Boya formülasyonlarında hidroksietil selüloz (HEC), boyaların depolama stabilitesini, tesviye ve yapı özelliklerini iyileştirebilen yaygın bir koyulaştırıcı ve reoloji değiştiricidir. Boyalara hidroksietil selüloz ilave etmek ve etkili çalışmasını sağlamak için belirli adımların ve önlemlerin takip edilmesi gerekir. Spesifik süreç aşağıdaki gibidir:
1. Hidroksietil selülozun özellikleri
Hidroksietil selüloz, mükemmel kalınlaştırma, film oluşturma, su tutma, süspansiyon ve emülsiyon oluşturma özelliklerine sahip, iyonik olmayan, suda çözünebilen bir polimerdir. Su bazlı boyalarda, yapıştırıcılarda, seramiklerde, mürekkeplerde ve diğer ürünlerde yaygın olarak kullanılır. Selüloz moleküler zincirindeki hidroksil gruplarının bir kısmının hidroksietil gruplarıyla değiştirilmesiyle elde edilir, dolayısıyla suda iyi çözünürlüğe sahiptir.
HEC'in boyalardaki ana işlevleri şunlardır:
Kalınlaştırma etkisi: Boyanın viskozitesini arttırın, boyanın sarkmasını önleyin ve mükemmel inşaat özelliklerine sahip olmasını sağlayın.
Süspansiyon etkisi: Pigmentler ve dolgu maddeleri gibi katı parçacıkları eşit şekilde dağıtabilir ve stabilize ederek bunların yerleşmesini önleyebilir.
Su tutma etkisi: Kaplama filminin su tutma özelliğini artırın, açık kalma süresini uzatın ve boyanın ıslatma etkisini artırın.
Reoloji kontrolü: Kaplamanın akışkanlığını ve tesviyesini ayarlayın ve inşaat sırasında fırça izi sorununu iyileştirin.
2. Hidroksietil selülozun ilave adımları
Ön çözünme adımı Fiili operasyonda, hidroksietil selülozun bir ön çözünme işlemi yoluyla eşit şekilde dağıtılması ve çözülmesi gerekir. Selülozun rolünü tam olarak yerine getirebilmesini sağlamak için, genellikle onu doğrudan kaplamaya eklemek yerine önce suda çözmeniz önerilir. Spesifik adımlar aşağıdaki gibidir:
Uygun bir solvent seçin: solvent olarak genellikle deiyonize su kullanılır. Kaplama sisteminde başka organik solventler mevcut ise solventin özelliklerine göre çözünme şartlarının ayarlanması gerekmektedir.
Hidroksietil selülozu yavaşça serpin: Topaklanmayı önlemek için suyu karıştırırken hidroksietil selüloz tozunu yavaş ve eşit bir şekilde serpin. Aşırı kesme kuvveti nedeniyle selülozun çözünme hızının yavaşlamasını veya "kolloidlerin" oluşmasını önlemek için karıştırma hızı yavaş olmalıdır.
Ayakta çözünme: Hidroksietil selüloz serpildikten sonra, selülozun tamamen şişip suda çözünmesini sağlamak için bir süre (genellikle 30 dakika ila birkaç saat) beklemeye bırakılması gerekir. Çözünme süresi selülozun türüne, çözücü sıcaklığına ve karıştırma koşullarına bağlıdır.
Çözünme sıcaklığını ayarlayın: Sıcaklığın arttırılması, hidroksietil selülozun çözünme sürecinin hızlandırılmasına yardımcı olur. Genellikle çözelti sıcaklığının 20°C -40°C arasında kontrol edilmesi önerilir. Çok yüksek bir sıcaklık, selülozun bozulmasına veya çözeltinin bozulmasına neden olabilir.
Çözeltinin pH değerinin ayarlanması Hidroksietil selülozun çözünürlüğü çözeltinin pH değeriyle yakından ilişkilidir. Genellikle nötr veya hafif alkali koşullar altında, pH değeri 6-8 arasında olduğunda daha iyi çözünür. Çözünme işlemi sırasında ihtiyaca göre amonyak veya diğer alkali maddeler eklenerek pH değeri ayarlanabilir.
Kaplama sistemine hidroksietil selüloz çözeltisinin eklenmesi Çözündükten sonra çözeltiyi kaplamaya ekleyin. Ekleme işlemi sırasında kaplama matrisi ile yeterli karışımın sağlanması için yavaş yavaş eklenmeli ve sürekli karıştırılmalıdır. Karıştırma işlemi sırasında sistemin aşırı kesme kuvveti nedeniyle köpürmesini veya selülozun bozunmasını önlemek için farklı sistemlere göre uygun karıştırma hızının seçilmesi gerekir.
Viskozitenin ayarlanması Hidroksietil selüloz eklendikten sonra, eklenen miktarın ayarlanmasıyla kaplamanın viskozitesi kontrol edilebilir. Genellikle kullanılan hidroksietil selülozun miktarı %0,3 ila %1,0 arasındadır (kaplamanın toplam ağırlığına göre) ve eklenen spesifik miktarın, kaplamanın formülasyon gereksinimlerine göre deneysel olarak ayarlanması gerekir. Çok yüksek miktarda ilave, kaplamanın çok yüksek viskoziteye ve zayıf akışkanlığa sahip olmasına neden olarak inşaat performansını etkileyebilir; yetersiz ekleme, kalınlaştırma ve süspansiyon rolünü oynayamayabilir.
Tesviye ve depolama stabilite testlerinin gerçekleştirilmesi Hidroksietil selüloz eklendikten ve kaplama formülü ayarlandıktan sonra, tesviye, sarkma, fırça izi kontrolü vb. dahil olmak üzere kaplama yapı performansının test edilmesi gerekir. Aynı zamanda kaplama depolama stabilite testinin de yapılması gerekir. Hidroksietil selülozun stabilitesini değerlendirmek için bir süre bekletildikten sonra kaplamanın çökelmesini, viskozite değişimini vb. gözlemleyin.
3. Önlemler
Topaklanmayı önleyin: Çözünme işlemi sırasında hidroksietil selülozun suyu çekmesi ve şişmesi çok kolaydır, bu nedenle topak oluşumunu önlemek için suya yavaş yavaş serpilmeli ve yeterli karıştırma sağlanmalıdır. Bu operasyondaki önemli bir bağlantıdır, aksi takdirde çözünme hızını ve tekdüzeliği etkileyebilir.
Yüksek kesme kuvvetinden kaçının: Selüloz eklerken, aşırı kesme kuvveti nedeniyle selüloz moleküler zincirinin zarar görmesini ve bunun kalınlaşma performansının düşmesini önlemek için karıştırma hızı çok yüksek olmamalıdır. Ayrıca daha sonraki kaplama üretiminde yüksek kesmeli ekipmanların kullanımından da mümkün olduğunca kaçınılmalıdır.
Çözünme sıcaklığını kontrol edin: Hidroksietil selülozu çözerken su sıcaklığı çok yüksek olmamalıdır. Genellikle 20°C -40°C'de kontrol edilmesi önerilir. Yüksek sıcaklık koşulları altında selüloz bozunabilir ve bunun sonucunda kalınlaştırıcı etkisi ve viskozitesi azalabilir.
Solüsyonun saklanması: Hidroksietil selüloz solüsyonlarının genellikle hemen hazırlanması ve kullanılması gerekir. Uzun süreli depolama viskozitesini ve stabilitesini etkileyecektir. Optimum performansını korumak için genellikle gerekli solüsyonun boya üretimi gününde hazırlanması tavsiye edilir.
Hidroksietil selülozun boyaya eklenmesi yalnızca basit bir fiziksel karıştırma işlemi değildir, aynı zamanda kalınlaştırma, süspansiyon ve su tutma özelliklerinin tam olarak kullanılmasını sağlamak için gerçek işlem gereklilikleri ve çalışma spesifikasyonlarıyla birleştirilmesi gerekir. Ekleme işlemi sırasında ön çözünme aşamasına, çözünme sıcaklığının ve pH değerinin kontrolüne ve ekleme sonrası tam karıştırmaya dikkat edin. Bu detaylar boyanın kalitesini ve performans stabilitesini doğrudan etkileyecektir.
Gönderim zamanı: 19 Eylül 2024