Éter celulózy je trieda vo vode rozpustných polymérov odvodených od celulózy, ktorá je hlavnou štrukturálnou zložkou bunkových stien rastlín. Éter celulózy má mnoho jedinečných vlastností, vrátane vysokej retencie vody, zahusťovania, spájania a schopnosti vytvárať film. Vďaka týmto vlastnostiam je éter celulózy dôležitou zložkou v mnohých priemyselných, farmaceutických výrobkoch a výrobkoch osobnej starostlivosti.

Jednou z kľúčových vlastností éteru celulózy je jeho viskozita, ktorá označuje odpor tekutiny voči toku. Viskozita je dôležitý parameter, ktorý ovplyvňuje výkon a aplikáciu éteru celulózy v rôznych produktoch. V tomto článku budeme diskutovať o viskozite éteru celulózy, vrátane jej merania, faktoroch, ktoré ju ovplyvňujú, a jej aplikácii v rôznych priemyselných odvetviach.

Meranie viskozity éteru celulózy

Viskozita éteru celulózy sa zvyčajne meria pomocou viskozimetra, čo je prístroj, ktorý meria rýchlosť prietoku tekutiny pod vplyvom gravitácie alebo aplikovanej sily. Existuje niekoľko typov viskozimetrov, vrátane rotačných, kapilárnych a oscilačných viskozimetrov, z ktorých každý má svoje výhody a obmedzenia.

Rotačné viskozimetre sú najbežnejšie používané prístroje na meranie viskozity éteru celulózy. Tieto prístroje merajú krútiaci moment potrebný na otáčanie vretena alebo rotora ponoreného do kvapaliny konštantnou rýchlosťou. Viskozita sa potom vypočíta na základe vzťahu medzi krútiacim momentom a rýchlosťou otáčania.

Kapilárne viskozimetre na druhej strane merajú čas potrebný na to, aby pevný objem tekutiny pretiekol úzkou kapilárou pod vplyvom gravitácie alebo tlakového gradientu. Viskozita sa potom vypočíta na základe Poiseuilleovho zákona, ktorý dáva do súvisu prietok s viskozitou, priemerom trubice a tlakovým gradientom.

Oscilačné viskozimetre, ktoré merajú deformáciu a regeneráciu kvapaliny pri sínusovom šmykovom namáhaní, sa používajú na meranie komplexnej viskozity éteru celulózy, čo je viskozita závislá od frekvencie.

Faktory ovplyvňujúce viskozitu éteru celulózy

Viskozita éteru celulózy je ovplyvnená niekoľkými faktormi, vrátane jeho molekulovej hmotnosti, stupňa substitúcie, koncentrácie, teploty a rýchlosti šmyku.

Molekulová hmotnosť: Viskozita éteru celulózy sa zvyšuje so zvyšujúcou sa molekulovou hmotnosťou, pretože polyméry s vyššou molekulovou hmotnosťou majú dlhšie reťazce, ktoré sa navzájom prepletajú, čo vedie k zvýšenému odporu proti prúdeniu.

Stupeň substitúcie: Stupeň substitúcie (DS) éteru celulózy, ktorý sa vzťahuje na počet substituovaných hydroxylových skupín na jednotku glukózy v reťazci celulózy, tiež ovplyvňuje jeho viskozitu. Keď sa DS zvyšuje, viskozita éteru celulózy sa zvyšuje v dôsledku zvýšeného zapletenia reťazcov a intermolekulárnych interakcií.

Koncentrácia: Viskozita éteru celulózy sa zvyšuje so zvyšujúcou sa koncentráciou, pretože vyššie koncentrácie vedú k zvýšenému zapleteniu reťazcov a medzimolekulovým interakciám.

Teplota: Viskozita éteru celulózy klesá so zvyšujúcou sa teplotou, pretože vyššie teploty vedú k zvýšenému pohybu molekúl a zníženiu medzimolekulových interakcií.

Šmyková rýchlosť: Viskozita éteru celulózy tiež závisí od použitej šmykovej rýchlosti, pretože vyššie šmykové rýchlosti vedú k zvýšenému zarovnaniu reťazcov a zníženiu odporu toku.

Aplikácia éteru celulózy v rôznych odvetviach

Éter celulózy je široko používaný v rôznych priemyselných odvetviach vďaka svojim jedinečným vlastnostiam, vrátane jeho viskozity. Niektoré z kľúčových aplikácií éteru celulózy v rôznych priemyselných odvetviach sú diskutované nižšie.

Konštrukcia: Éter celulózy sa používa ako zahusťovadlo, činidlo na zadržiavanie vody a spojivo v stavebných výrobkoch, ako je cement, malta a sadra. Zlepšuje spracovateľnosť, konzistenciu a priľnavosť týchto produktov, čo vedie k zlepšeniu výkonu a trvanlivosti.

Farmaceutiká: Éter celulózy sa používa ako pomocná látka vo farmaceutických prípravkoch, ako sú tablety, kapsuly a krémy. Zlepšuje tekutosť, stlačiteľnosť a viskozitu formulácií, čo vedie k zlepšenému dodávaniu liečiva a stabilite.