Trong các công thức sơn, hydroxyethyl cellulose (HEC) là chất làm đặc và chất điều chỉnh lưu biến phổ biến có thể cải thiện độ ổn định khi bảo quản, độ san phẳng và đặc tính xây dựng của sơn. Để thêm hydroxyethyl cellulose vào sơn và đảm bảo rằng nó hoạt động hiệu quả, cần phải tuân theo một số bước và biện pháp phòng ngừa nhất định. Quy trình cụ thể như sau:
1. Tính chất của hydroxyethyl cellulose
Hydroxyethyl cellulose là một loại polyme không tan trong nước, có đặc tính làm đặc, tạo màng, giữ nước, huyền phù và nhũ hóa tuyệt vời. Nó thường được sử dụng trong sơn gốc nước, chất kết dính, gốm sứ, mực và các sản phẩm khác. Nó thu được bằng cách thay thế một phần nhóm hydroxyl trên chuỗi phân tử cellulose bằng nhóm hydroxyethyl, do đó nó có khả năng hòa tan trong nước tốt.
Các chức năng chính của HEC trong sơn là:
Tác dụng làm dày: Tăng độ nhớt của sơn, ngăn sơn bị chảy xệ và làm cho sơn có đặc tính thi công tuyệt vời.
Hiệu ứng đình chỉ: Nó có thể phân tán đồng đều và ổn định các hạt rắn như chất màu và chất độn để ngăn chúng lắng xuống.
Tác dụng giữ nước: Tăng cường khả năng giữ nước của màng phủ, kéo dài thời gian mở và cải thiện hiệu quả làm ướt của sơn.
Kiểm soát lưu biến: điều chỉnh tính lưu động và độ phẳng của lớp phủ, đồng thời cải thiện vấn đề vết cọ trong quá trình thi công.
2. Các bước bổ sung hydroxyethyl cellulose
Bước trước khi hòa tan Trong hoạt động thực tế, hydroxyethyl cellulose cần được phân tán và hòa tan đồng đều thông qua quá trình hòa tan trước. Để đảm bảo cellulose có thể phát huy hết vai trò của mình, người ta thường nên hòa tan nó trong nước trước, thay vì thêm trực tiếp vào lớp phủ. Các bước cụ thể như sau:
Chọn dung môi thích hợp: nước khử ion thường được sử dụng làm dung môi. Nếu có dung môi hữu cơ khác trong hệ thống phủ, điều kiện hòa tan cần được điều chỉnh theo tính chất của dung môi.
Rắc từ từ hydroxyethyl cellulose: Rắc từ từ và đều bột hydroxyethyl cellulose đồng thời khuấy nước để tránh kết tụ. Tốc độ khuấy phải chậm để tránh làm chậm tốc độ hòa tan cellulose hoặc hình thành “chất keo” do lực cắt quá mức.
Hòa tan đứng: Sau khi rắc hydroxyethyl cellulose, cần để yên trong một khoảng thời gian (thường là 30 phút đến vài giờ) để đảm bảo cellulose trương nở hoàn toàn và hòa tan trong nước. Thời gian hòa tan phụ thuộc vào loại xenlulo, nhiệt độ dung môi và điều kiện khuấy.
Điều chỉnh nhiệt độ hòa tan: Tăng nhiệt độ giúp đẩy nhanh quá trình hòa tan hydroxyethyl cellulose. Thông thường nên kiểm soát nhiệt độ dung dịch trong khoảng 20oC -40oC. Nhiệt độ quá cao có thể gây ra sự phân hủy xenlulo hoặc làm hư hỏng dung dịch.
Điều chỉnh giá trị pH của dung dịch Độ hòa tan của hydroxyethyl cellulose có liên quan chặt chẽ đến giá trị pH của dung dịch. Nó thường hòa tan tốt hơn trong điều kiện trung tính hoặc hơi kiềm, với giá trị pH trong khoảng 6-8. Trong quá trình hòa tan, giá trị pH có thể được điều chỉnh bằng cách thêm amoniac hoặc các chất kiềm khác nếu cần.
Thêm dung dịch hydroxyethyl cellulose vào hệ thống phủ. Sau khi hòa tan, thêm dung dịch vào lớp phủ. Trong quá trình bổ sung, cần thêm từ từ và khuấy liên tục để đảm bảo trộn đủ với nền lớp phủ. Trong quá trình trộn cần lựa chọn tốc độ khuấy phù hợp theo các hệ thống khác nhau để tránh hiện tượng hệ thống bị tạo bọt hoặc phân hủy cellulose do lực cắt quá lớn.
Điều chỉnh độ nhớt Sau khi thêm hydroxyethyl cellulose, độ nhớt của lớp phủ có thể được kiểm soát bằng cách điều chỉnh lượng thêm vào. Nói chung, lượng hydroxyethyl cellulose được sử dụng là từ 0,3% -1,0% (so với tổng trọng lượng của lớp phủ) và lượng cụ thể được thêm vào cần được điều chỉnh bằng thực nghiệm theo yêu cầu công thức của lớp phủ. Lượng bổ sung quá cao có thể khiến lớp phủ có độ nhớt quá cao và độ lưu động kém, ảnh hưởng đến hiệu quả thi công; trong khi bổ sung không đủ có thể không thể đóng vai trò làm đặc và huyền phù.
Tiến hành kiểm tra độ ổn định của lớp phủ và độ ổn định khi bảo quản Sau khi thêm hydroxyethyl cellulose và điều chỉnh công thức lớp phủ, cần kiểm tra hiệu suất kết cấu lớp phủ, bao gồm độ phẳng, độ võng, kiểm soát vết cọ, v.v. Đồng thời, việc kiểm tra độ ổn định khi bảo quản lớp phủ cũng được yêu cầu để quan sát sự lắng đọng của lớp phủ sau khi để yên một thời gian, sự thay đổi độ nhớt, v.v. để đánh giá độ ổn định của hydroxyethyl cellulose.
3. Biện pháp phòng ngừa
Ngăn chặn sự kết tụ: Trong quá trình hòa tan, hydroxyethyl cellulose rất dễ hút nước và trương nở nên cần rắc từ từ vào nước và đảm bảo khuấy vừa đủ để tránh hình thành vón cục. Đây là mắt xích quan trọng trong quá trình vận hành, nếu không có thể ảnh hưởng đến tốc độ hòa tan và tính đồng nhất.
Tránh lực cắt cao: Khi thêm cellulose vào, tốc độ khuấy không được quá cao để tránh làm hỏng chuỗi phân tử cellulose do lực cắt quá mức, dẫn đến giảm hiệu suất làm đặc của nó. Ngoài ra, trong quá trình sản xuất lớp phủ tiếp theo, cũng nên tránh sử dụng thiết bị có độ cắt cao càng nhiều càng tốt.
Kiểm soát nhiệt độ hòa tan: Khi hòa tan hydroxyethyl cellulose, nhiệt độ nước không được quá cao. Thông thường nên kiểm soát nó ở 20oC -40oC. Trong điều kiện nhiệt độ cao, cellulose có thể bị phân hủy, dẫn đến giảm tác dụng làm đặc và độ nhớt của nó.
Bảo quản dung dịch: Dung dịch hydroxyethyl cellulose thường cần được pha chế và sử dụng ngay. Lưu trữ lâu dài sẽ ảnh hưởng đến độ nhớt và độ ổn định của nó. Thông thường, nên chuẩn bị dung dịch cần thiết vào ngày sản xuất sơn để duy trì hiệu suất tối ưu.
Việc bổ sung hydroxyethyl cellulose vào sơn không chỉ là một quá trình trộn vật lý đơn giản mà còn cần được kết hợp với các yêu cầu quy trình thực tế và thông số kỹ thuật vận hành để đảm bảo rằng các đặc tính làm dày, huyền phù và giữ nước của nó được tận dụng tối đa. Trong quá trình bổ sung, chú ý đến bước hòa tan trước, kiểm soát nhiệt độ hòa tan và giá trị pH và trộn hoàn toàn sau khi thêm. Những chi tiết này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và độ ổn định công năng của sơn.
Thời gian đăng: 19-09-2024