shkallë më të lartë të prerjes me shpejtësi të lartë të prerjes. Viskoziteti i dukshëm. Viskoziteti më i lartë me prerje të lartë dhe viskoziteti më i ulët me prerje të ulët thjesht mund të kompensojnë mungesën e trashësuesve të zakonshëm në vetitë reologjike të bojës, domethënë, të dy trashësuesit mund të përdoren në kombinim për të rregulluar rrjedhshmërinë e bojës latex. Performanca e ndryshueshme, për të përmbushur kërkesat gjithëpërfshirëse të veshjes në film të trashë dhe rrjedhës së filmit të veshjes.
Koha e postimit: Prill-28-2024