Methocel纖維素醚產(chǎn)品介紹(4)
四、溶液制備
Methocel纖維素醚產(chǎn)品是一種糖類(lèi)聚合物,它能溶解于水和所要求的某些有機(jī)溶劑中,由于膨脹和它們的結(jié)構(gòu)層不斷被水合作用,而膨脹作用無(wú)顯著的溶解范圍,有如發(fā)生在離子化鹽溶解那樣。它的溶液濃度,根據(jù)所需制備的粘度而定。即根據(jù)所用產(chǎn)品的類(lèi)型和粘度。低粘度產(chǎn)品(15~100厘泊)可組成百分之10~15的濃度,高粘度產(chǎn)品(400~75000厘泊)的標(biāo)準(zhǔn)限度為百分之2~3的濃度。
所選擇的Methocel產(chǎn)品的物理形態(tài)(粉末和經(jīng)表面處理的粉末),將影響配制溶液的制備工藝。
制備好的無(wú)凝膠Methocel溶液是有三個(gè)基本步驟:
分散——Methocel產(chǎn)品的每一顆粒必須潤(rùn)濕;
攪動(dòng)——保持分散;
溶解——水化(構(gòu)成粘度)
在企業(yè)溶解它們之前,使顆粒分散是很重要的,良好的分散可阻止所形成的凝膠成團(tuán)狀,不同物理形態(tài)的產(chǎn)品需要不同的工藝來(lái)制備最有效的溶液。
1、經(jīng)處理的粉末
產(chǎn)品經(jīng)表面處理的粉末可直接加入于水體系中。這種粉末產(chǎn)品在一般攪動(dòng)下就能很好分散。并在堿性時(shí)被溶解(構(gòu)成粘度)。
經(jīng)表面處理的粉末提供不尋常的處理柔韌性和溶解速率的控制。這些產(chǎn)品的水化可設(shè)法被抑制,它可以用PH控制到某一點(diǎn)時(shí)才發(fā)生溶解作用。它們?nèi)菀妆焕渌疂?rùn)濕,并略為攪動(dòng)就能均勻分散而無(wú)凝塊。
經(jīng)表面處理的粉末,使用普通自來(lái)水在略加攪動(dòng)下即可容易地制備濃度達(dá)百分之10的水溶液漿料,超過(guò)這濃度,保持時(shí)間減少,同時(shí)該物質(zhì)迅速變得太粘以至不能傾倒,或不易用泵抽送。
水溶液漿料保持45分鐘而仍然有用,而且,使?jié){料成所要求的堿性時(shí),漿料粉末的完全溶解能迅速完成。適宜的方法包括:
(1)加入足夠的氫氧化銨于液體分散液中(在用水稀釋所得的各種產(chǎn)品的適當(dāng)濃度之后)以獲得PH8.5~9.0,促使粘度迅速發(fā)展而成一種流暢而無(wú)凝膠的溶液[US。3297583用調(diào)節(jié)PH控制溶解以形成漿料]。注意:如欲調(diào)節(jié)高濃度漿料的PH可導(dǎo)致過(guò)高的粘度,以致這漿料不能用泵抽送或傾倒。PH調(diào)節(jié)只能在漿料用水稀釋濃度之后才可使用。
注:經(jīng)表面處理的產(chǎn)品只有將PH調(diào)節(jié)至一定堿性(PH8.5~9.0)才能充分迅速溶解。
(2)可將漿料加入干堿性研碎色料或填料分散液;或加入于堿性色料乳膠組分中,使其迅速溶解形成均勻粘度。
(3)可于漿料中加入干的堿性色料或填料,用高速或低速設(shè)備混合,也可迅速溶解形成一定的粘度。
經(jīng)表面處理的產(chǎn)品,在制備過(guò)程中在不同時(shí)刻加入于乳膠涂料中。既可在乙二醇漿料中,或是直接加入粉末,或是通過(guò)配成貯備溶液加入。
例如:
(1)作為一種可分散的粉末,可在加入顏料之前直接加入研碎色料中。注意:這些增稠劑不必在制備高固體組成的最后加入,或不必在原有中性或酸性的組成未改變至堿性后加入。
(2)作為貯備溶液,乙二醇漿料或水漿料在研碎色料加入后加入。
(3)作為貯備溶液,乙二醇漿料或水漿料,在組成乳膠后加入于涂料中。
2、未經(jīng)處理的粉末
一般使用三種不同工藝予以分散:
(1)在熱水中分散
未經(jīng)處理的產(chǎn)品具有唯一的和有價(jià)值的熱水不溶性,而具有冷水溶性。
這種產(chǎn)品可以用所需水的總體的1/5~1/3的熱水(80℃~90℃)混合分散,攪動(dòng)使所用顆粒全部濕透。
為了使其完全溶解,于是加入剩余部分的水,它可以是冷水,甚至是冰水,以得到適宜的溫度,必須連續(xù)攪動(dòng)一直至混和良好。
注:為了使混合液極度清徹和可重復(fù)性的控制粘度,Methocel A產(chǎn)品溶液必須予以冷卻到0~5℃,處理20~40分鐘。
通常Methocel E、F、J和K產(chǎn)品的溶液需要冷卻到20~25℃,或以下。
由于Methocel纖維素醚產(chǎn)品能很好分散在80℃以上的水中,在加入冷水之前,這粉末狀顆粒要預(yù)先用熱水使其更好的潤(rùn)濕;如果直接用冷水與粉末混合,則在顆粒的外面會(huì)產(chǎn)生一種膠質(zhì)的薄膜而引起團(tuán)聚從而減慢水向顆粒內(nèi)部的擴(kuò)散作用。這很重要,無(wú)論如何要用熱水潤(rùn)濕后再予以適當(dāng)冷卻以保證Methocel完全溶解,用低溫水是無(wú)效的。使用Methocel E、F、J和K產(chǎn)品建議不必象Methocel A或HB等級(jí)那樣進(jìn)行冷卻。
下圖表示以Methocel K15C纖維素醚配制溶液它不必象Methocel A15C那樣冷卻。其他的羥丙基甲基纖維素產(chǎn)品的漿料(產(chǎn)品E、F、J牌號(hào))也不需象“A”牌號(hào)產(chǎn)品那樣冷卻。
(2)在非水溶劑中分散
未經(jīng)處理的粉末狀產(chǎn)品可分散于水可混溶的有機(jī)溶劑中,如一份Methocel產(chǎn)品粉末,用5~8份溶劑比例的乙醇或乙二醇,于是將這分散的Methocel產(chǎn)品和有機(jī)溶劑加入于冷水或在其中加入冷水。
注:在加入水時(shí),如果組分中不是5~8份有機(jī)溶劑,則這混和物太厚和成漿糊狀,以致得不到良好結(jié)果。

圖百分之12Methocel K15C和Methocel A15C牌號(hào)產(chǎn)品在熱水成漿時(shí)的粘度變化
(3)干式摻后分散
該產(chǎn)品可在加水之前,通過(guò)干式摻和,用于組份中含有其他的干粉成分中,所用其他的干粉產(chǎn)品要能保持Methocel顆粒被分散。
上圖表示Methocel K15C和Methocel A15C纖維素醚產(chǎn)品熱漿的冷卻效果,顯示了最好粘度形成所需的冷卻程度。 |