บทบาทของไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสในสูตรเคลือบ

ในสูตรสี ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส (HEC) เป็นสารเพิ่มความข้นและสารปรับเปลี่ยนการไหลทั่วไปที่สามารถปรับปรุงเสถียรภาพในการจัดเก็บ การปรับระดับ และคุณสมบัติในการก่อสร้างของสีได้ ในการเติมไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสลงในสีและเพื่อให้แน่ใจว่าจะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ จำเป็นต้องปฏิบัติตามขั้นตอนและข้อควรระวังบางประการ กระบวนการเฉพาะมีดังนี้:

1. คุณสมบัติของไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส
ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสเป็นพอลิเมอร์ที่ละลายน้ำได้แบบไม่เป็นไอออนซึ่งมีคุณสมบัติในการทำให้ข้น สร้างฟิล์ม กักเก็บน้ำ แขวนลอย และอิมัลชันได้ดีเยี่ยม มักใช้ในสีน้ำ กาว เซรามิก หมึก และผลิตภัณฑ์อื่นๆ โดยได้มาจากการแทนที่กลุ่มไฮดรอกซิลบางส่วนในโซ่โมเลกุลเซลลูโลสด้วยกลุ่มไฮดรอกซีเอทิล จึงละลายน้ำได้ดี

หน้าที่หลักของ HEC ในสี ได้แก่:

ผลการเพิ่มความหนืด: เพิ่มความหนืดของสี ป้องกันสีหย่อน และทำให้มีคุณสมบัติในการก่อสร้างได้ดีเยี่ยม
ผลการแขวนลอย: สามารถกระจายและทำให้อนุภาคของแข็ง เช่น เม็ดสีและสารตัวเติม มีเสถียรภาพอย่างสม่ำเสมอ เพื่อป้องกันไม่ให้อนุภาคเหล่านี้ตกตะกอน
ผลการกักเก็บน้ำ: เพิ่มการกักเก็บน้ำของฟิล์มเคลือบ ยืดระยะเวลาเปิด และปรับปรุงผลการเปียกของสี
การควบคุมรีโอโลยี: ปรับการไหลและการปรับระดับของการเคลือบ และปรับปรุงปัญหารอยแปรงในระหว่างการก่อสร้าง

2. ขั้นตอนการเติมไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส
ขั้นตอนก่อนการละลาย ในการทำงานจริง ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสจำเป็นต้องกระจายและละลายอย่างสม่ำเสมอผ่านกระบวนการละลายก่อน เพื่อให้แน่ใจว่าเซลลูโลสสามารถทำหน้าที่ได้อย่างเต็มที่ โดยปกติแล้วขอแนะนำให้ละลายในน้ำก่อน แทนที่จะเติมลงในสารเคลือบโดยตรง ขั้นตอนเฉพาะมีดังต่อไปนี้:

เลือกตัวทำละลายที่เหมาะสม โดยปกติแล้วจะใช้น้ำที่ผ่านการดีไอออนไนซ์เป็นตัวทำละลาย หากมีตัวทำละลายอินทรีย์อื่นๆ ในระบบเคลือบ จำเป็นต้องปรับเงื่อนไขการละลายตามคุณสมบัติของตัวทำละลาย

โรยไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสอย่างช้าๆ: โรยผงไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสอย่างช้าๆ และสม่ำเสมอขณะกวนน้ำเพื่อป้องกันการจับตัวเป็นก้อน ความเร็วในการกวนควรช้าเพื่อหลีกเลี่ยงการชะลอการละลายของเซลลูโลสหรือการเกิด “คอลลอยด์” เนื่องจากแรงเฉือนที่มากเกินไป

การละลายแบบนิ่ง: หลังจากโรยไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสแล้ว จะต้องทิ้งไว้ให้นิ่งเป็นระยะเวลาหนึ่ง (โดยปกติ 30 นาทีถึงหลายชั่วโมง) เพื่อให้แน่ใจว่าเซลลูโลสบวมและละลายในน้ำอย่างสมบูรณ์ เวลาในการละลายขึ้นอยู่กับชนิดของเซลลูโลส อุณหภูมิตัวทำละลาย และสภาวะในการกวน

ปรับอุณหภูมิการละลาย: การเพิ่มอุณหภูมิจะช่วยเร่งกระบวนการละลายของไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส โดยทั่วไปแนะนำให้ควบคุมอุณหภูมิของสารละลายระหว่าง 20℃-40℃ อุณหภูมิที่สูงเกินไปอาจทำให้เซลลูโลสเสื่อมสภาพหรือสารละลายเสื่อมสภาพได้

การปรับค่า pH ของสารละลาย ความสามารถในการละลายของไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับค่า pH ของสารละลาย โดยปกติจะละลายได้ดีขึ้นในสภาวะที่เป็นกลางหรือเป็นด่างเล็กน้อย โดยมีค่า pH อยู่ระหว่าง 6-8 ในระหว่างกระบวนการละลาย ค่า pH สามารถปรับได้โดยเติมแอมโมเนียหรือสารที่มีฤทธิ์เป็นด่างอื่นๆ ตามต้องการ

การเติมสารละลายไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสลงในระบบเคลือบ หลังจากละลายแล้ว ให้เติมสารละลายลงในสารเคลือบ ในระหว่างขั้นตอนการเติม ควรเติมอย่างช้าๆ และคนอย่างต่อเนื่องเพื่อให้แน่ใจว่าผสมกับเมทริกซ์สารเคลือบได้เพียงพอ ในระหว่างขั้นตอนการผสม จำเป็นต้องเลือกความเร็วในการกวนที่เหมาะสมตามระบบต่างๆ เพื่อป้องกันไม่ให้ระบบเกิดฟองหรือเซลลูโลสเสื่อมสภาพเนื่องจากแรงเฉือนที่มากเกินไป

การปรับความหนืด หลังจากเติมไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสแล้ว ความหนืดของสารเคลือบสามารถควบคุมได้โดยการปรับปริมาณที่เติม โดยทั่วไป ปริมาณไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสที่ใช้จะอยู่ระหว่าง 0.3%-1.0% (เทียบกับน้ำหนักรวมของสารเคลือบ) และปริมาณที่เติมจะต้องปรับตามข้อกำหนดของสูตรของสารเคลือบโดยการทดลอง หากเติมมากเกินไป อาจทำให้สารเคลือบมีความหนืดสูงเกินไปและไหลได้ไม่ดี ซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพในการก่อสร้าง ในขณะที่หากเติมไม่เพียงพอ อาจทำให้สารเคลือบไม่ข้นและแขวนลอยได้

ดำเนินการทดสอบเสถียรภาพการปรับระดับและการเก็บรักษา หลังจากการเติมไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสและปรับสูตรการเคลือบแล้ว จำเป็นต้องทดสอบประสิทธิภาพการก่อสร้างของการเคลือบ รวมถึงการปรับระดับ การหย่อน การควบคุมรอยแปรง ฯลฯ ในเวลาเดียวกัน ยังต้องมีการทดสอบเสถียรภาพในการเก็บรักษาการเคลือบเพื่อสังเกตการตกตะกอนของการเคลือบหลังจากยืนเป็นระยะเวลาหนึ่ง การเปลี่ยนแปลงความหนืด ฯลฯ เพื่อประเมินเสถียรภาพของไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส

3. ข้อควรระวัง
ป้องกันการเกาะตัวกัน: ในระหว่างกระบวนการละลาย ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสจะดูดซับน้ำและพองตัวได้ง่ายมาก ดังนั้นจึงต้องโรยลงในน้ำอย่างช้าๆ และคนให้เพียงพอเพื่อป้องกันการเกิดก้อน นี่คือจุดเชื่อมโยงที่สำคัญในการดำเนินการ มิฉะนั้น อาจส่งผลต่ออัตราการละลายและความสม่ำเสมอ

หลีกเลี่ยงแรงเฉือนสูง: เมื่อเติมเซลลูโลส ความเร็วในการกวนไม่ควรสูงเกินไป เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อโซ่โมเลกุลเซลลูโลสเนื่องจากแรงเฉือนที่มากเกินไป ส่งผลให้ประสิทธิภาพการทำให้ข้นลดลง นอกจากนี้ ในการผลิตสารเคลือบในภายหลัง ควรหลีกเลี่ยงการใช้อุปกรณ์ที่มีแรงเฉือนสูงให้มากที่สุด

ควบคุมอุณหภูมิการละลาย: เมื่อละลายไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส อุณหภูมิของน้ำไม่ควรสูงเกินไป โดยทั่วไปแนะนำให้ควบคุมที่ 20℃-40℃ ภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูง เซลลูโลสอาจสลายตัว ส่งผลให้ผลการทำให้ข้นและความหนืดลดลง

การจัดเก็บสารละลาย: โดยทั่วไปแล้ว สารละลายไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสต้องเตรียมและใช้ทันที การเก็บรักษาในระยะยาวจะส่งผลต่อความหนืดและความเสถียรของสารละลาย โดยปกติแล้ว แนะนำให้เตรียมสารละลายที่จำเป็นในวันที่ผลิตสี เพื่อรักษาประสิทธิภาพการทำงานที่เหมาะสมที่สุด

การเติมไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสลงในสีนั้นไม่เพียงแต่เป็นกระบวนการผสมทางกายภาพที่เรียบง่ายเท่านั้น แต่ยังต้องผสมผสานกับข้อกำหนดกระบวนการจริงและข้อกำหนดการทำงานเพื่อให้แน่ใจว่าได้ใช้คุณสมบัติการทำให้ข้น การแขวนลอย และการกักเก็บน้ำอย่างเต็มที่ ในระหว่างกระบวนการเติม ควรใส่ใจกับขั้นตอนก่อนการละลาย การควบคุมอุณหภูมิการละลายและค่า pH และการผสมอย่างสมบูรณ์หลังจากการเติม รายละเอียดเหล่านี้จะส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพและความเสถียรของประสิทธิภาพของสี