เซลลูโลสอีเทอร์เป็นกลุ่มโพลิเมอร์ที่ละลายน้ำได้ซึ่งได้มาจากเซลลูโลส ซึ่งเป็นส่วนประกอบโครงสร้างหลักของผนังเซลล์พืชเซลลูโลสอีเทอร์มีคุณสมบัติพิเศษมากมาย รวมถึงการกักเก็บน้ำสูง ความข้น การยึดเกาะ และความสามารถในการขึ้นรูปฟิล์มคุณสมบัติเหล่านี้ทำให้เซลลูโลสอีเทอร์เป็นส่วนประกอบสำคัญในอุตสาหกรรม ยา และผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล

คุณสมบัติที่สำคัญอย่างหนึ่งของเซลลูโลสอีเทอร์คือความหนืด ซึ่งหมายถึงความต้านทานของของไหลที่จะไหลความหนืดเป็นตัวแปรสำคัญที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพและการใช้เซลลูโลสอีเทอร์ในผลิตภัณฑ์ต่างๆในบทความนี้ เราจะหารือเกี่ยวกับความหนืดของเซลลูโลสอีเทอร์ รวมถึงการวัดค่า ปัจจัยที่มีผลกระทบต่อเซลลูโลสอีเทอร์ และการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ

การวัดความหนืดของเซลลูโลสอีเทอร์

ความหนืดของเซลลูโลสอีเทอร์โดยทั่วไปจะวัดโดยใช้เครื่องวัดความหนืด ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ใช้วัดอัตราการไหลของของไหลภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงหรือแรงที่กระทำเครื่องวัดความหนืดมีหลายประเภท ได้แก่ เครื่องวัดความหนืดแบบหมุน แบบคาพิลลารี และแบบสั่น ซึ่งแต่ละแบบก็มีข้อดีและข้อจำกัดต่างกันไป

เครื่องวัดความหนืดแบบหมุนเป็นเครื่องมือที่ใช้บ่อยที่สุดในการวัดความหนืดของเซลลูโลสอีเทอร์เครื่องมือเหล่านี้วัดแรงบิดที่ต้องใช้ในการหมุนแกนหมุนหรือโรเตอร์ที่แช่อยู่ในของไหลด้วยความเร็วคงที่จากนั้นจะคำนวณความหนืดตามความสัมพันธ์ระหว่างแรงบิดและความเร็วในการหมุน

ในทางกลับกัน เครื่องวัดความหนืดของหลอดเลือดฝอยจะวัดเวลาที่จำเป็นสำหรับปริมาตรคงที่ของของไหลที่จะไหลผ่านท่อฝอยแคบภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงหรือการไล่ระดับความดันจากนั้นความหนืดจะคำนวณตามกฎของปัวเซยล์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับอัตราการไหลกับความหนืด เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ และการไล่ระดับความดัน

Oscillatory viscometers ซึ่งวัดการเสียรูปและการฟื้นตัวของของไหลภายใต้ความเค้นเฉือนไซน์ ใช้ในการวัดความหนืดเชิงซ้อนของเซลลูโลสอีเทอร์ ซึ่งเป็นความหนืดที่ขึ้นกับความถี่

ปัจจัยที่มีผลต่อความหนืดของเซลลูโลสอีเทอร์

ความหนืดของเซลลูโลสอีเทอร์ได้รับอิทธิพลจากหลายปัจจัย รวมถึงน้ำหนักโมเลกุล ระดับของการแทนที่ ความเข้มข้น อุณหภูมิ และอัตราการเฉือน

น้ำหนักโมเลกุล: ความหนืดของเซลลูโลสอีเทอร์เพิ่มขึ้นตามน้ำหนักโมเลกุลที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากโพลิเมอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงจะมีสายโซ่ที่ยาวกว่าซึ่งพันกันซึ่งนำไปสู่การต้านทานการไหลที่เพิ่มขึ้น

ระดับของการแทนที่: ระดับของการแทนที่ (DS) ของเซลลูโลสอีเทอร์ ซึ่งหมายถึงจำนวนของกลุ่มไฮดรอกซิลที่ถูกแทนที่ต่อหน่วยกลูโคสในสายโซ่เซลลูโลสก็ส่งผลต่อความหนืดเช่นกันเมื่อ DS เพิ่มขึ้น ความหนืดของเซลลูโลสอีเทอร์จะเพิ่มขึ้นเนื่องจากการพันกันของสายโซ่และปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลที่เพิ่มขึ้น

ความเข้มข้น: ความหนืดของเซลลูโลสอีเทอร์เพิ่มขึ้นตามความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากความเข้มข้นที่สูงขึ้นนำไปสู่การพัวพันกันของสายโซ่และปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลที่เพิ่มขึ้น

อุณหภูมิ: ความหนืดของเซลลูโลสอีเทอร์จะลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น เนื่องจากอุณหภูมิที่สูงขึ้นจะทำให้การเคลื่อนที่ของโมเลกุลเพิ่มขึ้นและอันตรกิริยาระหว่างโมเลกุลลดลง

อัตราการเฉือน: ความหนืดของเซลลูโลสอีเทอร์ยังขึ้นอยู่กับอัตราการเฉือนที่ใช้ เนื่องจากอัตราการเฉือนที่สูงขึ้นจะนำไปสู่การตั้งแนวโซ่ที่เพิ่มขึ้นและความต้านทานต่อการไหลลดลง

การประยุกต์ใช้เซลลูโลสอีเทอร์ในอุตสาหกรรมต่างๆ

เซลลูโลสอีเทอร์ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เนื่องจากมีคุณสมบัติพิเศษเฉพาะตัว ซึ่งรวมถึงความหนืดด้วยการใช้งานที่สำคัญบางประการของเซลลูโลสอีเทอร์ในอุตสาหกรรมต่างๆ ได้กล่าวถึงด้านล่าง

โครงสร้าง: เซลลูโลสอีเทอร์ใช้เป็นสารเพิ่มความข้น สารกักเก็บน้ำ และสารยึดเกาะในผลิตภัณฑ์ก่อสร้าง เช่น ซีเมนต์ ปูน และยิปซั่มปรับปรุงความสามารถในการทำงาน ความสม่ำเสมอ และการยึดเกาะของผลิตภัณฑ์เหล่านี้ นำไปสู่การปรับปรุงประสิทธิภาพและความทนทาน

เภสัชกรรม: เซลลูโลสอีเทอร์ถูกใช้เป็นสารเพิ่มปริมาณในสูตรยา เช่น ยาเม็ด แคปซูล และครีมช่วยเพิ่มความสามารถในการไหล การอัดตัว และความหนืดของสูตร นำไปสู่การนำส่งยาและความเสถียรที่ดีขึ้น