Éter celulózy je třída ve vodě rozpustných polymerů odvozených od celulózy, která je hlavní strukturální složkou stěn rostlinných buněk. Éter celulózy má mnoho jedinečných vlastností, včetně vysoké retence vody, zahušťování, vázání a schopnosti tvořit film. Díky těmto vlastnostem je éter celulózy důležitou složkou mnoha průmyslových, farmaceutických výrobků a výrobků pro osobní péči.

Jednou z klíčových vlastností éteru celulózy je jeho viskozita, která označuje odpor tekutiny vůči proudění. Viskozita je důležitý parametr, který ovlivňuje výkon a aplikaci éteru celulózy v různých produktech. V tomto článku se budeme zabývat viskozitou éteru celulózy, včetně jejího měření, faktorů, které ji ovlivňují, a jejího použití v různých průmyslových odvětvích.

Měření viskozity etheru celulózy

Viskozita éteru celulózy se typicky měří pomocí viskozimetru, což je přístroj, který měří průtok tekutiny pod vlivem gravitace nebo aplikované síly. Existuje několik typů viskozimetrů, včetně rotačních, kapilárních a oscilačních viskozimetrů, z nichž každý má své výhody a omezení.

Rotační viskozimetry jsou nejběžněji používanými přístroji pro měření viskozity éteru celulózy. Tyto přístroje měří točivý moment potřebný k otáčení vřetena nebo rotoru ponořeného do kapaliny konstantní rychlostí. Viskozita se pak vypočítá na základě vztahu mezi kroutícím momentem a rychlostí otáčení.

Kapilární viskozimetry naproti tomu měří dobu potřebnou k tomu, aby stálý objem tekutiny protékal úzkou kapilárou pod vlivem gravitace nebo tlakového gradientu. Viskozita se pak vypočítá na základě Poiseuilleova zákona, který dává do souvislosti průtok s viskozitou, průměrem trubky a tlakovým gradientem.

Oscilační viskozimetry, které měří deformaci a zotavení kapaliny při sinusovém smykovém napětí, se používají k měření komplexní viskozity éteru celulózy, což je frekvenčně závislá viskozita.

Faktory ovlivňující viskozitu etheru celulózy

Viskozita éteru celulózy je ovlivněna několika faktory, včetně jeho molekulové hmotnosti, stupně substituce, koncentrace, teploty a rychlosti smyku.

Molekulová hmotnost: Viskozita éteru celulózy se zvyšuje se zvyšující se molekulovou hmotností, protože polymery s vyšší molekulovou hmotností mají delší řetězce, které se do sebe zaplétají, což vede ke zvýšenému odporu proti proudění.

Stupeň substituce: Stupeň substituce (DS) etheru celulózy, který se vztahuje k počtu substituovaných hydroxylových skupin na jednotku glukózy v řetězci celulózy, také ovlivňuje jeho viskozitu. Jak se DS zvyšuje, zvyšuje se viskozita éteru celulózy v důsledku zvýšeného zapletení řetězců a intermolekulárních interakcí.

Koncentrace: Viskozita éteru celulózy se zvyšuje se zvyšující se koncentrací, protože vyšší koncentrace vedou ke zvýšenému zapletení řetězců a mezimolekulárním interakcím.

Teplota: Viskozita éteru celulózy klesá s rostoucí teplotou, protože vyšší teploty vedou ke zvýšenému pohybu molekul a snížení mezimolekulárních interakcí.

Smyková rychlost: Viskozita éteru celulózy je také závislá na použité smykové rychlosti, protože vyšší smykové rychlosti vedou ke zvýšenému zarovnání řetězců a snížení odporu proti toku.

Aplikace éteru celulózy v různých odvětvích

Celulózový éter je široce používán v různých průmyslových odvětvích díky svým jedinečným vlastnostem, včetně jeho viskozity. Některé z klíčových aplikací éteru celulózy v různých průmyslových odvětvích jsou diskutovány níže.

Konstrukce: Éter celulózy se používá jako zahušťovadlo, činidlo zadržující vodu a pojivo ve stavebních výrobcích, jako je cement, malta a sádra. Zlepšuje zpracovatelnost, konzistenci a přilnavost těchto produktů, což vede ke zlepšení výkonu a trvanlivosti.

Léčiva: Ether celulózy se používá jako pomocná látka ve farmaceutických formulacích, jako jsou tablety, kapsle a krémy. Zlepšuje tekutost, stlačitelnost a viskozitu formulací, což vede ke zlepšenému dodávání léčiva a stabilitě.