როგორ გავაკონტროლოთ ცელულოზის ეთერის გასქელება და თიქსოტროპია?

ცელულოზის ეთერის გასქელების ეფექტი დამოკიდებულია: ცელულოზის ეთერის პოლიმერიზაციის ხარისხზე, ხსნარის კონცენტრაციაზე, ათვლის სიჩქარეზე, ტემპერატურაზე და სხვა პირობებზე. ხსნარის გელის თვისება უნიკალურია ალკილის ცელულოზისა და მისი მოდიფიცირებული წარმოებულებისთვის. გელაციის თვისებები დაკავშირებულია ჩანაცვლების ხარისხთან, ხსნარის კონცენტრაციასთან და დანამატებთან. ჰიდროქსიალკილის მოდიფიცირებული წარმოებულებისთვის, გელის თვისებები ასევე დაკავშირებულია ჰიდროქსიალკილის მოდიფიკაციის ხარისხთან. დაბალი სიბლანტის MC და HPMC შეიძლება მომზადდეს 10%-15% ხსნარი, საშუალო სიბლანტის MC და HPMC შეიძლება მომზადდეს 5%-10% ხსნარი, ხოლო მაღალი სიბლანტის MC და HPMC მხოლოდ 2%-3% ხსნარის მომზადება და ჩვეულებრივ. ცელულოზის ეთერის სიბლანტის კლასიფიკაცია ასევე ფასდება 1%-2% ხსნარით.
მაღალმოლეკულური წონის ცელულოზის ეთერს აქვს მაღალი გასქელება ეფექტურობა და სხვადასხვა მოლეკულური წონის პოლიმერებს აქვთ განსხვავებული სიბლანტე იმავე კონცენტრაციის ხსნარში. სამიზნე სიბლანტის მიღწევა შესაძლებელია მხოლოდ დიდი რაოდენობით დაბალმოლეკულური წონის ცელულოზის ეთერის დამატებით. მისი სიბლანტე მცირეა დამოკიდებული ათვლის სიჩქარეზე, მაღალი სიბლანტე აღწევს სამიზნე სიბლანტეს, ხოლო საჭირო დანამატის რაოდენობა მცირეა, ხოლო სიბლანტე დამოკიდებულია გასქელების ეფექტურობაზე. ამიტომ, გარკვეული თანმიმდევრულობის მისაღწევად, უზრუნველყოფილი უნდა იყოს ცელულოზის ეთერის გარკვეული რაოდენობა (ხსნარის კონცენტრაცია) და ხსნარის სიბლანტე. ხსნარის გელის ტემპერატურა ასევე წრფივად მცირდება ხსნარის კონცენტრაციის მატებასთან ერთად და გელი ოთახის ტემპერატურაზე გარკვეული კონცენტრაციის მიღწევის შემდეგ. HPMC-ის გელის კონცენტრაცია შედარებით მაღალია ოთახის ტემპერატურაზე.
თანმიმდევრულობა ასევე შეიძლება დარეგულირდეს ნაწილაკების ზომის არჩევით და ცელულოზის ეთერების არჩევით სხვადასხვა ხარისხის მოდიფიკაციით. ეგრეთ წოდებული მოდიფიკაცია არის MC-ის ჩონჩხის სტრუქტურაზე ჰიდროქსიალკილის ჯგუფების ჩანაცვლების გარკვეული ხარისხის დანერგვა. ორი შემცვლელის ფარდობითი ჩანაცვლების მნიშვნელობების შეცვლით, ანუ მეთოქსი და ჰიდროქსიალკილის ჯგუფების DS და MS ფარდობითი ჩანაცვლების მნიშვნელობების შეცვლით, რასაც ჩვენ ხშირად ვამბობთ. ცელულოზის ეთერის მუშაობის სხვადასხვა მოთხოვნები შეიძლება მიღებულ იქნეს ორი შემცვლელის ფარდობითი ჩანაცვლების მნიშვნელობების შეცვლით.
მაღალი სიბლანტის ცელულოზის ეთერის წყალხსნარს აქვს მაღალი თიქსოტროპია, რაც ასევე ცელულოზის ეთერის მთავარი მახასიათებელია. MC პოლიმერების წყალხსნარებს ჩვეულებრივ აქვთ ფსევდოპლასტიკური და არათიქსოტროპული სითხე მათი გელის ტემპერატურაზე დაბალი, მაგრამ ნიუტონის ნაკადის თვისებები დაბალი ათვლის სიჩქარით. ფსევდოპლასტიურობა იზრდება ცელულოზის ეთერის მოლეკულურ წონასთან ან კონცენტრაციასთან ერთად, მიუხედავად შემცვლელის ტიპისა და ჩანაცვლების ხარისხისა. ამიტომ, იგივე სიბლანტის ხარისხის ცელულოზის ეთერები, არ აქვს მნიშვნელობა MC, HPMC, HEMC, ყოველთვის ავლენენ ერთსა და იმავე რეოლოგიურ თვისებებს, სანამ კონცენტრაცია და ტემპერატურა მუდმივია. ტემპერატურის მომატებისას წარმოიქმნება სტრუქტურული გელები და ჩნდება ძლიერ თიქსოტროპული ნაკადები. მაღალი კონცენტრაცია და დაბალი სიბლანტის ცელულოზის ეთერები აჩვენებენ თიქსოტროპიას გელის ტემპერატურის ქვემოთაც კი. ამ ქონებას დიდი სარგებლობა მოაქვს სამშენებლო ნაღმტყორცნების მშენებლობაში გათანაბრებისა და დახრის კორექტირებისთვის.
აქვე უნდა განვმარტოთ, რომ რაც უფრო მაღალია ცელულოზის ეთერის სიბლანტე, მით უკეთესია წყლის შეკავება, მაგრამ რაც უფრო მაღალია სიბლანტე, მით უფრო მაღალია ცელულოზის ეთერის ფარდობითი მოლეკულური წონა და მცირდება მისი ხსნადობა, რაც უარყოფითად მოქმედებს. ნაღმტყორცნების კონცენტრაციაზე და კონსტრუქციულ შესრულებაზე. რაც უფრო მაღალია სიბლანტე, მით უფრო აშკარაა გასქელების ეფექტი ნაღმტყორცნებზე, მაგრამ ეს არ არის სრულიად პროპორციული. ზოგიერთი საშუალო და დაბალი სიბლანტის, მაგრამ მოდიფიცირებული ცელულოზის ეთერს აქვს უკეთესი მოქმედება სველი ნაღმტყორცნების სტრუქტურული სიმტკიცის გასაუმჯობესებლად. სიბლანტის მატებასთან ერთად უმჯობესდება ცელულოზის ეთერის წყლის შეკავება.