رابطه بین ویسکوزیته در هنگام ذخیره رنگ و اتر سلولز

پدیده افت ویسکوزیته در هنگام ذخیره رنگ یک مشکل شایع است ، به خصوص پس از ذخیره طولانی مدت ، ویسکوزیته رنگ به میزان قابل توجهی کاهش می یابد و بر عملکرد ساخت و ساز و کیفیت محصول تأثیر می گذارد. کاهش ویسکوزیته مربوط به عوامل بسیاری از جمله دما ، رطوبت ، فرار از حلال ، تخریب پلیمر و غیره است ، اما تعامل با اتر سلولز ضخیم کننده بسیار مهم است.

1. نقش اساسی اتر سلولز
اتر سلولز یک ضخیم کننده رایج است که به طور گسترده در رنگهای مبتنی بر آب مورد استفاده قرار می گیرد. عملکردهای اصلی آنها شامل موارد زیر است:

اثر ضخیم شدن: اتر سلولز می تواند با جذب آب یک ساختار شبکه سه بعدی متورم را تشکیل دهد ، در نتیجه افزایش ویسکوزیته سیستم و بهبود تیکسوتروپی و عملکرد ساخت و ساز رنگ را افزایش دهد.
اثر تثبیت تعلیق: اتر سلولز می تواند به طور مؤثر از رسوب ذرات جامد مانند رنگدانه ها و پرکننده ها در رنگ جلوگیری کند و یکنواختی رنگ را حفظ کند.
خاصیت شکل گیری فیلم: اتر سلولز همچنین می تواند بر خاصیت فیلم سازنده رنگ تأثیر بگذارد ، و این پوشش را از نظر سختی و دوام خاصی برخوردار است.
انواع مختلفی از اترهای سلولز ، از جمله متیل سلولز (MC) ، هیدروکسی اتیل سلولز (HEC) ، هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) و غیره وجود دارد. این مواد دارای حلالیت ، توانایی ضخیم کننده و مقاومت در برابر ذخیره در پوشش ها هستند.

2. دلایل اصلی کاهش ویسکوزیته
در حین ذخیره روکش ها ، کاهش ویسکوزیته عمدتاً به دلایل زیر ایجاد می شود:

(1) تخریب اترهای سلولز
اثر ضخیم کننده اترهای سلولز در روکش ها به اندازه وزن مولکولی آنها و یکپارچگی ساختار مولکولی آنها بستگی دارد. در حین ذخیره سازی ، عواملی مانند دما ، اسیدیته و قلیایی و میکروارگانیسم ها ممکن است باعث تخریب اترهای سلولز شود. به عنوان مثال ، در حین ذخیره طولانی مدت ، اجزای اسیدی یا قلیایی موجود در پوشش ممکن است زنجیره مولکولی اتر سلولز را هیدرولیز کند ، وزن مولکولی آن را کاهش داده و در نتیجه اثر ضخیم کننده آن را تضعیف کند و در نتیجه کاهش ویسکوزیته ایجاد شود.

(2) فرار از حلال و مهاجرت رطوبت
فرار از حلال یا مهاجرت رطوبت در پوشش ممکن است بر وضعیت حلالیت اتر سلولز تأثیر بگذارد. در حین ذخیره سازی ، بخشی از آب ممکن است به سطح پوشش تبخیر شود یا مهاجرت کند و توزیع آب در پوشش ناهموار را ایجاد کند و از این طریق بر میزان تورم اتر سلولز تأثیر بگذارد و باعث کاهش ویسکوزیته در مناطق محلی شود.

(3) حمله میکروبی
رشد میکروبی ممکن است در هنگام ذخیره نادرست در پوشش رخ دهد یا مواد نگهدارنده ناکارآمد شوند. میکروارگانیسم ها می توانند اترهای سلولز و سایر ضخیم کننده های آلی را تجزیه کنند ، اثر ضخیم شدن آنها را تضعیف کرده و باعث کاهش ویسکوزیته پوشش شوند. پوشش های مبتنی بر آب ، به ویژه ، محیط خوبی برای رشد میکروبی هستند زیرا حاوی مقدار زیادی آب هستند.

(4) پیری درجه حرارت بالا
در شرایط ذخیره سازی درجه حرارت بالا ، ساختار فیزیکی یا شیمیایی زنجیره مولکولی اتر سلولز ممکن است تغییر کند. به عنوان مثال ، اترهای سلولز در دمای بالاتر مستعد اکسیداسیون یا پیرولیز هستند و در نتیجه تضعیف اثر ضخیم کننده است. درجه حرارت بالا همچنین باعث شستشوی حلال و تبخیر آب می شود و بیشتر بر ثبات ویسکوزیته تأثیر می گذارد.

3. روش هایی برای بهبود پایداری ذخیره سازی پوشش ها
به منظور کاهش کاهش ویسکوزیته در حین ذخیره و افزایش عمر ذخیره پوشش ، می توان اقدامات زیر را انجام داد:

(1) انتخاب اتر سلولز مناسب
انواع مختلف اترهای سلولز از نظر پایداری ذخیره سازی عملکردهای مختلفی دارند. اترهای سلولز با وزن مولکولی بالا به طور کلی اثرات ضخیم کننده بهتری دارند ، اما ثبات ذخیره آنها نسبتاً ضعیف است ، در حالی که اترهای سلولز با وزن مولکولی پایین ممکن است عملکرد بهتری داشته باشد. بنابراین ، هنگام طراحی فرمول ، اترهای سلولز با ثبات ذخیره سازی مناسب باید انتخاب شوند ، یا اترهای سلولز باید با سایر ضخیم کننده ها ترکیب شوند تا مقاومت در برابر ذخیره آنها بهبود یابد.

(2) pH پوشش را کنترل کنید
اسیدیته و قلیایی سیستم پوشش تأثیر مهمی در پایداری اترهای سلولز دارد. در طراحی فرمولاسیون ، مقدار pH پوشش باید کنترل شود تا از یک محیط بیش از حد اسیدی یا قلیایی جلوگیری شود تا تخریب اترهای سلولز کاهش یابد. در عین حال ، اضافه کردن مقدار مناسب تنظیم کننده یا بافر pH می تواند به تثبیت pH سیستم کمک کند.

(3) استفاده از مواد نگهدارنده را افزایش دهید
برای جلوگیری از فرسایش میکروبی ، باید مقدار مناسبی از مواد نگهدارنده به پوشش اضافه شود. مواد نگهدارنده می توانند رشد میکروارگانیسم ها را مهار کنند و از این طریق از تجزیه و تحلیل مواد ارگانیک مانند اتر سلولز و حفظ پایداری پوشش جلوگیری می کنند. مواد نگهدارنده مناسب باید با توجه به فرمولاسیون پوشش و محیط ذخیره سازی انتخاب شوند و اثربخشی آنها باید به طور مرتب بررسی شود.

(4) محیط ذخیره سازی را کنترل کنید
دمای ذخیره و رطوبت پوشش تأثیر مستقیمی بر پایداری ویسکوزیته دارد. این پوشش باید در یک محیط خشک و خنک ذخیره شود و از درجه حرارت بالا و شرایط رطوبت بالا جلوگیری شود تا باعث کاهش فرار حلال و تخریب اتر سلولز شود. علاوه بر این ، بسته بندی به خوبی بسته بندی شده می تواند به طور مؤثر مهاجرت و تبخیر آب را کاهش داده و کاهش ویسکوزیته را به تأخیر بیندازد.

4. سایر عوامل مؤثر بر ویسکوزیته
علاوه بر اترهای سلولز ، سایر مؤلفه های موجود در سیستم پوشش نیز ممکن است بر تغییر ویسکوزیته تأثیر بگذارد. به عنوان مثال ، نوع و غلظت رنگدانه ها ، میزان فرار از حلالها و سازگاری سایر ضخیم کننده ها یا پراکندگی ها ممکن است بر پایداری ویسکوزیته پوشش تأثیر بگذارد. بنابراین ، طراحی کلی فرمول پوشش و تعامل بین مؤلفه ها نیز نکات کلیدی است که باید به آنها توجه شود.

کاهش ویسکوزیته در حین ذخیره پوشش نزدیک به عواملی مانند تخریب اترهای سلولز ، فرار از حلال و مهاجرت آب است. به منظور بهبود پایداری ذخیره سازی پوشش ، باید انواع مناسب اتر سلولز انتخاب شود ، باید pH پوشش کنترل شود ، باید اقدامات ضد خوردگی تقویت شود و محیط ذخیره سازی باید بهینه شود. از طریق طراحی فرمول معقول و مدیریت ذخیره سازی خوب ، مشکل کاهش ویسکوزیته در هنگام ذخیره پوشش می تواند به طور مؤثر کاهش یابد و عملکرد و رقابت بازار محصول قابل بهبود است.