نحوه افزودن هیدروکسی اتیل سلولز به رنگ

هیدروکسی اتیل سلولز (HEC)یک مشتق سلولز محلول در آب است که به طور گسترده در پوشش ها، چسب ها، مصالح ساختمانی، آرایشی و بهداشتی و سایر زمینه ها استفاده می شود. به عنوان یک ضخیم کننده، تثبیت کننده و اصلاح کننده رئولوژی در پوشش ها عمل می کند و می تواند ویسکوزیته، سیالیت، عملکرد پاشش، تراز افقی و غیره پوشش را بهبود بخشد.

1. خواص اساسی هیدروکسی اتیل سلولز

هیدروکسی اتیل سلولز یک مشتق بی رنگ، بی بو و محلول در آب است که دارای تعداد زیادی گروه هیدروکسی اتیل (-CH2CH2OH) در ساختار مولکولی آن است. دارای ویژگی های اصلی زیر است:

اثر ضخیم شدن: می تواند به طور قابل توجهی ویسکوزیته پوشش های مبتنی بر آب را افزایش دهد و به پوشش ها خواص رئولوژیکی خوبی بدهد.

اثر ضخیم شدن: می تواند به طور موثر سیالیت پوشش ها را بهبود بخشد و عملکرد ساخت و ساز را در غلظت های پایین بهبود بخشد.

بهبود پایداری: افزایش عملکرد پوشش و خواص تراز کردن رنگ و جلوگیری از ته نشین شدن یا تجمع رنگ.

حلالیت در آب: می تواند به سرعت در آب حل شود و برای فرمولاسیون پوشش های مبتنی بر آب مناسب است.

2. مکانیسم اثر هیدروکسی اتیل سلولز

در پوشش های مبتنی بر آب، نقش هیدروکسی اتیل سلولز عمدتاً در جنبه های زیر منعکس می شود:

ضخیم کننده:هیدروکسی اتیل سلولزرئولوژی رنگ را از طریق پیوند هیدروژنی بین مولکولی افزایش می دهد و در نتیجه ویسکوزیته رنگ را افزایش می دهد. پس از افزودن مقدار مناسبی از HEC به رنگ، سیالیت رنگ را می توان به طور موثر کنترل کرد تا از نازک شدن یا چکیدن بیش از حد رنگ جلوگیری شود.

جلوگیری از بارش و لایه بندی: HEC دارای پایداری معلق خاصی است که می تواند از ته نشین شدن رنگدانه ها و پرکننده های جامد در رنگ جلوگیری کند و یکنواختی و پایداری رنگ را حفظ کند.

بهبود عملکرد پاشش: در طول فرآیند پاشش، افزودن HEC به بهبود خواص لغزنده و تسطیح پوشش کمک می کند و صافی پوشش را تضمین می کند.

تنظیم خواص تشکیل فیلم: حلالیت آب HEC می تواند سرعت خشک شدن پوشش های مبتنی بر آب را تنظیم کند، خواص تشکیل فیلم را بهبود بخشد و لایه پوشش را یکنواخت تر و صاف تر کند.

3. نحوه افزودن هیدروکسی اتیل سلولز

افزودن هیدروکسی اتیل سلولز به رنگ پیچیده نیست، اما باید به فرآیند انحلال آن و زمان اضافه کردن آن توجه کرد. در اینجا چند راه متداول برای اضافه کردن آن وجود دارد:

3.1 در آب حل شود

HEC خود محلول در آب است و معمولاً باید ابتدا در آب حل شود. هنگام انحلال HEC باید به نکات زیر توجه کرد:

کنترل دما: اگرچه HEC می تواند در دمای اتاق حل شود، اما با افزایش دمای آب، سرعت انحلال تسریع خواهد شد. به طور کلی، مناسب ترین دمای آب بین 30 تا 40 درجه سانتی گراد است. دمای بیش از حد بالا ممکن است باعث کاهش HEC شده و بر عملکرد آن تأثیر بگذارد.

سرعت هم زدن: برای جلوگیری از تجمع HEC، به هم زدن کافی در طول انحلال، معمولاً با استفاده از تجهیزات اختلاط با برش بالا یا هموژنایزر نیاز است. پودر HEC را می توان به تدریج در حین هم زدن اضافه کرد و مطمئن شد که به طور یکنواخت پخش شده است.

زمان انحلال: زمان انحلال HEC ممکن است بسته به وزن مولکولی آن متفاوت باشد. به طور کلی، HEC با وزن مولکولی پایین سریعتر حل می شود، در حالی که HEC با وزن مولکولی بالا زمان بیشتری می برد. معمولا زمان انحلال بین 15 دقیقه تا 1 ساعت کنترل می شود.

3.2 مستقیماً به مواد پایه رنگ اضافه کنید

روش دیگر افزودن مستقیم HEC به اجزای دیگر (مانند آب، رنگدانه ها، رزین ها و غیره) در طول فرآیند اختلاط رنگ است. این روش به طور کلی برای پوشش های مایع مناسب است، اما موارد زیر باید مورد توجه قرار گیرد:

قبل از خیس شدن: به منظور جلوگیری از کلوخه شدن پودر HEC هنگام افزودن، می توان HEC را با مقدار کمی حلال (آب یا سایر حلال ها) مخلوط کرد تا قبل از افزودن به پایه پوشش، از قبل خیس شود.

فرآیند پراکندگی: پس از افزودن HEC، رنگ باید به طور کامل پخش شود تا اطمینان حاصل شود که HEC به طور یکنواخت در پایه رنگ توزیع می شود. تجهیزات اختلاط برش بالا اغلب برای اطمینان از اینکه این فرآیند به خوبی انجام می شود استفاده می شود.

به ترتیب توجه کنید: ترتیب افزودن HEC باید با توجه به فرمول و فرآیند تولید پوشش تنظیم شود. در برخی از فرمول ها، HEC باید قبل از سایر اصلاح کننده ها یا ضخیم کننده های ویسکوزیته اضافه شود تا از پراکندگی یکنواخت و اثربخشی بهینه اطمینان حاصل شود.

3.3 از محلول هیدروکسی اتیل سلولز از پیش حل شده استفاده کنید

در برخی از فرآیندهای تولید در مقیاس بزرگ، می توان محلول HEC غلیظ را از قبل تهیه کرد و سپس به رنگ اضافه کرد. مزیت این روش این است که فرآیند انحلال نسبتاً ساده است و می تواند پیچیدگی عملیاتی در فرآیند تولید را کاهش دهد. هنگام استفاده از یک پیش محلول، معمولاً غلظت آن را بین 1٪ تا 5٪ کنترل کنید و آن را با توجه به نیاز پوشش تنظیم کنید.

4. بهترین زمان برای اضافه کردن HEC

هنگام تولید پوشش های مبتنی بر آب، بهترین زمان برای افزودن HEC معمولاً در فرمول فاز آب است، زمانی که آب و سایر مواد محلول در آب اضافه می شود. افزودن آن در این زمان می تواند اطمینان حاصل کند که HEC کاملاً حل شده و پراکنده شده است و از نوسانات غیر ضروری در ویسکوزیته و رئولوژی پوشش جلوگیری می کند. مراحل مشخص به شرح زیر است:

ابتدا آب و سایر مواد محلول در آب (مانند مواد نگهدارنده، پخش کننده ها) را به طور یکنواخت مخلوط کنید.

هیدروکسی اتیل سلولز را اضافه کنید و کاملاً هم بزنید تا از پراکندگی یکنواخت اطمینان حاصل کنید.

پس از حل شدن HEC، مواد دیگری مانند رنگدانه ها، پرکننده ها و رزین ها اضافه می شوند.

در نهایت برای اطمینان از یکنواختی و روان بودن رنگ، اختلاط رنگ با برش بالا انجام می شود.

5. مقدار HEC را اضافه کنید

مقدار HEC اضافه شده معمولاً به الزامات فرمولاسیون پوشش و اهداف عملکرد محصول نهایی بستگی دارد. به طور کلی، مقدار HEC اضافه شده معمولا بین 0.2٪ تا 2٪ است. مقدار خاص با توجه به ویسکوزیته، سیالیت و سایر الزامات پوشش تنظیم می شود. سطوح افزودنی کمتر برای پوشش‌هایی استفاده می‌شود که به ویسکوزیته یا خواص جریان کمتری نیاز دارند، در حالی که سطوح افزودنی بالاتر برای پوشش‌هایی که به ویسکوزیته بالاتر و خواص رئولوژیکی بهتر نیاز دارند استفاده می‌شود.

اضافه کردنهیدروکسی اتیل سلولزبه پوشش ها می تواند به طور موثر رئولوژی، پایداری و عملکرد ساخت پوشش ها را بهبود بخشد. از طریق روش‌های انحلال و پراکندگی مناسب، می‌توان از توزیع یکنواخت HEC در پوشش اطمینان حاصل کرد که به آن اجازه می‌دهد عملکرد مطلوبی داشته باشد. مقدار اضافه را با توجه به نیازهای خاص پوشش تنظیم کنید تا به اثر دلخواه برسید.