هیدروکسی اتیل سلولز (HEC) یکی از متداول ترین ضخیم کننده ها در رنگ های مبتنی بر آب است. روند انحلال آن به طور مستقیم بر عملکرد محصول نهایی تأثیر می گذارد. در تولید واقعی ، حدود 30 ٪ از مشکلات ضخیم شدن رنگ ناشی از عملیات نامناسب انحلال HEC است. با مقایسه مزایا و مضرات روشهای مختلف انحلال و ارائه مشخصات عملکرد امکان پذیر ، به مهندسین نقاشی کمک می کند تا اساساً مشکلات فنی مانند ضخیم شدن ناهموار و راندمان پایین را حل کنند.
1. تأثیر مهلک خرابی انحلال HEC بر روی سیستم رنگ
مشکلات مشترک
پدیده "Fisheye": ذرات HEC ناقص حل شده توده های کلوئیدی شفاف را تشکیل می دهند
راندمان ضخیم کم: ویسکوزیته اندازه گیری شده فقط 50-70 ٪ از انتظار می رود
نوسانات پس از آن: افزایش غیر طبیعی یا کاهش ویسکوزیته در هنگام ذخیره سازی
پراکندگی ناهموار: علائم جریان راه راه بر روی رنگ ظاهر می شود (گرادیان غلظت قابل مشاهده برای چشم غیر مسلح)
تجزیه و تحلیل مکانیسم شکست
جدول: علل و عواقب عدم موفقیت در حل HEC
نوع شکست | مکانیسم میکروسکوپی | تأثیر ماکروسکوپی | هزینه اصلاح |
ژل | لایه خارجی به سرعت هیدرات می شود تا یک لایه مانع ایجاد شود | پودر خشک داخلی نمی تواند همچنان حل شود | نیاز به مجدداً ماهیت و فیلتر شدن |
غلظت محلی خیلی زیاد است | میسل های ویسکوزیته بالا در منطقه تغذیه تشکیل می شوند | هم زدن نمی تواند به طور مؤثر پراکنده شود | 2-3 بار زمان همزن را تمدید کنید |
دما فراری | گرمای انحلال باعث گرمای بیش از حد محلی می شود (> 40 ℃) | شکستگی زنجیره مولکولی HEC | مواد اولیه دسته ای باید جایگزین شوند |
تداخل یون | ca²⁺/mg²⁺ باعث اتصال متقابل می شود | این سیستم ژل برگشت ناپذیر تولید می کند | کل دسته بندی شده است |
2. روش انحلال حرفه ای با جزئیات به صورت مرحله به مرحله توضیح داده شده است
- روش پراکندگی آب سرد (راه حل توصیه شده)
سناریوهای قابل اجرا: کارخانه های رنگ کوچک و متوسط ، تحقیقات و توسعه آزمایشگاهی
مزایا: مورد نیاز تجهیزات پایین ، مصرف کوتاه مدت (کل زمان حدود 1.5 ساعت است)
روند کار:
مرحله پیش درمانی
آب دیونیزه شده را تا 25-30 گرم کنید (کاملاً ممنوع> 35 ℃)
پراکندگی را اضافه کنید (مانند 0.05-0.1 ٪ هگزامتافسفات سدیم)
pH را به 7.5-8.5 تنظیم کنید (آمونیاک یا AMP-95)
نقاط پردازش
پس از اتمام انحلال ، اجازه دهید 45 دقیقه بایستد
الک (200 مش) برای از بین بردن ذرات بدون پراکنده
قارچ کش را اضافه کنید (مانند 1،2-benzisothiazolin-3-one)
- روش PROSOL (ویژه برای سیستم محتوای جامد بالا)
سناریوهای قابل اجرا: پوشش های PVC بالا ، محصولات خمیر ضخیم
مزایا: انحلال دقیق تر ، مناسب برای ویسکوزیته HEC
مراحل کلیدی:
2-3 ٪ presol را آماده کنید (HEC: آب = 1:40)
با سرعت کم (300-500 دور در دقیقه) برای بیش از 4 ساعت
قبل از رقیق کردن از برشی بالا (> 5000rpm) برای 3 دقیقه استفاده کنید
تنظیم محتوای جامد نهایی نیاز به کنترل شیب دارد (هر افزایش یا کاهش ≤5 ٪)
توجه:
فروشگاه Presol را برای بیش از 48 ساعت ذخیره کنید (نیاز به یخچال دارید)
از تماس با مواد کاتیونی خودداری کنید (باعث لخته شدن می شود)
3. راهنمای ذخیره سازی حرفه ای برای هیدروکسی اتیل سلولز (HEC) برای پوشش های مبتنی بر آب
هیدروکسی اتیل سلولز (HEC) یک افزودنی اصلی در سیستم های پوشش مبتنی بر آب است. شرایط ذخیره سازی آن به طور مستقیم بر پایداری عملکرد محصول و اثر استفاده تأثیر می گذارد. ذخیره نادرست می تواند باعث شود HEC در اثر میکروارگانیسم ها آلوده یا آلوده شود ، که به نوبه خود باعث ایجاد مشکلاتی مانند پوشش ضخیم شدن و نوسان ویسکوزیته می شود.
استانداردهای کنترل دما و رطوبت
پارامترها | دامنه ایده آل | آستانه بحرانی | عواقب فراتر از استاندارد |
درجه حرارت | 10-25 | > 30 ℃ یا <5 | درجه حرارت بالا باعث شکستن زنجیره مولکولی ، درجه حرارت پایین می شود |
رطوبت نسبی | 60 ٪ RH | 75 ٪ RH | تجمع هیگروسکوپی ، از دست دادن سیالیت |
نوسان دما | ± 3 ℃/24 ساعت | ± 5 ℃/24 ساعت | خشک شدن رطوبت مکرر باعث افزایش تخریب می شود |
دستورالعمل های ویژه:
منطقه حساس به دمای بالا: هنگامی که دمای محیط> 25 ℃ باشد ، گروه هیدروکسی اتیل در مولکول HEC اکسیداسیون را تسریع می کند و میزان تخریب برای هر 10 ℃ 2-3 بار افزایش می یابد.
تکنیک های کنترل رطوبت: از خشک کن بسته بندی دو لایه استفاده کنید (دوز ژل سیلیس ≥10 گرم/کیلوگرم HEC)
راه حل برای مشکلات رایج
پدیده مشکل | تجزیه و تحلیل علت | اقدامات درمانی اضطراری | برنامه بهبود طولانی مدت |
جمع شدن | جذب رطوبت یا فشار | بعد از عبور 40 غربال مش استفاده کنید | آب بندی بسته بندی را بهبود بخشید |
رنگ زرد می شود | اکسیداسیون یا درجه حرارت بالا | اگر ویسکوزیته واجد شرایط باشد | دمای ذخیره سازی کنترل ≤ 25 |
بوی | آلودگی میکروبی | بلافاصله دسته را جدا کرده و استریل کنید | تقویت ضد عفونی انبار (هیپوکلریت سدیم) |
سیالیت ضعیف | تجمع استاتیک | برای بهبود 0.1 ٪ سیلیس فوم اضافه کنید | فن یون را نصب کنید |
4. نقش اصلی هیدروکسی اتیل سلولز (HEC) در پوشش های مبتنی بر آب
HEC از طریق سه مکانیسم زیر ضخیم شدن سیستم را بدست می آورد:
- هیدراتاسیون: گروه های هیدروکسیل یک شبکه پیوند هیدروژن را با مولکول های آب تشکیل می دهند (هر واحد گلوکز 12-15 مولکول آب را به هم متصل می کند)
- گرفتاری زنجیره مولکولی: HEC با وزن مولکولی بالا (مانند 250،000DA) یک ساختار شبکه سه بعدی در محلول را تشکیل می دهد
- اثر محرومیت حجم: زنجیرهای مولکولی حل شده حجم هیدرودینامیکی بزرگتر را اشغال می کنند
HEC ویژگی های مایع شبه پلاستیک منحصر به فرد روکش را ارائه می دهد:
- با نرخ برشی بالا (> 1000S⁻⁻): ویسکوزیته به سرعت کاهش می یابد و اسپری را تسهیل می کند
- با نرخ برشی پایین (<1s⁻⁻): برای جلوگیری از رسوب ذخیره سازی ویسکوزیته بالا را حفظ کنید
5.FAQ در مورد هیدروکسی اتیل سلولز (HEC) برای پوشش های مبتنی بر آب
- Q1: سلولز هیدروکسی اتیل (HEC) چیست؟ در پوشش های مبتنی بر آب چه نقشی ایفا می کند؟
HEC یک پلیمر محلول در آب غیر یونی است که با واکنش سلولز با اتیلن اکسید ساخته شده است. این چندین عملکرد کلیدی دارد:
اثر ضخیم سازی: تشکیل یک ساختار شبکه سه بعدی برای افزایش ویسکوزیته سیستم (1 ٪ ویسکوزیته محلول می تواند به 30،000-100،000 مگاپاسکال برسد)
ثبات تعلیق: از حل رنگدانه ها و پرکننده ها و حفظ قوام رنگ جلوگیری کنید
احتباس آب: تبخیر آب را به تأخیر بیندازید و زمان باز رنگ را بهبود بخشید
تنظیم رئولوژی: به رنگ شبهه پلاستیکی و تراز کردن ترازو و ضد افزایش
کمک های تشکیل دهنده فیلم: تداوم فیلم رنگ را تقویت کرده و صافی سطح را بهبود بخشید
- Q2: روشهای صحیح حل HEC چیست؟
روش پراکندگی مستقیم (که بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد):
به آرامی در پودر HEC در زیر هم زدن با سرعت بالا (800-1200 دور در دقیقه) الک کنید
دمای انحلال در 25-30 ℃ کنترل می شود (دمای بالا باعث تخریب می شود)
روش PROSOL:
ابتدا 2-3 ٪ مشروبات الکلی را تهیه کنید ، 4 ساعت قبل از رقیق شدن بالغ
روش فرنی:
پیش از سوخت با اتیلن گلیکول/آب (6: 1) ، سپس به سیستم اضافه کنید
نکات کلیدی: از موارد زیر در طی فرآیند انحلال خودداری کنید:
مستقیماً درون آگلومر بریزید (باید از الک استفاده شود)
در همان زمان با الکترولیتهای غلظت بالا اضافه کنید
محیط با pH <2 یا> 12
- Q3: دلیل کاهش ویسکوزیته پس از ذخیره پوشش ، چه چیزی ممکن است باشد؟
تخریب HEC:
آلودگی میکروبی (اضافه کردن 0.1 ٪ قارچ کش)
ذخیره سازی درجه حرارت بالا (> 40 ℃)
تأثیر الکترولیت:
از تماس مستقیم با نمک مانند CaCl₂ خودداری کنید
به جای $ $ $ از HEC مقاوم در برابر نمک (DS> 2.0) استفاده کنید