Trong công thức sơn, hydroxyethyl cellulose (HEC) là chất làm đặc và chất điều chỉnh lưu biến phổ biến có thể cải thiện tính ổn định khi lưu trữ, tính đồng đều và tính kết cấu của sơn. Để thêm hydroxyethyl cellulose vào sơn và đảm bảo hiệu quả, cần tuân thủ một số bước và biện pháp phòng ngừa nhất định. Quy trình cụ thể như sau:
1. Tính chất của hydroxyethyl cellulose
Hydroxyethyl cellulose là một loại polymer không ion tan trong nước có đặc tính làm đặc, tạo màng, giữ nước, tạo huyền phù và nhũ hóa tuyệt vời. Nó thường được sử dụng trong sơn gốc nước, chất kết dính, gốm sứ, mực in và các sản phẩm khác. Nó thu được bằng cách thay thế một phần nhóm hydroxyl trên chuỗi phân tử cellulose bằng nhóm hydroxyethyl, do đó nó có độ hòa tan trong nước tốt.
Chức năng chính của HEC trong sơn là:
Tác dụng làm đặc: Tăng độ nhớt của sơn, ngăn sơn bị chảy xệ, có tính chất thi công tuyệt vời.
Hiệu ứng huyền phù: Có thể phân tán đều và ổn định các hạt rắn như chất màu và chất độn để ngăn chúng lắng xuống.
Hiệu ứng giữ nước: Tăng cường khả năng giữ nước của màng sơn, kéo dài thời gian mở và cải thiện hiệu ứng làm ướt của sơn.
Kiểm soát tính lưu biến: điều chỉnh độ chảy và độ phẳng của lớp phủ, cải thiện vấn đề vệt cọ trong quá trình thi công.
2. Các bước bổ sung hydroxyethyl cellulose
Bước tiền hòa tan Trong quá trình vận hành thực tế, hydroxyethyl cellulose cần được phân tán đều và hòa tan thông qua quy trình tiền hòa tan. Để đảm bảo cellulose có thể phát huy hết tác dụng của mình, thông thường nên hòa tan cellulose trong nước trước, thay vì thêm trực tiếp vào lớp phủ. Các bước cụ thể như sau:
Chọn dung môi phù hợp: thường dùng nước khử ion làm dung môi. Nếu có dung môi hữu cơ khác trong hệ thống sơn phủ, cần điều chỉnh điều kiện hòa tan theo tính chất của dung môi.
Rắc hydroxyethyl cellulose từ từ: Rắc bột hydroxyethyl cellulose từ từ và đều trong khi khuấy nước để tránh kết tụ. Tốc độ khuấy phải chậm để tránh làm chậm tốc độ hòa tan cellulose hoặc hình thành “keo” do lực cắt quá mức.
Hòa tan đứng: Sau khi rắc hydroxyethyl cellulose, cần để yên trong một khoảng thời gian (thường là 30 phút đến vài giờ) để đảm bảo cellulose nở hoàn toàn và hòa tan trong nước. Thời gian hòa tan phụ thuộc vào loại cellulose, nhiệt độ dung môi và điều kiện khuấy.
Điều chỉnh nhiệt độ hòa tan: Tăng nhiệt độ giúp đẩy nhanh quá trình hòa tan hydroxyethyl cellulose. Thông thường nên kiểm soát nhiệt độ dung dịch trong khoảng 20℃-40℃. Nhiệt độ quá cao có thể gây ra sự phân hủy cellulose hoặc làm hỏng dung dịch.
Điều chỉnh giá trị pH của dung dịch Độ hòa tan của hydroxyethyl cellulose có liên quan chặt chẽ đến giá trị pH của dung dịch. Nó thường hòa tan tốt hơn trong điều kiện trung tính hoặc hơi kiềm, với giá trị pH từ 6-8. Trong quá trình hòa tan, giá trị pH có thể được điều chỉnh bằng cách thêm amoniac hoặc các chất kiềm khác khi cần.
Thêm dung dịch hydroxyethyl cellulose vào hệ thống phủ Sau khi hòa tan, thêm dung dịch vào lớp phủ. Trong quá trình thêm, nên thêm từ từ và khuấy liên tục để đảm bảo trộn đủ với ma trận phủ. Trong quá trình trộn, cần chọn tốc độ khuấy phù hợp theo các hệ thống khác nhau để ngăn hệ thống tạo bọt hoặc phân hủy cellulose do lực cắt quá mức.
Điều chỉnh độ nhớt Sau khi thêm hydroxyethyl cellulose, độ nhớt của lớp phủ có thể được kiểm soát bằng cách điều chỉnh lượng thêm vào. Nhìn chung, lượng hydroxyethyl cellulose sử dụng nằm trong khoảng 0,3%-1,0% (so với tổng trọng lượng của lớp phủ) và lượng cụ thể được thêm vào cần được điều chỉnh theo yêu cầu về công thức của lớp phủ. Lượng thêm vào quá cao có thể khiến lớp phủ có độ nhớt quá cao và độ lưu động kém, ảnh hưởng đến hiệu suất thi công; trong khi lượng thêm vào không đủ có thể không phát huy được tác dụng làm đặc và huyền phù.
Tiến hành thử nghiệm độ ổn định khi lưu trữ và san phẳng Sau khi thêm hydroxyethyl cellulose và điều chỉnh công thức phủ, cần kiểm tra hiệu suất thi công lớp phủ, bao gồm độ san phẳng, độ võng, kiểm soát vết cọ, v.v. Đồng thời, thử nghiệm độ ổn định khi lưu trữ lớp phủ cũng cần quan sát quá trình lắng đọng của lớp phủ sau khi để yên trong một thời gian, sự thay đổi độ nhớt, v.v., để đánh giá độ ổn định của hydroxyethyl cellulose.
3. Các biện pháp phòng ngừa
Ngăn ngừa kết tụ: Trong quá trình hòa tan, hydroxyethyl cellulose rất dễ hấp thụ nước và trương nở, vì vậy cần phải rắc từ từ vào nước và đảm bảo khuấy đủ để ngăn ngừa hình thành cục. Đây là mắt xích quan trọng trong quá trình vận hành, nếu không có thể ảnh hưởng đến tốc độ hòa tan và tính đồng nhất.
Tránh lực cắt cao: Khi thêm cellulose, tốc độ khuấy không nên quá cao để tránh làm hỏng chuỗi phân tử cellulose do lực cắt quá mức, dẫn đến giảm hiệu suất làm đặc của nó. Ngoài ra, trong quá trình sản xuất lớp phủ tiếp theo, cũng nên tránh sử dụng thiết bị cắt cao càng nhiều càng tốt.
Kiểm soát nhiệt độ hòa tan: Khi hòa tan hydroxyethyl cellulose, nhiệt độ nước không được quá cao. Nhìn chung nên kiểm soát ở mức 20℃-40℃. Trong điều kiện nhiệt độ cao, cellulose có thể bị phân hủy, dẫn đến giảm hiệu quả làm đặc và độ nhớt của nó.
Lưu trữ dung dịch: Dung dịch hydroxyethyl cellulose thường cần được pha chế và sử dụng ngay. Lưu trữ lâu dài sẽ ảnh hưởng đến độ nhớt và độ ổn định của dung dịch. Thường nên pha chế dung dịch cần thiết vào ngày sản xuất sơn để duy trì hiệu suất tối ưu của dung dịch.
Việc bổ sung hydroxyethyl cellulose vào sơn không chỉ là một quá trình trộn vật lý đơn giản mà còn cần kết hợp với các yêu cầu quy trình thực tế và thông số kỹ thuật vận hành để đảm bảo các đặc tính làm đặc, huyền phù và giữ nước của nó được sử dụng đầy đủ. Trong quá trình bổ sung, hãy chú ý đến bước hòa tan trước, kiểm soát nhiệt độ hòa tan và giá trị pH, và trộn đầy đủ sau khi bổ sung. Những chi tiết này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và độ ổn định hiệu suất của sơn.
Thời gian đăng: 19-09-2024