Eterul de celuloză este o clasă de polimeri solubili în apă derivați din celuloză, care este principala componentă structurală a pereților celulelor vegetale. Eterul de celuloză are multe proprietăți unice, inclusiv retenție mare de apă, îngroșare, legare și capacitate de formare a peliculei. Aceste proprietăți fac din eterul de celuloză un ingredient important în multe produse industriale, farmaceutice și de îngrijire personală.

Una dintre proprietățile cheie ale eterului de celuloză este vâscozitatea acestuia, care se referă la rezistența unui fluid la curgere. Vâscozitatea este un parametru important care afectează performanța și aplicarea eterului de celuloză în diferite produse. În acest articol, vom discuta despre vâscozitatea eterului de celuloză, inclusiv măsurarea acestuia, factorii care îl afectează și aplicarea sa în diverse industrii.

Măsurarea vâscozității eterului de celuloză

Vâscozitatea eterului de celuloză este măsurată de obicei folosind un viscozimetru, care este un instrument care măsoară debitul unui fluid sub influența gravitației sau a unei forțe aplicate. Există mai multe tipuri de viscozimetre, inclusiv viscozimetre rotative, capilare și oscilatorii, fiecare cu propriile avantaje și limitări.

Viscozimetrele rotative sunt instrumentele cele mai utilizate pentru măsurarea vâscozității eterului de celuloză. Aceste instrumente măsoară cuplul necesar pentru a roti un ax sau un rotor scufundat în fluid cu o viteză constantă. Vâscozitatea este apoi calculată pe baza relației dintre cuplul și viteza de rotație.

Vâscozimetrele capilare, pe de altă parte, măsoară timpul necesar pentru ca un volum fix de fluid să curgă printr-un tub capilar îngust sub influența gravitației sau a unui gradient de presiune. Vâscozitatea este apoi calculată pe baza legii lui Poiseuille, care leagă debitul de vâscozitate, diametrul tubului și gradientul de presiune.

Vâscozimetrele oscilatoare, care măsoară deformarea și recuperarea unui fluid sub o efort de forfecare sinusoidal, sunt utilizate pentru a măsura vâscozitatea complexă a eterului de celuloză, care este vâscozitatea dependentă de frecvență.

Factori care afectează vâscozitatea eterului de celuloză

Vâscozitatea eterului de celuloză este influențată de mai mulți factori, inclusiv greutatea moleculară, gradul de substituție, concentrația, temperatura și viteza de forfecare.

Greutate moleculară: Vâscozitatea eterului de celuloză crește odată cu creșterea greutății moleculare, deoarece polimerii cu greutate moleculară mai mare au lanțuri mai lungi care se încurcă între ele, ceea ce duce la creșterea rezistenței la curgere.

Gradul de substituție: Gradul de substituție (DS) al eterului de celuloză, care se referă la numărul de grupări hidroxil substituite per unitate de glucoză din lanțul celulozei, afectează și vâscozitatea acestuia. Pe măsură ce DS crește, vâscozitatea eterului de celuloză crește din cauza încurcării crescute a lanțului și a interacțiunilor intermoleculare.

Concentrație: Vâscozitatea eterului de celuloză crește odată cu creșterea concentrației, deoarece concentrațiile mai mari duc la creșterea încurcării lanțului și a interacțiunilor intermoleculare.

Temperatura: Vâscozitatea eterului de celuloză scade odată cu creșterea temperaturii, deoarece temperaturile mai ridicate duc la creșterea mișcării moleculare și la reducerea interacțiunilor intermoleculare.

Viteza de forfecare: Vâscozitatea eterului de celuloză depinde, de asemenea, de viteza de forfecare aplicată, deoarece ratele de forfecare mai mari duc la o aliniere crescută a lanțului și la o rezistență redusă la curgere.

Aplicarea eterului de celuloză în diverse industrii

Eterul de celuloză este utilizat pe scară largă în diverse industrii datorită proprietăților sale unice, inclusiv a vâscozității. Unele dintre aplicațiile cheie ale eterului de celuloză în diferite industrii sunt discutate mai jos.

Construcție: eterul de celuloză este folosit ca agent de îngroșare, agent de reținere a apei și liant în produse de construcții precum ciment, mortar și gips. Îmbunătățește lucrabilitatea, consistența și aderența acestor produse, ceea ce duce la o performanță și durabilitate îmbunătățite.

Produse farmaceutice: eterul de celuloză este utilizat ca excipient în formulări farmaceutice, cum ar fi tablete, capsule și creme. Îmbunătățește fluiditatea, compresibilitatea și vâscozitatea formulărilor, conducând la eliberarea și stabilitatea medicamentului îmbunătățite.