L'èter de cel·lulosa és una classe de polímers solubles en aigua derivats de la cel·lulosa, que és el principal component estructural de les parets cel·lulars de les plantes. L'èter de cel·lulosa té moltes propietats úniques, com ara una alta retenció d'aigua, espessiment, unió i capacitat de formació de pel·lícules. Aquestes propietats fan que l'èter de cel·lulosa sigui un ingredient important en molts productes industrials, farmacèutics i de cura personal.

Una de les propietats clau de l'èter de cel·lulosa és la seva viscositat, que fa referència a la resistència d'un fluid a fluir. La viscositat és un paràmetre important que afecta el rendiment i l'aplicació de l'èter de cel·lulosa en diversos productes. En aquest article, parlarem de la viscositat de l'èter de cel·lulosa, inclosa la seva mesura, els factors que l'afecten i la seva aplicació en diverses indústries.

Mesura de la viscositat de l'èter de cel·lulosa

La viscositat de l'èter de cel·lulosa es mesura normalment mitjançant un viscosímetre, que és un instrument que mesura el cabal d'un fluid sota la influència de la gravetat o d'una força aplicada. Hi ha diversos tipus de viscosímetres, inclosos els viscosímetres rotatius, capil·lars i oscil·latoris, cadascun amb els seus avantatges i limitacions.

Els viscosímetres rotatius són els instruments més utilitzats per mesurar la viscositat de l'èter de cel·lulosa. Aquests instruments mesuren el parell necessari per fer girar un eix o rotor immers en el fluid a una velocitat constant. La viscositat es calcula a partir de la relació entre el parell i la velocitat de rotació.

Els viscosímetres capil·lars, d'altra banda, mesuren el temps necessari perquè un volum fix de fluid flueixi per un tub capil·lar estret sota la influència de la gravetat o d'un gradient de pressió. La viscositat es calcula a partir de la llei de Poiseuille, que relaciona el cabal amb la viscositat, el diàmetre del tub i el gradient de pressió.

Els viscosímetres oscil·latoris, que mesuren la deformació i la recuperació d'un fluid sota una tensió de tall sinusoïdal, s'utilitzen per mesurar la viscositat complexa de l'èter de cel·lulosa, que és la viscositat depenent de la freqüència.

Factors que afecten la viscositat de l'èter de cel·lulosa

La viscositat de l'èter de cel·lulosa està influenciada per diversos factors, com ara el seu pes molecular, grau de substitució, concentració, temperatura i velocitat de cisalla.

Pes molecular: la viscositat de l'èter de cel·lulosa augmenta amb l'augment del pes molecular, ja que els polímers de pes molecular més alt tenen cadenes més llargues que s'entrellacen entre si, donant lloc a una major resistència al flux.

Grau de substitució: el grau de substitució (DS) de l'èter de cel·lulosa, que fa referència al nombre de grups hidroxil substituïts per unitat de glucosa a la cadena de cel·lulosa, també afecta la seva viscositat. A mesura que augmenta el DS, la viscositat de l'èter de cel·lulosa augmenta a causa de l'augment de l'entrellat de la cadena i les interaccions intermoleculars.

Concentració: la viscositat de l'èter de cel·lulosa augmenta amb l'augment de la concentració, ja que les concentracions més altes condueixen a un augment de l'entrellat de la cadena i les interaccions intermoleculars.

Temperatura: la viscositat de l'èter de cel·lulosa disminueix amb l'augment de la temperatura, ja que les temperatures més altes provoquen un augment del moviment molecular i una reducció de les interaccions intermoleculars.

Velocitat de cisalla: la viscositat de l'èter de cel·lulosa també depèn de la velocitat de cisalla aplicada, ja que les velocitats de cisalla més altes condueixen a una major alineació de la cadena i una resistència reduïda al flux.

Aplicació de l'èter de cel·lulosa en diverses indústries

L'èter de cel·lulosa s'utilitza àmpliament en diverses indústries a causa de les seves propietats úniques, inclosa la seva viscositat. A continuació es comenten algunes de les aplicacions clau de l'èter de cel·lulosa en diferents indústries.

Construcció: l'èter de cel·lulosa s'utilitza com a espessidor, agent de retenció d'aigua i aglutinant en productes de construcció com el ciment, el morter i el guix. Millora la treballabilitat, la consistència i l'adhesió d'aquests productes, donant lloc a un millor rendiment i durabilitat.

Productes farmacèutics: l'èter de cel·lulosa s'utilitza com a excipient en formulacions farmacèutiques com ara pastilles, càpsules i cremes. Millora la fluïdesa, la compressibilitat i la viscositat de les formulacions, donant lloc a una millora del lliurament i estabilitat del fàrmac.