Целулозният етер е клас водоразтворими полимери, получени от целулоза, която е основният структурен компонент на растителните клетъчни стени. Целулозният етер има много уникални свойства, включително високо задържане на вода, сгъстяване, свързване и способност за образуване на филм. Тези свойства правят целулозния етер важна съставка в много промишлени, фармацевтични и продукти за лична хигиена.

Едно от ключовите свойства на целулозния етер е неговият вискозитет, който се отнася до съпротивлението на течността да тече. Вискозитетът е важен параметър, който влияе върху производителността и приложението на целулозния етер в различни продукти. В тази статия ще обсъдим вискозитета на целулозния етер, включително измерването му, факторите, които го влияят, и приложението му в различни индустрии.

Измерване на вискозитета на целулозен етер

Вискозитетът на целулозен етер обикновено се измерва с помощта на вискозиметър, който е инструмент, който измерва скоростта на потока на течност под въздействието на гравитацията или приложена сила. Има няколко вида вискозиметри, включително ротационни, капилярни и осцилационни вискозиметри, всеки със своите предимства и ограничения.

Ротационните вискозиметри са най-често използваните инструменти за измерване на вискозитета на целулозен етер. Тези инструменти измерват въртящия момент, необходим за въртене на шпиндел или ротор, потопен в течността, с постоянна скорост. След това вискозитетът се изчислява въз основа на връзката между въртящия момент и скоростта на въртене.

Капилярните вискозиметри, от друга страна, измерват времето, необходимо на фиксиран обем течност да протече през тясна капилярна тръба под въздействието на гравитацията или градиента на налягането. След това вискозитетът се изчислява въз основа на закона на Поазей, който свързва скоростта на потока с вискозитета, диаметъра на тръбата и градиента на налягането.

Осцилаторните вискозиметри, които измерват деформацията и възстановяването на течност при синусоидално напрежение на срязване, се използват за измерване на комплексния вискозитет на целулозен етер, който е честотно зависим вискозитет.

Фактори, влияещи върху вискозитета на целулозния етер

Вискозитетът на целулозния етер се влияе от няколко фактора, включително неговото молекулно тегло, степен на заместване, концентрация, температура и скорост на срязване.

Молекулно тегло: Вискозитетът на целулозния етер се увеличава с увеличаване на молекулното тегло, тъй като полимерите с по-високо молекулно тегло имат по-дълги вериги, които се заплитат една с друга, което води до повишена устойчивост на поток.

Степен на заместване: Степента на заместване (DS) на целулозния етер, която се отнася до броя на заместените хидроксилни групи на глюкозна единица в целулозната верига, също влияе върху неговия вискозитет. С увеличаване на DS, вискозитетът на целулозния етер се увеличава поради увеличеното заплитане на веригата и междумолекулните взаимодействия.

Концентрация: Вискозитетът на целулозния етер се увеличава с увеличаване на концентрацията, тъй като по-високите концентрации водят до повишено заплитане на веригата и междумолекулни взаимодействия.

Температура: Вискозитетът на целулозния етер намалява с повишаване на температурата, тъй като по-високите температури водят до повишено молекулно движение и намалени междумолекулни взаимодействия.

Скорост на срязване: Вискозитетът на целулозния етер също зависи от приложената скорост на срязване, тъй като по-високите скорости на срязване водят до повишено подреждане на веригата и намалено съпротивление на потока.

Приложение на целулозен етер в различни индустрии

Целулозният етер се използва широко в различни индустрии поради уникалните си свойства, включително неговия вискозитет. Някои от ключовите приложения на целулозния етер в различни индустрии са обсъдени по-долу.

Строителство: Целулозният етер се използва като сгъстител, средство за задържане на вода и свързващо вещество в строителни продукти като цимент, хоросан и гипс. Той подобрява обработваемостта, консистенцията и адхезията на тези продукти, което води до подобрена производителност и издръжливост.

Фармацевтични продукти: Целулозният етер се използва като ексципиент във фармацевтични състави като таблетки, капсули и кремове. Той подобрява течливостта, свиваемостта и вискозитета на съставите, което води до подобрено доставяне и стабилност на лекарството.