Cellulose-ether is een klasse van in water oplosbare polymeren afgeleid van cellulose, het belangrijkste structurele bestanddeel van plantencelwanden.Cellulose-ether heeft veel unieke eigenschappen, waaronder een hoge waterretentie, verdikking, binding en filmvormend vermogen.Deze eigenschappen maken cellulose-ether tot een belangrijk ingrediënt in veel industriële, farmaceutische en persoonlijke verzorgingsproducten.

Een van de belangrijkste eigenschappen van cellulose-ether is de viscositeit, die verwijst naar de weerstand van een vloeistof om te stromen.Viscositeit is een belangrijke parameter die de werking en toepassing van cellulose-ether in verschillende producten beïnvloedt.In dit artikel bespreken we de viscositeit van cellulose-ether, inclusief de meting ervan, de factoren die hierop van invloed zijn en de toepassing ervan in verschillende industrieën.

Meting van de viscositeit van cellulose-ether

De viscositeit van cellulose-ether wordt meestal gemeten met behulp van een viscometer, een instrument dat de stroomsnelheid van een vloeistof meet onder invloed van de zwaartekracht of een uitgeoefende kracht.Er zijn verschillende soorten viscositeitsmeters, waaronder roterende, capillaire en oscillerende viscositeitsmeters, elk met zijn eigen voordelen en beperkingen.

Rotatieviscosimeters zijn de meest gebruikte instrumenten voor het meten van de viscositeit van cellulose-ether.Deze instrumenten meten het koppel dat nodig is om een ​​spil of rotor ondergedompeld in de vloeistof met een constante snelheid te laten draaien.De viscositeit wordt vervolgens berekend op basis van de relatie tussen het koppel en de rotatiesnelheid.

Capillaire viscositeitsmeters daarentegen meten de tijd die een vast vloeistofvolume nodig heeft om door een smal capillair buisje te stromen onder invloed van de zwaartekracht of een drukgradiënt.De viscositeit wordt vervolgens berekend op basis van de wet van Poiseuille, die het debiet relateert aan de viscositeit, de buisdiameter en de drukgradiënt.

Oscillerende viscosimeters, die de vervorming en het herstel van een vloeistof onder een sinusvormige schuifspanning meten, worden gebruikt om de complexe viscositeit van cellulose-ether, de frequentieafhankelijke viscositeit, te meten.

Factoren die de viscositeit van cellulose-ether beïnvloeden

De viscositeit van cellulose-ether wordt beïnvloed door verschillende factoren, waaronder het molecuulgewicht, de substitutiegraad, de concentratie, de temperatuur en de afschuifsnelheid.

Molecuulgewicht: De viscositeit van cellulose-ether neemt toe met toenemend molecuulgewicht, aangezien polymeren met een hoger molecuulgewicht langere ketens hebben die met elkaar verstrikt raken, wat leidt tot een verhoogde weerstand tegen stroming.

Substitutiegraad: De substitutiegraad (DS) van cellulose-ether, die verwijst naar het aantal gesubstitueerde hydroxylgroepen per glucose-eenheid in de celluloseketen, heeft ook invloed op de viscositeit.Naarmate de DS toeneemt, neemt de viscositeit van cellulose-ether toe als gevolg van toegenomen ketenverstrengeling en intermoleculaire interacties.

Concentratie: De viscositeit van cellulose-ether neemt toe met toenemende concentratie, aangezien hogere concentraties leiden tot meer ketenverstrengeling en intermoleculaire interacties.

Temperatuur: De viscositeit van cellulose-ether neemt af met toenemende temperatuur, aangezien hogere temperaturen leiden tot verhoogde moleculaire beweging en verminderde intermoleculaire interacties.

Afschuifsnelheid: De viscositeit van cellulose-ether is ook afhankelijk van de toegepaste afschuifsnelheid, aangezien hogere afschuifsnelheden leiden tot een betere uitlijning van de ketting en een verminderde stromingsweerstand.

Toepassing van cellulose-ether in verschillende industrieën

Cellulose-ether wordt veel gebruikt in verschillende industrieën vanwege zijn unieke eigenschappen, waaronder zijn viscositeit.Enkele van de belangrijkste toepassingen van cellulose-ether in verschillende industrieën worden hieronder besproken.

Constructie: Cellulose-ether wordt gebruikt als verdikkingsmiddel, waterretentiemiddel en bindmiddel in bouwproducten zoals cement, mortel en gips.Het verbetert de verwerkbaarheid, consistentie en hechting van deze producten, wat leidt tot verbeterde prestaties en duurzaamheid.

Geneesmiddelen: Cellulose-ether wordt gebruikt als hulpstof in farmaceutische formuleringen zoals tabletten, capsules en crèmes.Het verbetert de vloeibaarheid, samendrukbaarheid en viscositeit van de formuleringen, wat leidt tot verbeterde medicijnafgifte en stabiliteit.