กลไกการข้นตัวของไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสวิธีการเพิ่มความหนืดของไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสสามารถแบ่งออกได้เป็นสองด้าน คือ ด้านแรกคือบทบาทของพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลและภายในโมเลกุล โซ่หลักที่ชอบน้ำจะเชื่อมโยงกับโมเลกุลน้ำโดยรอบผ่านพันธะไฮโดรเจน ซึ่งช่วยเพิ่มความลื่นไหลของพอลิเมอร์เอง ปริมาตรของอนุภาคที่ลดลงทำให้พื้นที่สำหรับการเคลื่อนที่อย่างอิสระของอนุภาคลดลง ส่งผลให้ความหนืดของระบบเพิ่มขึ้น ด้านที่สองคือการพันกันและการทับซ้อนกันของโซ่โมเลกุล ทำให้โซ่เซลลูโลสอยู่ในโครงสร้างเครือข่ายสามมิติในระบบทั้งหมด ซึ่งช่วยเพิ่มความหนืด
มาดูกันว่าเซลลูโลสมีบทบาทอย่างไรในการรักษาเสถียรภาพในการจัดเก็บของระบบ: ประการแรก พันธะไฮโดรเจนมีบทบาทในการจำกัดการไหลของน้ำอิสระ มีบทบาทในการกักเก็บน้ำ และช่วยป้องกันการแยกตัวของน้ำ ประการที่สอง ปฏิสัมพันธ์ของการพันกันของโซ่เซลลูโลสก่อให้เกิดเครือข่ายเชื่อมโยงหรือพื้นที่แยกส่วนระหว่างเม็ดสี สารเติมเต็ม และอนุภาคอิมัลชัน ซึ่งช่วยป้องกันการตกตะกอน
การผสมผสานของกลไกการทำงานทั้งสองข้างต้นนี้เองที่ทำให้สามารถเกิดขึ้นได้ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสมีความสามารถในการปรับปรุงเสถียรภาพในการจัดเก็บได้ดีมาก ในการผลิตสีลาเท็กซ์ HEC ที่เติมระหว่างการตีและการกระจายตัวจะเพิ่มขึ้นตามแรงภายนอกที่เพิ่มขึ้น ความชันของความเร็วเฉือนจะเพิ่มขึ้น โมเลกุลจะเรียงตัวอย่างเป็นระเบียบในทิศทางขนานกับทิศทางการไหล และระบบการพันกันระหว่างโซ่โมเลกุลจะถูกทำลาย ทำให้เกิดการเลื่อนไปมาได้ง่าย ความหนืดของระบบจึงลดลง เนื่องจากระบบประกอบด้วยส่วนประกอบอื่นๆ จำนวนมาก (เม็ดสี สารตัวเติม อิมัลชัน) การจัดเรียงอย่างเป็นระเบียบนี้จึงไม่สามารถคืนสภาพการพันกันและการทับซ้อนกันได้ แม้ว่าจะวางทิ้งไว้เป็นเวลานานหลังจากผสมสีแล้ว ในกรณีนี้ HEC จะอาศัยพันธะไฮโดรเจนเท่านั้น ผลของความสามารถในการกักเก็บน้ำและการเพิ่มความหนืดจะลดประสิทธิภาพการเพิ่มความหนืดของสีลงเฮกและผลกระทบของสถานะการกระจายตัวนี้ต่อเสถียรภาพในการจัดเก็บของระบบก็ลดลงตามไปด้วย อย่างไรก็ตาม HEC ที่ละลายแล้วจะกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอในระบบที่ความเร็วในการกวนที่ต่ำกว่าในระหว่างการลดความหนืด และโครงสร้างเครือข่ายที่เกิดจากการเชื่อมโยงของโซ่ HEC จะได้รับความเสียหายลดลง ดังนั้นจึงแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพในการเพิ่มความหนืดและเสถียรภาพในการจัดเก็บที่สูงขึ้น เห็นได้ชัดว่า การทำงานพร้อมกันของวิธีการเพิ่มความหนืดทั้งสองวิธีเป็นพื้นฐานของการเพิ่มความหนืดของเซลลูโลสอย่างมีประสิทธิภาพและรับประกันเสถียรภาพในการจัดเก็บ กล่าวอีกนัยหนึ่ง สถานะการละลายและการกระจายตัวของเซลลูโลสในน้ำจะส่งผลกระทบอย่างมากต่อผลการเพิ่มความหนืดและผลกระทบต่อเสถียรภาพในการจัดเก็บ
วันที่เผยแพร่: 25 เมษายน 2567