W formulacjach farb hydroksyetyloceluloza (HEC) jest powszechnym zagęszczaczem i modyfikatorem reologii, który może poprawić stabilność przechowywania, poziomowanie i właściwości konstrukcyjne farb. Aby dodać hydroksyetylocelulozę do farb i upewnić się, że działa ona skutecznie, należy wykonać pewne kroki i środki ostrożności. Konkretny proces wygląda następująco:
1. Właściwości hydroksyetylocelulozy
Hydroksyetyloceluloza jest niejonowym rozpuszczalnym w wodzie polimerem o doskonałych właściwościach zagęszczających, tworzących film, zatrzymujących wodę, zawieszających i emulgujących. Jest powszechnie stosowana w farbach na bazie wody, klejach, ceramice, tuszach i innych produktach. Uzyskuje się ją przez zastąpienie części grup hydroksylowych w łańcuchu cząsteczkowym celulozy grupami hydroksyetylowymi, dzięki czemu ma dobrą rozpuszczalność w wodzie.
Główne funkcje HEC w farbach to:
Efekt zagęszczania: zwiększa lepkość farby, zapobiega jej opadaniu i zapewnia doskonałe właściwości konstrukcyjne.
Efekt zawiesiny: umożliwia równomierne rozpraszanie i stabilizowanie cząstek stałych, takich jak pigmenty i wypełniacze, zapobiegając ich osadzaniu się.
Efekt retencji wody: zwiększa retencję wody w powłoce, wydłuża czas otwarty i poprawia efekt zwilżania farby.
Kontrola reologii: regulacja płynności i poziomowania powłoki oraz eliminacja śladów pędzla podczas budowy.
2. Etapy dodawania hydroksyetylocelulozy
Krok przed rozpuszczeniem W praktyce hydroksyetyloceluloza musi być równomiernie rozproszona i rozpuszczona w procesie przed rozpuszczeniem. Aby mieć pewność, że celuloza może w pełni odegrać swoją rolę, zazwyczaj zaleca się najpierw rozpuszczenie jej w wodzie, zamiast dodawania jej bezpośrednio do powłoki. Konkretne kroki są następujące:
Wybierz odpowiedni rozpuszczalnik: zwykle jako rozpuszczalnik stosuje się wodę dejonizowaną. Jeśli w systemie powłokowym znajdują się inne rozpuszczalniki organiczne, warunki rozpuszczania należy dostosować do właściwości rozpuszczalnika.
Powoli posypuj hydroksyetylocelulozę: Powoli i równomiernie posypuj proszek hydroksyetylocelulozy, mieszając wodę, aby zapobiec aglomeracji. Prędkość mieszania powinna być niska, aby uniknąć spowolnienia szybkości rozpuszczania celulozy lub tworzenia „koloidów” z powodu nadmiernej siły ścinającej.
Rozpuszczanie stojące: Po posypaniu hydroksyetylocelulozą należy ją odstawić na pewien czas (zwykle od 30 minut do kilku godzin), aby mieć pewność, że celuloza jest całkowicie spęczniała i rozpuściła się w wodzie. Czas rozpuszczania zależy od rodzaju celulozy, temperatury rozpuszczalnika i warunków mieszania.
Dostosuj temperaturę rozpuszczania: Zwiększenie temperatury pomaga przyspieszyć proces rozpuszczania hydroksyetylocelulozy. Zazwyczaj zaleca się kontrolowanie temperatury roztworu w zakresie 20℃-40℃. Zbyt wysoka temperatura może spowodować degradację celulozy lub pogorszenie jakości roztworu.
Dostosowanie wartości pH roztworu Rozpuszczalność hydroksyetylocelulozy jest ściśle związana z wartością pH roztworu. Zazwyczaj rozpuszcza się lepiej w warunkach obojętnych lub lekko zasadowych, przy wartości pH pomiędzy 6-8. Podczas procesu rozpuszczania wartość pH można dostosować, dodając amoniak lub inne substancje alkaliczne w razie potrzeby.
Dodawanie roztworu hydroksyetylocelulozy do układu powłokowego Po rozpuszczeniu dodaj roztwór do powłoki. Podczas procesu dodawania należy go dodawać powoli i mieszać w sposób ciągły, aby zapewnić wystarczające wymieszanie z matrycą powłoki. Podczas procesu mieszania konieczne jest wybranie odpowiedniej prędkości mieszania w zależności od różnych układów, aby zapobiec pienieniu się układu lub degradacji celulozy z powodu nadmiernej siły ścinającej.
Regulacja lepkości Po dodaniu hydroksyetylocelulozy lepkość powłoki można kontrolować, regulując dodawaną ilość. Ogólnie rzecz biorąc, ilość użytej hydroksyetylocelulozy wynosi od 0,3% do 1,0% (w stosunku do całkowitej masy powłoki), a konkretna dodana ilość musi zostać dostosowana eksperymentalnie zgodnie z wymaganiami formulacji powłoki. Zbyt duża ilość dodatku może spowodować, że powłoka będzie miała zbyt wysoką lepkość i słabą płynność, co wpłynie na wydajność konstrukcji; podczas gdy niewystarczający dodatek może nie być w stanie pełnić roli zagęszczania i zawieszania.
Przeprowadzenie testów poziomowania i stabilności podczas przechowywania Po dodaniu hydroksyetylocelulozy i dostosowaniu formuły powłoki należy przetestować wydajność konstrukcji powłoki, w tym poziomowanie, uginanie, kontrolę śladów pędzla itp. Jednocześnie test stabilności powłoki podczas przechowywania jest również wymagany w celu obserwacji sedymentacji powłoki po odstaniu przez pewien czas, zmiany lepkości itp. w celu oceny stabilności hydroksyetylocelulozy.
3. Środki ostrożności
Zapobieganie aglomeracji: Podczas procesu rozpuszczania hydroksyetyloceluloza bardzo łatwo wchłania wodę i pęcznieje, dlatego należy ją powoli wsypywać do wody i zapewnić wystarczające mieszanie, aby zapobiec tworzeniu się grudek. Jest to kluczowe ogniwo w operacji, w przeciwnym razie może mieć wpływ na szybkość rozpuszczania i jednorodność.
Unikaj dużej siły ścinającej: Podczas dodawania celulozy prędkość mieszania nie powinna być zbyt duża, aby uniknąć uszkodzenia łańcucha cząsteczkowego celulozy z powodu nadmiernej siły ścinającej, co może skutkować spadkiem jej właściwości zagęszczających. Ponadto w późniejszej produkcji powłoki należy w miarę możliwości unikać używania sprzętu o dużej sile ścinającej.
Kontroluj temperaturę rozpuszczania: Podczas rozpuszczania hydroksyetylocelulozy temperatura wody nie powinna być zbyt wysoka. Ogólnie zaleca się kontrolowanie jej na poziomie 20℃-40℃. W warunkach wysokiej temperatury celuloza może ulec degradacji, co spowoduje zmniejszenie jej efektu zagęszczania i lepkości.
Przechowywanie roztworów: Roztwory hydroksyetylocelulozy zazwyczaj muszą być przygotowywane i używane natychmiast. Długotrwałe przechowywanie wpłynie na ich lepkość i stabilność. Zazwyczaj zaleca się przygotowanie wymaganego roztworu w dniu produkcji farby, aby zachować jej optymalną wydajność.
Dodanie hydroksyetylocelulozy do farby to nie tylko prosty proces mieszania fizycznego, ale także musi być połączone z rzeczywistymi wymaganiami procesu i specyfikacjami operacyjnymi, aby zapewnić pełne wykorzystanie jej właściwości zagęszczania, zawieszania i zatrzymywania wody. Podczas procesu dodawania należy zwrócić uwagę na etap wstępnego rozpuszczania, kontrolę temperatury rozpuszczania i wartości pH oraz pełne mieszanie po dodaniu. Szczegóły te będą miały bezpośredni wpływ na jakość i stabilność działania farby.
Czas publikacji: 19-09-2024