Selüloz eter, doğal selülozdan eterleştirme işlemiyle sentezlenen bir polimer bileşiğidir ve mükemmel bir koyulaştırıcı ve su tutucu maddedir.
Araştırma Arka Planı
Selüloz eterler son yıllarda kuru karışımlı harçlarda yaygın olarak kullanılmaktadır; en yaygın kullanılanlar arasında metil selüloz eter (MC), hidroksietil selüloz eter (HEC), hidroksietil selüloz eter metil selüloz eter (HEMC) ve hidroksipropil metil selüloz eter (HPMC) gibi bazı iyonik olmayan selüloz eterler yer almaktadır. Şu anda, selüloz eter çözeltisinin viskozitesinin ölçüm yöntemine ilişkin çok fazla literatür bulunmamaktadır. Ülkemizde, selüloz eter çözeltisinin viskozitesinin test yöntemini yalnızca bazı standartlar ve monograflar düzenlemektedir.
Selüloz eter çözeltisinin hazırlanma yöntemi
Metil Selüloz Eter Çözeltisinin Hazırlanması
Metil selüloz eterler, moleküllerinde metil grupları içeren selüloz eterleri ifade eder; örneğin MC, HEMC ve HPMC. Metil grubunun hidrofobikliği nedeniyle, metil grupları içeren selüloz eter çözeltileri termal jelleşme özelliklerine sahiptir, yani jelleşme sıcaklıklarından (yaklaşık 60-80°C) daha yüksek bir sıcaklıkta sıcak suda çözünmezler. Selüloz eter çözeltisinin topaklanmasını önlemek için, suyu jelleşme sıcaklığının üzerine, yaklaşık 80-90°C'ye ısıtın, ardından selüloz eter tozunu sıcak suya ekleyin, dağıtmak için karıştırın, karıştırmaya devam edin ve ayarlanan sıcaklığa kadar soğutun; böylece homojen bir selüloz eter çözeltisi hazırlanabilir.
Yüzey işlemine tabi tutulmamış metilselüloz içeren eterlerin çözünürlük özellikleri
Çözünme işlemi sırasında selüloz eterin topaklanmasını önlemek için üreticiler bazen toz halindeki selüloz eter ürünlerine kimyasal yüzey işlemi uygulayarak çözünmeyi geciktirirler. Çözünme işlemi, selüloz eter tamamen dağıldıktan sonra gerçekleşir, bu nedenle topaklanma oluşturmadan nötr pH değerine sahip soğuk suda doğrudan dağıtılabilir. Çözeltinin pH değeri ne kadar yüksek olursa, gecikmeli çözünme özelliğine sahip selüloz eterin çözünme süresi o kadar kısa olur. Çözeltinin pH değerini daha yüksek bir değere ayarlayın. Alkalilik, selüloz eterin gecikmeli çözünmesini ortadan kaldırarak çözünme sırasında selüloz eterin topaklanmasına neden olur. Bu nedenle, selüloz eter tamamen dağıldıktan sonra çözeltinin pH değeri yükseltilmeli veya düşürülmelidir.
Yüzey işlemine tabi tutulmuş metilselüloz içeren eterlerin çözünürlük özellikleri
Hidroksietil Selüloz Eter Çözeltisinin Hazırlanması
Hidroksietil selüloz eter (HEC) çözeltisi termal jelleşme özelliğine sahip değildir; bu nedenle, yüzey işlemine tabi tutulmamış HEC de sıcak suda topaklanma oluşturur. Üreticiler genellikle toz halindeki HEC'ye çözünmeyi geciktirmek için kimyasal yüzey işlemi uygularlar, böylece topaklanma oluşturmadan nötr pH değerine sahip soğuk suda doğrudan dağılabilir. Benzer şekilde, yüksek alkaliliğe sahip bir çözeltide, HEC de gecikmiş çözünürlük kaybı nedeniyle topaklanma oluşturabilir. Çimento şerbeti hidratasyondan sonra alkali olduğundan ve çözeltinin pH değeri 12 ile 13 arasında olduğundan, yüzey işlemine tabi tutulmuş selüloz eterin çimento şerbetindeki çözünme hızı da çok hızlıdır.
Yüzey işlemine tabi tutulmuş HEC'nin çözünürlük özellikleri
Sonuç ve Analiz
1. Dağılım süreci
Yüzey işlem maddelerinin yavaş çözünmesinden kaynaklanabilecek olumsuz etkileri önlemek için, hazırlık aşamasında sıcak su kullanılması önerilir.
2. Soğutma işlemi
Selüloz eter çözeltileri, soğuma hızını azaltmak için oda sıcaklığında karıştırılmalı ve soğutulmalıdır; bu da daha uzun test süreleri gerektirir.
3. Karıştırma işlemi
Selüloz eter sıcak suya eklendikten sonra karıştırmaya devam edin. Su sıcaklığı jel sıcaklığının altına düştüğünde, selüloz eter çözünmeye başlayacak ve çözelti yavaş yavaş viskoz hale gelecektir. Bu aşamada karıştırma hızı azaltılmalıdır. Çözelti belirli bir viskoziteye ulaştıktan sonra, kabarcıklar yavaşça yüzeye çıkıp patlayıp kaybolana kadar 10 saatten fazla bekletilmelidir.
Selüloz Eter Çözeltisinde Hava Kabarcıkları
4. Nemlendirme işlemi
Selüloz eter ve suyun kalitesi doğru bir şekilde ölçülmeli ve su eklemeden önce çözeltinin viskozitesinin artmasını beklememeye özen gösterilmelidir.
5. Viskozite testi
Selüloz eter çözeltisinin tiksotropik özelliği nedeniyle, viskozitesini ölçerken, döner viskozimetrenin rotoru çözeltiye daldırıldığında çözeltiyi bozacak ve ölçüm sonuçlarını etkileyecektir. Bu nedenle, rotor çözeltiye daldırıldıktan sonra, ölçümden önce 5 dakika bekletilmelidir.
Yayın tarihi: 22 Mart 2023