Selüloz eter çözeltisinin en önemli özelliği reolojik özelliğidir. Birçok selüloz eterin özel reolojik özellikleri, onları çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmasını sağlar ve reolojik özelliklerin incelenmesi, yeni uygulama alanlarının geliştirilmesine veya bazı uygulama alanlarının iyileştirilmesine fayda sağlar. Şanghay Jiao Tong Üniversitesi'nden Li Jing, selüloz eterlerin reolojik özellikleri üzerine sistematik bir çalışma yürütmüştür.karboksimetilselüloz (CMC)CMC'nin moleküler yapı parametrelerinin (moleküler ağırlık ve ikame derecesi), konsantrasyon, pH ve iyonik kuvvetin etkisini de içeren araştırmalar yapılmıştır. Araştırma sonuçları, çözeltinin sıfır kayma viskozitesinin moleküler ağırlık ve ikame derecesinin artmasıyla arttığını göstermektedir. Moleküler ağırlığın artması, moleküler zincirin büyümesi ve moleküller arasındaki kolay dolanmanın çözeltinin viskozitesini artırması anlamına gelir; yüksek ikame derecesi, moleküllerin çözeltide daha fazla gerilmesine neden olur. Bu durumda, hidrodinamik hacim nispeten büyüktür ve viskozite artar. CMC sulu çözeltisinin viskozitesi, viskoelastisite özelliği gösteren konsantrasyon artışıyla artar. Çözeltinin viskozitesi pH değeriyle azalır ve belirli bir değerin altına düştüğünde viskozite hafifçe artar ve sonunda serbest asit oluşur ve çökelir. CMC, polianyonik bir polimerdir; tek değerlikli tuz iyonları Na+, K+ eklendiğinde viskozite buna bağlı olarak azalır. İki değerlikli katyon Ca2+ eklenmesi, çözeltinin viskozitesinin önce azalmasına, sonra artmasına neden olur. Ca2+ konsantrasyonu stokiyometrik noktadan yüksek olduğunda, CMC molekülleri Ca2+ ile etkileşime girer ve çözeltide bir süper yapı oluşur. Çin Kuzey Üniversitesi'nden Liang Yaqin ve diğerleri, modifiye edilmiş hidroksietil selülozun (CHEC) seyreltik ve konsantre çözeltilerinin reolojik özellikleri üzerine viskozimetre yöntemi ve döner viskozimetre yöntemi kullanarak özel bir araştırma yürütmüştür. Araştırma sonuçları şunları göstermiştir: (1) Katyonik hidroksietil selüloz, saf suda tipik polielektrolit viskozite davranışına sahiptir ve viskozitedeki azalma konsantrasyon artışıyla birlikte artar. Yüksek ikame derecesine sahip katyonik hidroksietil selülozun içsel viskozitesi, düşük ikame derecesine sahip katyonik hidroksietil selülozunkinden daha büyüktür. (2) Katyonik hidroksietil selüloz çözeltisi, Newton dışı akışkan özelliklerine sahiptir ve kayma incelmesi özelliklerine sahiptir: çözelti kütle konsantrasyonu arttıkça, görünür viskozitesi artar; belirli bir tuz çözeltisi konsantrasyonunda, CHEC'in görünür viskozitesi, eklenen tuz konsantrasyonunun artmasıyla azalır. Aynı kayma hızı altında, CaCl2 çözeltisi sistemindeki CHEC'in görünür viskozitesi, NaCl çözeltisi sistemindeki CHEC'inkinden önemli ölçüde daha yüksektir.
Araştırmaların sürekli derinleşmesi ve uygulama alanlarının sürekli genişlemesiyle birlikte, farklı selüloz eterlerinden oluşan karışık sistem çözeltilerinin özellikleri de insanların dikkatini çekmiştir. Örneğin, sodyum karboksimetil selüloz (NACMC) ve hidroksietil selüloz (HEC), petrol sahalarında petrol yer değiştirme ajanı olarak kullanılmaktadır ve güçlü kesme direnci, bol hammadde ve daha az çevre kirliliği gibi avantajlara sahiptir, ancak tek başlarına kullanıldıklarında etkileri ideal değildir. İlki iyi viskoziteye sahip olmasına rağmen, rezervuar sıcaklığı ve tuzluluğundan kolayca etkilenir; ikincisi iyi sıcaklık ve tuz direncine sahip olmasına rağmen, koyulaştırma yeteneği zayıftır ve dozajı nispeten büyüktür. Araştırmacılar iki çözeltiyi karıştırarak, kompozit çözeltinin viskozitesinin arttığını, sıcaklık ve tuz direncinin belirli bir ölçüde iyileştiğini ve uygulama etkisinin arttığını bulmuşlardır. Verica Sovilj ve arkadaşları, HPMC ve NACMC ile anyonik yüzey aktif maddeden oluşan karışık sistem çözeltisinin reolojik davranışını döner viskozimetre ile incelemişlerdir. Sistemin reolojik davranışı, HPMC-NACMC, HPMC-SDS ve NACMC-(HPMC-SDS) arasında meydana gelen farklı etkilere bağlıdır.
Selüloz eter çözeltilerinin reolojik özellikleri, katkı maddeleri, dış mekanik kuvvet ve sıcaklık gibi çeşitli faktörlerden de etkilenir. Tomoaki Hino ve arkadaşları, nikotin ilavesinin hidroksipropil metilselülozun reolojik özellikleri üzerindeki etkisini incelemiştir. 25°C'de ve %3'ten düşük bir konsantrasyonda, HPMC Newton tipi akışkan davranışı sergilemiştir. Nikotin eklendiğinde viskozite artmış, bu da nikotinin moleküllerin birbirine dolanmasını artırdığını göstermiştir.HPMCMoleküller. Nikotin burada, HPMC'nin jel noktasını ve buğulanma noktasını yükselten bir tuzlama etkisi gösterir. Kesme kuvveti gibi mekanik kuvvetler de selüloz eter sulu çözeltisinin özelliklerini belirli ölçüde etkileyecektir. Reolojik türbidimetre ve küçük açılı ışık saçılımı cihazı kullanılarak, yarı seyreltik çözeltide, kesme karıştırması nedeniyle kesme hızının artmasıyla buğulanma noktasının geçiş sıcaklığının artacağı bulunmuştur.
Yayın tarihi: 28 Nisan 2024