Dalam formulasi cat, hidroksi etil selulosa (HEC) merupakan bahan pengental dan pengubah reologi umum yang dapat meningkatkan stabilitas penyimpanan, perataan, dan sifat konstruksi cat. Untuk menambahkan hidroksi etil selulosa ke dalam cat dan memastikannya bekerja secara efektif, langkah-langkah dan tindakan pencegahan tertentu perlu diikuti. Proses spesifiknya adalah sebagai berikut:
1. Sifat-sifat hidroksi etil selulosa
Hidroksietil selulosa merupakan polimer non-ionik yang larut dalam air dengan sifat pengental, pembentuk film, penahan air, suspensi, dan pengemulsi yang sangat baik. Umumnya digunakan dalam cat berbasis air, perekat, keramik, tinta, dan produk lainnya. Diperoleh dengan mengganti sebagian gugus hidroksil pada rantai molekul selulosa dengan gugus hidroksietil, sehingga memiliki kelarutan air yang baik.
Fungsi utama HEC dalam cat adalah:
Efek pengentalan: Meningkatkan viskositas cat, mencegah cat melorot, dan membuatnya memiliki sifat konstruksi yang sangat baik.
Efek suspensi: Dapat menyebarkan dan menstabilkan partikel padat seperti pigmen dan pengisi secara merata untuk mencegahnya mengendap.
Efek retensi air: Meningkatkan retensi air pada lapisan film, memperpanjang waktu terbuka, dan meningkatkan efek pembasahan cat.
Kontrol reologi: menyesuaikan fluiditas dan kerataan lapisan, dan memperbaiki masalah bekas kuas selama konstruksi.
2. Tahapan penambahan hidroksi etil selulosa
Langkah pra-pelarutan Dalam pengoperasian sebenarnya, hidroksi etil selulosa perlu didispersikan dan dilarutkan secara merata melalui proses pra-pelarutan. Untuk memastikan bahwa selulosa dapat berfungsi sepenuhnya, biasanya disarankan untuk melarutkannya dalam air terlebih dahulu, daripada menambahkannya langsung ke lapisan. Langkah-langkah spesifiknya adalah sebagai berikut:
Pilih pelarut yang sesuai: biasanya pelarut yang digunakan adalah air deionisasi. Jika terdapat pelarut organik lain dalam sistem pelapisan, kondisi pelarutan perlu disesuaikan dengan sifat pelarut.
Taburkan hidroksi etil selulosa secara perlahan: Taburkan bubuk hidroksi etil selulosa secara perlahan dan merata sambil mengaduk air untuk mencegah penggumpalan. Kecepatan pengadukan harus lambat untuk menghindari perlambatan laju pelarutan selulosa atau pembentukan "koloid" akibat gaya geser yang berlebihan.
Pembubaran berdiri: Setelah menaburkan hidroksi etil selulosa, hidroksi etil selulosa perlu didiamkan selama beberapa waktu (biasanya 30 menit hingga beberapa jam) untuk memastikan bahwa selulosa mengembang sepenuhnya dan larut dalam air. Waktu pembubaran bergantung pada jenis selulosa, suhu pelarut, dan kondisi pengadukan.
Sesuaikan suhu pelarutan: Menaikkan suhu membantu mempercepat proses pelarutan hidroksi etil selulosa. Biasanya direkomendasikan untuk mengendalikan suhu larutan antara 20℃-40℃. Suhu yang terlalu tinggi dapat menyebabkan degradasi selulosa atau kerusakan larutan.
Mengatur nilai pH larutan Kelarutan hidroksi etil selulosa berkaitan erat dengan nilai pH larutan. Biasanya, hidroksi etil selulosa larut lebih baik dalam kondisi netral atau sedikit basa, dengan nilai pH antara 6-8. Selama proses pelarutan, nilai pH dapat diatur dengan menambahkan amonia atau zat basa lainnya sesuai kebutuhan.
Menambahkan larutan hidroksi etil selulosa ke sistem pelapis Setelah larut, tambahkan larutan ke pelapis. Selama proses penambahan, larutan harus ditambahkan perlahan dan diaduk terus-menerus untuk memastikan pencampuran yang cukup dengan matriks pelapis. Selama proses pencampuran, perlu untuk memilih kecepatan pengadukan yang sesuai menurut sistem yang berbeda untuk mencegah sistem berbusa atau degradasi selulosa karena gaya geser yang berlebihan.
Menyesuaikan viskositas Setelah menambahkan hidroksi etil selulosa, viskositas lapisan dapat dikontrol dengan menyesuaikan jumlah yang ditambahkan. Umumnya, jumlah hidroksi etil selulosa yang digunakan adalah antara 0,3%-1,0% (relatif terhadap berat total lapisan), dan jumlah spesifik yang ditambahkan perlu disesuaikan secara eksperimental sesuai dengan persyaratan formulasi lapisan. Jumlah penambahan yang terlalu tinggi dapat menyebabkan lapisan memiliki viskositas yang terlalu tinggi dan fluiditas yang buruk, yang memengaruhi kinerja konstruksi; sementara penambahan yang tidak mencukupi mungkin tidak dapat memainkan peran pengentalan dan suspensi.
Melakukan uji perataan dan stabilitas penyimpanan Setelah menambahkan hidroksi etil selulosa dan menyesuaikan formula pelapis, kinerja konstruksi pelapis perlu diuji, termasuk perataan, kendur, pengendalian tanda kuas, dll. Pada saat yang sama, uji stabilitas penyimpanan pelapis juga diperlukan untuk mengamati sedimentasi pelapis setelah didiamkan selama beberapa waktu, perubahan viskositas, dll., untuk mengevaluasi stabilitas hidroksi etil selulosa.
3. Tindakan pencegahan
Mencegah penggumpalan: Selama proses pelarutan, hidroksi etil selulosa sangat mudah menyerap air dan membengkak, sehingga perlu ditaburkan ke dalam air secara perlahan dan pastikan pengadukan yang cukup untuk mencegah terbentuknya gumpalan. Ini adalah mata rantai utama dalam operasi, jika tidak maka dapat memengaruhi laju pelarutan dan keseragaman.
Hindari gaya geser tinggi: Saat menambahkan selulosa, kecepatan pengadukan tidak boleh terlalu tinggi untuk menghindari kerusakan rantai molekul selulosa karena gaya geser yang berlebihan, yang mengakibatkan penurunan kinerja pengentalannya. Selain itu, dalam produksi pelapisan berikutnya, penggunaan peralatan geser tinggi juga harus dihindari sebisa mungkin.
Kontrol suhu pelarutan: Saat melarutkan hidroksi etil selulosa, suhu air tidak boleh terlalu tinggi. Umumnya direkomendasikan untuk mengontrolnya pada 20℃-40℃. Dalam kondisi suhu tinggi, selulosa dapat terdegradasi, sehingga menyebabkan penurunan efek pengentalan dan viskositasnya.
Penyimpanan larutan: Larutan hidroksietil selulosa umumnya perlu disiapkan dan digunakan segera. Penyimpanan jangka panjang akan memengaruhi viskositas dan stabilitasnya. Biasanya disarankan untuk menyiapkan larutan yang diperlukan pada hari produksi cat untuk mempertahankan kinerja optimalnya.
Penambahan hidroksi etil selulosa ke dalam cat bukan hanya proses pencampuran fisik sederhana, tetapi juga perlu dikombinasikan dengan persyaratan proses aktual dan spesifikasi pengoperasian untuk memastikan bahwa sifat pengentalan, suspensi, dan retensi airnya dimanfaatkan sepenuhnya. Selama proses penambahan, perhatikan langkah pra-pelarutan, pengendalian suhu pelarutan dan nilai pH, serta pencampuran penuh setelah penambahan. Rincian ini akan secara langsung memengaruhi kualitas dan stabilitas kinerja cat.
Waktu posting: 19-Sep-2024