Celluloseeter er en klasse vannløselige polymerer avledet fra cellulose, som er den viktigste strukturelle komponenten i plantecellevegger. Celluloseeter har mange unike egenskaper, inkludert høy vannretensjon, fortykning, binding og filmdannende evne. Disse egenskapene gjør celluloseeter til en viktig ingrediens i mange industrielle, farmasøytiske og personlig pleieprodukter.

En av nøkkelegenskapene til celluloseeter er dens viskositet, som refererer til motstanden til en væske til å strømme. Viskositet er en viktig parameter som påvirker ytelsen og påføringen av celluloseeter i ulike produkter. I denne artikkelen vil vi diskutere viskositeten til celluloseeter, inkludert dens måling, faktorer som påvirker den og dens anvendelse i ulike bransjer.

Måling av viskositeten til celluloseeter

Viskositeten til celluloseeter måles vanligvis ved hjelp av et viskosimeter, som er et instrument som måler strømningshastigheten til en væske under påvirkning av tyngdekraften eller en påført kraft. Det finnes flere typer viskosimeter, inkludert rotasjons-, kapillær- og oscillerende viskosimeter, hver med sine egne fordeler og begrensninger.

Rotasjonsviskosimeter er de mest brukte instrumentene for å måle viskositeten til celluloseeter. Disse instrumentene måler dreiemomentet som kreves for å rotere en spindel eller rotor nedsenket i væsken med konstant hastighet. Viskositeten beregnes deretter ut fra forholdet mellom dreiemomentet og rotasjonshastigheten.

Kapillærviskosimeter, derimot, måler tiden det tar for et fast volum av væske å strømme gjennom et smalt kapillærrør under påvirkning av tyngdekraften eller en trykkgradient. Viskositeten beregnes deretter basert på Poiseuilles lov, som relaterer strømningshastigheten til viskositeten, rørdiameteren og trykkgradienten.

Oscillerende viskosimeter, som måler deformasjonen og gjenvinningen av en væske under en sinusformet skjærspenning, brukes til å måle den komplekse viskositeten til celluloseeter, som er den frekvensavhengige viskositeten.

Faktorer som påvirker viskositeten til celluloseeter

Viskositeten til celluloseeter påvirkes av flere faktorer, inkludert dens molekylvekt, substitusjonsgrad, konsentrasjon, temperatur og skjærhastighet.

Molekylvekt: Viskositeten til celluloseeter øker med økende molekylvekt, ettersom polymerer med høyere molekylvekt har lengre kjeder som vikler seg inn i hverandre, noe som fører til økt motstand mot strømning.

Substitusjonsgrad: Substitusjonsgraden (DS) av celluloseeter, som refererer til antall substituerte hydroksylgrupper per glukoseenhet i cellulosekjeden, påvirker også dens viskositet. Når DS øker, øker viskositeten til celluloseeter på grunn av økt kjedesammenfiltring og intermolekylære interaksjoner.

Konsentrasjon: Viskositeten til celluloseeter øker med økende konsentrasjon, da høyere konsentrasjoner fører til økt kjedesammenfiltring og intermolekylære interaksjoner.

Temperatur: Viskositeten til celluloseeter avtar med økende temperatur, ettersom høyere temperaturer fører til økt molekylær bevegelse og reduserte intermolekylære interaksjoner.

Skjærhastighet: Viskositeten til celluloseeter er også avhengig av den påførte skjærhastigheten, da høyere skjærhastigheter fører til økt kjedejustering og redusert motstand mot strømning.

Anvendelse av celluloseeter i forskjellige bransjer

Celluloseeter er mye brukt i ulike bransjer på grunn av dens unike egenskaper, inkludert viskositeten. Noen av nøkkelapplikasjonene til celluloseeter i forskjellige bransjer er diskutert nedenfor.

Konstruksjon: Celluloseeter brukes som fortykningsmiddel, vannretensjonsmiddel og bindemiddel i byggeprodukter som sement, mørtel og gips. Det forbedrer bearbeidbarheten, konsistensen og vedheften til disse produktene, noe som fører til forbedret ytelse og holdbarhet.

Legemidler: Celluloseeter brukes som hjelpestoff i farmasøytiske formuleringer som tabletter, kapsler og kremer. Det forbedrer flytbarheten, komprimerbarheten og viskositeten til formuleringene, noe som fører til forbedret medikamentlevering og stabilitet.