Која су својства раствора целулозног етра и фактори који на њих утичу?

Најважније својство раствора целулозног етра је његово реолошко својство. Посебна реолошка својства многих целулозних етара чине их широко коришћеним у различитим областима, а проучавање реолошких својстава је корисно за развој нових области примене или побољшање неких области примене. Ли Ђинг са Универзитета Ђао Тонг у Шангају спровео је систематску студију о реолошким својствима...карбоксиметилцелулоза (CMC), укључујући утицај параметара молекуларне структуре CMC-а (молекулска тежина и степен супституције), pH концентрације и јонске јачине. Резултати истраживања показују да се вискозност раствора при нултом смицању повећава са повећањем молекулске тежине и степена супституције. Повећање молекулске тежине значи раст молекуларног ланца, а лако преплитање између молекула повећава вискозност раствора; велики степен супституције доводи до тога да се молекули више истежу у раствору. Стање постоји, хидродинамичка запремина је релативно велика, а вискозност постаје велика. Вискозност воденог раствора CMC-а повећава се са повећањем концентрације, што има вискоеластичност. Вискозност раствора се смањује са pH вредношћу, а када је нижа од одређене вредности, вискозност се благо повећава, и на крају се формира слободна киселина и таложи. CMC је полианјонски полимер, када се додају моновалентни јони соли Na+, K+ штите, вискозност ће се сходно томе смањити. Додавање двовалентних катјона Caz+ узрокује да се вискозност раствора прво смањи, а затим повећа. Када је концентрација Ca2+ већа од стехиометријске тачке, молекули CMC интерагују са Ca2+ и у раствору постоји суперструктура. Лианг Јаћин са Северног универзитета у Кини и др. користили су метод вискозиметра и метод ротационог вискозиметра за спровођење специјалних истраживања реолошких својстава разблажених и концентрованих раствора модификоване хидроксиетил целулозе (CHEC). Резултати истраживања су показали да: (1) Катјонска хидроксиетил целулоза има типично понашање вискозности полиелектролита у чистој води, а смањена вискозност се повећава са повећањем концентрације. Интринзична вискозност катјонске хидроксиетил целулозе са високим степеном супституције је већа од оне код катјонске хидроксиетил целулозе са ниским степеном супституције. (2) Раствор катјонске хидроксиетил целулозе показује карактеристике не-Њутновског флуида и има карактеристике смицајног разређивања: како се масена концентрација раствора повећава, њена привидна вискозност се повећава; при одређеној концентрацији раствора соли, привидна вискозност CHEC се смањује са повећањем концентрације додате соли. При истој брзини смицања, привидна вискозност CHEC у систему раствора CaCl2 је знатно већа од оне код CHEC у систему раствора NaCl.

Са континуираним продубљивањем истраживања и континуираним ширењем области примене, својства мешовитих системских раствора састављених од различитих целулозних етара такође су привукла пажњу људи. На пример, натријум карбоксиметил целулоза (NACMC) и хидроксиетил целулоза (HEC) се користе као средства за истискивање нафте у нафтним пољима, која имају предности јаке отпорности на смицање, обилних сировина и мањег загађења животне средине, али ефекат њихове употребе самих по себи није идеалан. Иако први има добру вискозност, лако је под утицајем температуре лежишта и салинитета; иако други има добру отпорност на температуру и со, његова способност згушњавања је лоша, а дозирање је релативно велико. Истраживачи су помешали два раствора и открили да је вискозност композитног раствора постала већа, отпорност на температуру и отпорност на со су донекле побољшане, а ефекат примене је побољшан. Верица Совиљ и др. проучавали су реолошко понашање раствора мешовитог система састављеног од HPMC и NACMC и анјонског сурфактанта помоћу ротационог вискозиметра. Реолошко понашање система зависи од различитих ефеката који су се јављали између HPMC-NACMC, HPMC-SDS и NACMC- (HPMC-SDS).

На реолошка својства раствора целулозних етара такође утичу различити фактори, као што су адитиви, спољашња механичка сила и температура. Томоаки Хино и др. проучавали су ефекат додавања никотина на реолошка својства хидроксипропил метилцелулозе. На 25°C и концентрацији нижој од 3%, ХПМЦ је показивао понашање Њутновског флуида. Када је додат никотин, вискозност се повећала, што је указивало да никотин повећава преплитање...ХПМЦмолекули. Никотин овде показује ефекат сољења који повећава тачку желатинизације и тачку магле HPMC. Механичка сила, као што је сила смицања, такође ће имати одређени утицај на својства воденог раствора целулозног етра. Коришћењем реолошког турбидиметра и инструмента за расејање светлости под малим углом, утврђено је да се у полуразблаженом раствору, повећањем брзине смицања, због мешања смицањем, температура прелаза тачке магле повећава.


Време објаве: 28. април 2024.