Eter celuloze je klasa vodotopivih polimera dobijenih od celuloze, koja je glavna strukturna komponenta zidova biljnih ćelija. Eter celuloze ima mnoga jedinstvena svojstva, uključujući visoko zadržavanje vode, zgušnjavanje, vezivanje i sposobnost stvaranja filma. Ova svojstva čine celulozni eter važnim sastojkom mnogih industrijskih, farmaceutskih proizvoda i proizvoda za ličnu njegu.

Jedno od ključnih svojstava etera celuloze je njegova viskoznost, koja se odnosi na otpor tečnosti da teče. Viskoznost je važan parametar koji utječe na performanse i primjenu celuloznog etera u različitim proizvodima. U ovom članku ćemo raspravljati o viskoznosti celuloznog etera, uključujući njegovo mjerenje, faktore koji na njega utiču i njegovu primjenu u različitim industrijama.

Mjerenje viskoznosti etra celuloze

Viskoznost celuloznog etra se obično meri pomoću viskozimetra, koji je instrument koji meri brzinu protoka tečnosti pod uticajem gravitacije ili primenjene sile. Postoji nekoliko vrsta viskozimetara, uključujući rotacijske, kapilarne i oscilatorne viskozimetre, od kojih svaki ima svoje prednosti i ograničenja.

Rotacioni viskozimetri su najčešće korišćeni instrumenti za merenje viskoznosti celuloznog etra. Ovi instrumenti mjere obrtni moment potreban za rotaciju vretena ili rotora uronjenog u fluid konstantnom brzinom. Viskoznost se tada izračunava na osnovu odnosa između obrtnog momenta i brzine rotacije.

S druge strane, kapilarni viskozimetri mjere vrijeme potrebno da fiksna zapremina tečnosti prođe kroz usku kapilarnu cijev pod uticajem gravitacije ili gradijenta pritiska. Viskoznost se zatim izračunava na osnovu Poiseuilleovog zakona, koji povezuje brzinu protoka sa viskozitetom, prečnikom cevi i gradijentom pritiska.

Oscilatorni viskozimetri, koji mjere deformaciju i oporavak fluida pod sinusoidnim posmičnim naprezanjem, koriste se za mjerenje kompleksnog viskoziteta celuloznog etera, što je viskozitet ovisan o frekvenciji.

Faktori koji utječu na viskoznost etera celuloze

Na viskoznost celuloznog etra utiče nekoliko faktora, uključujući njegovu molekulsku težinu, stepen supstitucije, koncentraciju, temperaturu i brzinu smicanja.

Molekularna težina: Viskoznost etera celuloze raste s povećanjem molekularne težine, jer polimeri veće molekularne težine imaju duže lance koji se međusobno zapliću, što dovodi do povećanog otpora protoku.

Stepen supstitucije: Stepen supstitucije (DS) celuloznog etra, koji se odnosi na broj supstituisanih hidroksilnih grupa po jedinici glukoze u celuloznom lancu, takođe utiče na njen viskozitet. Kako se DS povećava, viskoznost celuloznog etera se povećava zbog povećanog zaplitanja lanca i međumolekularnih interakcija.

Koncentracija: Viskoznost celuloznog etera raste sa povećanjem koncentracije, jer veće koncentracije dovode do povećanog zapleta lanca i međumolekularnih interakcija.

Temperatura: Viskoznost celuloznog etera opada sa povećanjem temperature, jer više temperature dovode do povećanog molekularnog kretanja i smanjenih međumolekularnih interakcija.

Brzina smicanja: Viskoznost celuloznog etra također ovisi o primijenjenoj brzini smicanja, jer veće brzine smicanja dovode do povećanog poravnanja lanca i smanjenog otpora protoku.

Primjena etera celuloze u raznim industrijama

Eter celuloze se široko koristi u raznim industrijama zbog svojih jedinstvenih svojstava, uključujući i viskoznost. Neke od ključnih primjena celuloznog etera u različitim industrijama su razmotrene u nastavku.

Konstrukcija: Eter celuloze koristi se kao zgušnjivač, sredstvo za zadržavanje vode i vezivo u građevinskim proizvodima kao što su cement, malter i gips. Poboljšava obradivost, konzistentnost i prianjanje ovih proizvoda, što dovodi do poboljšanih performansi i trajnosti.

Farmaceutski proizvodi: Eter celuloze se koristi kao pomoćna tvar u farmaceutskim formulacijama kao što su tablete, kapsule i kreme. Poboljšava tečnost, kompresibilnost i viskoznost formulacija, što dovodi do poboljšane isporuke i stabilnosti lijeka.