نقش هیدروکسی اتیل سلولز در فرمولاسیون پوشش

در فرمولاسیون رنگ ، هیدروکسی اتیل سلولز (HEC) یک اصلاح کننده ضخیم کننده و رئولوژی متداول است که می تواند پایداری ذخیره سازی ، تراز کردن و خصوصیات ساخت و ساز رنگ ها را بهبود بخشد. به منظور افزودن هیدروکسی اتیل سلولز به رنگها و اطمینان از عملکرد مؤثر ، باید مراحل و اقدامات احتیاطی خاصی دنبال شود. روند خاص به شرح زیر است:

1. خواص هیدروکسی اتیل سلولز
هیدروکسی اتیل سلولز یک پلیمر محلول در آب غیر یونی است که دارای ضخیم شدن عالی ، تشکیل فیلم ، نگهداری آب ، تعلیق و خاصیت امولسیون کننده است. این ماده معمولاً در رنگ های مبتنی بر آب ، چسب ها ، سرامیک ها ، جوهرها و سایر محصولات استفاده می شود. این با جایگزینی بخشی از گروه های هیدروکسیل بر روی زنجیره مولکولی سلولز با گروه های هیدروکسی اتیل بدست می آید ، بنابراین حلالیت آب خوبی دارد.

عملکردهای اصلی HEC در رنگ ها عبارتند از:

اثر ضخیم سازی: ویسکوزیته رنگ را افزایش دهید ، از رنگ آمیزی رنگ جلوگیری کنید و باعث شود که از ویژگی های ساختمانی عالی برخوردار باشد.
اثر تعلیق: می تواند به طور مساوی ذرات جامد مانند رنگدانه ها و پرکننده ها را پراکنده و تثبیت کند تا از حل و فصل آنها جلوگیری شود.
اثر احتباس آب: حفظ آب فیلم پوشش ، زمان باز را افزایش داده و اثر خیس شدن رنگ را بهبود بخشید.
کنترل رئولوژی: سیالیت و تراز کردن پوشش را تنظیم کرده و مشکل مارک برس را در حین ساخت و ساز بهبود بخشید.

2. مراحل اضافی سلولز هیدروکسی اتیل
مرحله قبل از تخریب در عملکرد واقعی ، هیدروکسی اتیل سلولز باید به طور مساوی پراکنده و از طریق یک فرآیند قبل از تجزیه حل شود. برای اطمینان از اینکه سلولز می تواند نقش خود را به طور کامل بازی کند ، معمولاً توصیه می شود که ابتدا آن را در آب حل کنید ، نه اینکه مستقیماً به پوشش آن اضافه کنید. مراحل خاص به شرح زیر است:

یک حلال مناسب را انتخاب کنید: معمولاً از آب دیونیزه شده به عنوان حلال استفاده می شود. اگر حلال های آلی دیگری در سیستم پوشش وجود داشته باشد ، باید شرایط انحلال با توجه به خواص حلال تنظیم شود.

به آرامی هیدروکسی اتیل سلولز را بپاشید: به آرامی و به طور مساوی پودر سلولز هیدروکسی اتیل سلولز را هنگام هم زدن آب برای جلوگیری از انباشت آب بپاشید. سرعت همزن باید برای جلوگیری از کاهش سرعت انحلال سلولز یا تشکیل "کلوئیدها" به دلیل نیروی برشی بیش از حد ، از کندی جلوگیری شود.

انحلال ایستاده: پس از پاشیدن هیدروکسی اتیل سلولز ، باید برای مدت زمانی (معمولاً 30 دقیقه تا چند ساعت) بماند تا اطمینان حاصل شود که سلولز کاملاً متورم و در آب حل می شود. زمان انحلال به نوع سلولز ، دمای حلال و شرایط همزن بستگی دارد.

تنظیم دمای انحلال: افزایش دما به تسریع در فرایند انحلال سلولز هیدروکسی اتیل کمک می کند. معمولاً برای کنترل دمای محلول بین 20 ℃ -40 ℃ توصیه می شود. دمای بیش از حد بالا ممکن است باعث تخریب سلولز یا وخامت محلول شود.

تنظیم مقدار pH محلول حلالیت هیدروکسی اتیل سلولز از نزدیک با مقدار pH محلول مرتبط است. معمولاً در شرایط خنثی یا کمی قلیایی ، با مقدار pH بین 6-8 بهتر حل می شود. در طی فرآیند انحلال ، مقدار pH را می توان با اضافه کردن آمونیاک یا سایر مواد قلیایی در صورت لزوم تنظیم کرد.

با افزودن محلول هیدروکسی اتیل سلولز به سیستم پوشش پس از انحلال ، محلول را به پوشش اضافه کنید. در طی فرایند افزودنی ، باید به آرامی اضافه شود و به طور مداوم هم بزنید تا از اختلاط کافی با ماتریس پوشش اطمینان حاصل شود. در طی فرآیند اختلاط ، لازم است با توجه به سیستم های مختلف ، سرعت همزن مناسب را انتخاب کنید تا از کف شدن سیستم یا تخریب سلولز به دلیل نیروی برشی بیش از حد جلوگیری شود.

تنظیم ویسکوزیته پس از افزودن هیدروکسی اتیل سلولز ، ویسکوزیته پوشش را می توان با تنظیم مقدار اضافه شده کنترل کرد. به طور کلی ، مقدار هیدروکسی اتیل سلولز مورد استفاده بین 0.3 ٪ -1.0 ٪ (نسبت به وزن کل پوشش) است و مقدار خاص اضافه شده باید مطابق با الزامات فرمولاسیون پوشش ، به صورت تجربی تنظیم شود. مقدار اضافی بیش از حد ممکن است باعث شود که این پوشش ویسکوزیته بیش از حد بالا و سیالیت ضعیف داشته باشد و بر عملکرد ساخت و ساز تأثیر بگذارد. در حالی که علاوه بر این کافی ممکن است نتواند نقش ضخیم و تعلیق را بازی کند.

انجام تست های پایداری سطح بندی و ذخیره سازی پس از اضافه کردن هیدروکسی اتیل سلولز و تنظیم فرمول پوشش ، باید عملکرد ساخت و ساز پوشش از جمله تراز کردن ، SAG ، کنترل مارک برس و غیره آزمایش شود. در همان زمان ، آزمایش پایداری ذخیره سازی پوشش نیز لازم است رسوبات روکش را پس از ایستادن برای مدت زمانی ، تغییر ویسکوزیته و غیره مشاهده کنید تا پایداری هیدروکسی اتیل سلولز ارزیابی شود.

3. اقدامات احتیاطی
جلوگیری از تجمع: در طی فرآیند انحلال ، هیدروکسی اتیل سلولز برای جذب آب و تورم بسیار آسان است ، بنابراین باید به آرامی درون آب پاشیده شود و از هم زدن کافی برای جلوگیری از تشکیل توده ها اطمینان حاصل شود. این یک پیوند کلیدی در عملیات است ، در غیر این صورت ممکن است بر میزان انحلال و یکنواختی تأثیر بگذارد.

از نیروی برشی بالا خودداری کنید: هنگام افزودن سلولز ، سرعت همزن نباید خیلی زیاد باشد تا از آسیب رساندن به زنجیره مولکولی سلولز به دلیل نیروی برشی بیش از حد جلوگیری شود و در نتیجه باعث کاهش عملکرد ضخیم شدن آن شود. علاوه بر این ، در تولید پوشش بعدی ، از استفاده از تجهیزات برشی بالا نیز باید تا حد امکان جلوگیری شود.

دمای انحلال را کنترل کنید: هنگام حل کردن هیدروکسی اتیل سلولز ، دمای آب نباید خیلی زیاد باشد. به طور کلی توصیه می شود که آن را در 20 ℃ -40 ℃ کنترل کنید. در شرایط دمای بالا ، سلولز ممکن است تخریب شود و در نتیجه باعث کاهش اثر ضخیم کننده و ویسکوزیته آن شود.

ذخیره سازی محلول: محلول های هیدروکسی اتیل سلولز به طور کلی نیاز به تهیه و استفاده بلافاصله دارند. ذخیره طولانی مدت ویسکوزیته و ثبات آن را تحت تأثیر قرار می دهد. معمولاً توصیه می شود که برای حفظ عملکرد بهینه خود ، راه حل مورد نیاز را در روز تولید رنگ تهیه کنید.

افزودن هیدروکسی اتیل سلولز به رنگ نه تنها یک فرآیند مخلوط فیزیکی ساده است ، بلکه باید با نیازهای فرآیند واقعی و مشخصات عملیاتی نیز ترکیب شود تا از ضخیم شدن ، تعلیق و خاصیت احتباس آب آن استفاده شود. در طی فرایند افزودنی ، به مرحله قبل از تخریب ، کنترل دمای انحلال و مقدار pH و مخلوط کامل پس از افزودن توجه کنید. این جزئیات به طور مستقیم بر کیفیت و پایداری عملکرد رنگ تأثیر می گذارد.