ปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลต่อการเพิ่มความหนืดของเซลลูโลสอีเทอร์?

ผลของการทำให้ข้นขึ้นของเซลลูโลสอีเทอร์คุณสมบัติการเกิดเจลขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย ได้แก่ ระดับการเกิดพอลิเมอไรเซชันของเซลลูโลสอีเทอร์ ความเข้มข้นของสารละลาย อัตราการเฉือน อุณหภูมิ และสภาวะอื่นๆ คุณสมบัติการเกิดเจลของสารละลายนั้นเป็นเอกลักษณ์เฉพาะของอัลคิลเซลลูโลสและอนุพันธ์ที่ดัดแปลงแล้ว คุณสมบัติการเกิดเจลมีความสัมพันธ์กับระดับการแทนที่ ความเข้มข้นของสารละลาย และสารเติมแต่ง สำหรับอนุพันธ์ที่ดัดแปลงด้วยไฮดรอกซีอัลคิล คุณสมบัติการเกิดเจลยังมีความสัมพันธ์กับระดับการดัดแปลงของไฮดรอกซีอัลคิลด้วย สำหรับ MC และ HPMC ที่มีความหนืดต่ำ สามารถเตรียมสารละลายได้ที่ความเข้มข้น 10%-15% สำหรับ MC และ HPMC ที่มีความหนืดปานกลาง สามารถเตรียมสารละลายได้ที่ความเข้มข้น 5%-10% และสำหรับ MC และ HPMC ที่มีความหนืดสูง สามารถเตรียมสารละลายได้ที่ความเข้มข้น 2%-3% เท่านั้น และโดยทั่วไปแล้ว การจำแนกความหนืดของเซลลูโลสอีเทอร์ก็มักจะแบ่งตามความเข้มข้นของสารละลายที่ 1%-2% ด้วย

เซลลูโลสอีเทอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงมีประสิทธิภาพในการเพิ่มความหนืดสูง และพอลิเมอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่างกันจะมีค่าความหนืดต่างกันในสารละลายที่มีความเข้มข้นเดียวกัน ความหนืดที่ต้องการจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อเติมเซลลูโลสอีเทอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำในปริมาณมาก ความหนืดของเซลลูโลสอีเทอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำนั้นขึ้นอยู่กับอัตราการเฉือนน้อยมาก และความหนืดที่สูงขึ้นจะทำให้ได้ความหนืดที่ต้องการ จึงไม่จำเป็นต้องเติมมาก และความหนืดจะขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพในการเพิ่มความหนืด ดังนั้น เพื่อให้ได้ความสม่ำเสมอที่ต้องการ จึงต้องรับประกันปริมาณเซลลูโลสอีเทอร์ (ความเข้มข้นของสารละลาย) และความหนืดของสารละลายในระดับหนึ่ง อุณหภูมิการเกิดเจลของสารละลายจะลดลงเป็นเส้นตรงตามความเข้มข้นของสารละลายที่เพิ่มขึ้น และจะเกิดเจลที่อุณหภูมิห้องหลังจากถึงความเข้มข้นระดับหนึ่ง ความเข้มข้นที่ทำให้เกิดเจลของ HPMC นั้นค่อนข้างสูงที่อุณหภูมิห้อง

ความสม่ำเสมอสามารถปรับได้โดยการเลือกขนาดอนุภาคและเลือกเซลลูโลสอีเทอร์ที่มีระดับการดัดแปลงที่แตกต่างกัน การดัดแปลงที่ว่านี้คือการใส่หมู่ไฮดรอกซีอัลคิลเข้าไปในโครงสร้างหลักของเซลลูโลสอีเทอร์ในระดับหนึ่ง โดยการเปลี่ยนค่าการแทนที่สัมพัทธ์ของหมู่แทนที่ทั้งสอง นั่นคือค่าการแทนที่สัมพัทธ์ DS และ MS ของหมู่เมทอกซีและไฮดรอกซีอัลคิลที่เรามักกล่าวถึง จะทำให้ได้เซลลูโลสอีเทอร์ที่มีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดต่างๆ ได้

สารละลายเซลลูโลสอีเทอร์ที่มีความหนืดสูงมีคุณสมบัติไทโซโทรปีสูง ซึ่งเป็นลักษณะสำคัญอีกประการหนึ่งของเซลลูโลสอีเทอร์ สารละลายของพอลิเมอร์ MC ในน้ำมักมีความลื่นไหลแบบซูโดพลาสติกและไม่มีไทโซโทรปีต่ำกว่าอุณหภูมิการเกิดเจล แต่จะมีคุณสมบัติการไหลแบบนิวตันที่อัตราการเฉือนต่ำ คุณสมบัติซูโดพลาสติกจะเพิ่มขึ้นตามน้ำหนักโมเลกุลหรือความเข้มข้นของเซลลูโลสอีเทอร์ โดยไม่คำนึงถึงชนิดของหมู่แทนที่และระดับการแทนที่ ดังนั้น เซลลูโลสอีเทอร์ที่มีความหนืดระดับเดียวกัน ไม่ว่าจะเป็น MC, HPMC, HEMC จะแสดงคุณสมบัติทางรีโอโลยีเหมือนกันเสมอ ตราบใดที่ความเข้มข้นและอุณหภูมิคงที่ เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นจะเกิดเจลโครงสร้าง และเกิดการไหลแบบไทโซโทรปีสูง เซลลูโลสอีเทอร์ที่มีความเข้มข้นสูงและความหนืดต่ำจะแสดงไทโซโทรปีแม้ต่ำกว่าอุณหภูมิการเกิดเจล คุณสมบัตินี้เป็นประโยชน์อย่างมากต่อการปรับระดับและการหย่อนตัวในการก่อสร้างปูนฉาบ

จำเป็นต้องอธิบายตรงนี้ว่า ยิ่งความหนืดของ... สูงขึ้นเท่าไหร่...เซลลูโลสอีเทอร์ยิ่งความสามารถในการกักเก็บน้ำดีขึ้น แต่ความหนืดก็จะยิ่งสูงขึ้น น้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์ของเซลลูโลสอีเทอร์ก็จะยิ่งสูงขึ้น และความสามารถในการละลายก็จะลดลงตามไปด้วย ซึ่งส่งผลเสียต่อความเข้มข้นของปูนและประสิทธิภาพในการก่อสร้าง ยิ่งความหนืดสูงขึ้น ผลของการเพิ่มความหนาของปูนก็จะยิ่งชัดเจนขึ้น แต่ก็ไม่ได้เป็นสัดส่วนโดยตรงเสมอไป ปูนที่มีความหนืดปานกลางและต่ำบางชนิด แต่เซลลูโลสอีเทอร์ที่ปรับปรุงแล้วจะมีประสิทธิภาพที่ดีกว่าในการเพิ่มความแข็งแรงของโครงสร้างของปูนเปียก เมื่อความหนืดเพิ่มขึ้น ความสามารถในการกักเก็บน้ำของเซลลูโลสอีเทอร์ก็จะดีขึ้น