Hidroxietil celuloză (HEC) este unul dintre cele mai utilizate îngroșări în vopselele pe bază de apă. Procesul său de dizolvare afectează în mod direct performanța produsului final. În producția reală, aproximativ 30% din problemele de îngroșare a vopselei sunt cauzate de operațiuni necorespunzătoare de dizolvare a HEC. Comparând avantajele și dezavantajele diferitelor metode de dizolvare și oferind specificații de funcționare fezabile, ajută inginerii de vopsea să rezolve fundamental probleme tehnice, cum ar fi îngroșarea inegală și eficiența scăzută.
1.. Impactul fatal al eșecului de dizolvare HEC asupra sistemului de vopsea
Probleme comune
Fenomenul „Fishye”: particulele HEC dizolvate incomplet formează bulgări coloidale transparente
Eficiență scăzută de îngroșare: vâscozitatea măsurată este de doar 50-70% din preconizarea
Fluctuații post-grosime: o creștere anormală sau o scădere a vâscozității în timpul depozitării
Dispersie neuniformă: pe vopsea apar semne de flux cu dungi (gradient de concentrare vizibil pentru ochiul liber)
Analiza mecanismului de eșec
Tabel: Cauzele și consecințele eșecului de dizolvare a HEC
Tip de eșec | Mecanism microscopic | Impact macroscopic | Costul de corecție |
Gelarea de suprafață | Stratul extern se hidratează rapid pentru a forma un strat de barieră | Pulberea uscată internă nu poate continua să se dizolve | Trebuie să fie re-legat și filtrat |
Concentrarea locală este prea mare | Micelele cu vâscozitate ridicată sunt formate în zona de hrănire | Agitarea nu se poate dispersa eficient | Extindeți timpul de agitare de 2-3 ori |
Temperatura fugită | Căldura de dizolvare provoacă supraîncălzire locală (> 40 ℃) | Ruperea lanțului molecular HEC | Materiile prime pentru lot trebuie înlocuite |
Interferență ionică | Ca²⁺/mg²⁺ induce reticulare | Sistemul produce gel ireversibil | Întregul lot este anulat |
2. Metoda de dizolvare profesională explicată în detaliu pas cu pas
- Metoda de dispersie a apei rece (soluție recomandată)
Scenarii aplicabile: fabrici de vopsea mici și mijlocii, cercetare și dezvoltare de laborator
Avantaje: cerințe scăzute ale echipamentelor, consum de timp scurt (timpul total este de aproximativ 1,5 ore)
Procesul de funcționare:
Etapa de pretratare
Încălziți apa deionizată la 25-30 ℃ (strict interzisă> 35 ℃)
Adăugați dispersant (cum ar fi 0,05-0,1% hexametafosfat de sodiu)
Reglați pH-ul la 7,5-8,5 (amoniac sau AMP-95)
Puncte de procesare
După finalizarea dizolvării, lăsați -o să stea timp de 45 de minute
Sieve (200 ochiuri) pentru a elimina particulele nedispersate
Adăugați fungicid (cum ar fi 1,2-benzisotiazolin-3-one)
- Metoda PRESOL (Special pentru un sistem de conținut solid ridicat)
Scenarii aplicabile: Acoperiri ridicate din PVC, produse cu pastă groasă
Avantaje: o dizolvare mai amănunțită, potrivită pentru HEC cu vâscozitate ridicată
Pași cheie:
Pregătiți 2-3% PRESOL (HEC: apă = 1:40)
Matur la viteză mică (300-500rpm) pentru mai mult de 4 ore
Folosiți forfecare ridicată (> 5000rpm) pentru 3 min înainte de diluare
Ajustarea finală a conținutului solid trebuie să controleze gradientul (fiecare creștere sau scădere ≤5%)
Nota:
Depozitați Presol pentru cel mult 48 de ore (trebuie să fie refrigerat)
Evitați contactul cu substanțele cationice (va provoca floculare)
3. Ghid de depozitare profesională pentru hidroxietil celuloză (HEC) pentru acoperiri pe bază de apă
Hidroxietil celuloza (HEC) este un aditiv cheie în sistemele de acoperire pe bază de apă. Condițiile sale de stocare afectează în mod direct stabilitatea performanței produsului și efectul de utilizare. Depozitarea necorespunzătoare poate determina HEC să se aglomerat, să degradeze sau să fie contaminat de microorganisme, care la rândul lor provoacă probleme precum eșecul de îngroșare a acoperirii și fluctuația vâscozității.
Standarde de control al temperaturii și umidității
Parametri | Gama ideală | Prag critic | Consecințele depășirii standardului |
Temperatură | 10-25 ℃ | > 30 ℃ sau <5 ℃ | Temperatura ridicată provoacă ruperea lanțului molecular, temperatura scăzută provoacă condensare |
Umiditate relativă | ≤60%RH | ≥75%RH | Aglomerare higroscopică, pierderea fluidității |
Fluctuația temperaturii | ± 3 ℃/24H | ± 5 ℃/24H | Umezeala repetată absorbția de uscare accelerează degradarea |
Instrucțiuni speciale:
Zona sensibilă la temperatură ridicată: Când temperatura ambiantă este> 25 ℃, grupa hidroxietil din molecula HEC va accelera oxidarea, iar rata de degradare va crește de 2-3 ori pentru fiecare 10 ℃ creștere
Tehnici de control al umidității: Utilizați desicant de ambalaje cu două straturi (doza de silicagel ≥10g/kg HEC)
Soluții la probleme comune
Fenomen cu probleme | Analiza cauzei | Măsuri de tratament de urgență | Plan de îmbunătățire pe termen lung |
Aglomerare | Absorbția sau presiunea umidității | Utilizați după trecerea sită de 40 de ochiuri | Îmbunătățirea etanșării ambalajelor |
Culoarea devine galbenă | Oxidare sau temperatură ridicată | Downgrade dacă vâscozitatea este calificată | Controlează temperatura de depozitare ≤25 ℃ |
Miros | Contaminare microbiană | Izolați imediat lotul și sterilizați | Consolidarea dezinfecției depozitului (hipoclorit de sodiu) |
Fluiditate slabă | Acumulare statică | Adăugați 0,1% silice fumată pentru a îmbunătăți | Instalați ventilatorul ionic |
4. Rolul principal al hidroxietilului celuloză (HEC) în acoperirile pe bază de apă
HEC realizează îngroșarea sistemului prin următoarele trei mecanisme:
- Hidratare: Grupurile hidroxil formează o rețea de legături de hidrogen cu molecule de apă (fiecare unitate de glucoză leagă 12-15 molecule de apă)
- Îmbinarea lanțului molecular: HEC cu greutate moleculară mare (cum ar fi 250.000DA) formează o structură de rețea tridimensională în soluție
- Efectul de excludere a volumului: lanțurile moleculare solvate ocupă un volum hidrodinamic mai mare
HEC oferă acoperirii proprietăți unice de lichid pseudoplastic:
- La rate mari de forfecare (> 1000S⁻¹): vâscozitatea scade rapid, facilitând pulverizarea
- La rate mici de forfecare (<1S⁻¹): mențineți vâscozitate ridicată pentru a preveni sedimentarea depozitării
5.FAQ despre hidroxietil celuloză (HEC) pentru acoperiri pe bază de apă
- Q1: Ce este hidroxietil celuloză (HEC)? Ce rol joacă în acoperirile pe bază de apă?
HEC este un polimer neionic solubil în apă realizat prin reacționarea celulozei cu oxid de etilen. Are mai multe funcții cheie:
Efect de îngroșare: formarea unei structuri de rețea tridimensionale pentru a crește vâscozitatea sistemului (1% vâscozitatea soluției poate ajunge la 30.000-100.000 MPa · s)
Stabilitatea suspensiei: împiedicați pigmenții și umpluturile să se stabilească și să mențină consistența culorii
Retenție de apă: întârzie evaporarea apei și îmbunătățește timpul deschis pentru vopsea
Reglementarea reologiei: dați pseudoplasticitatea vopselei și nivelarea construcției echilibrului și anti-sigging
Ajutor de formare a filmului: Îmbunătățiți continuitatea filmului de vopsea și îmbunătățiți netezimea suprafeței
- Q2: Care sunt modalitățile corecte de a dizolva HEC?
Metoda de dispersie directă (cel mai frecvent utilizat):
Sifați lent în pulbere HEC sub agitare de mare viteză (800-1200rpm)
Temperatura de dizolvare este controlată la 25-30 ℃ (temperatura ridicată va provoca degradarea)
Metoda PRESOL:
Pregătiți mai întâi 2-3% lichior mamă, matur timp de 4 ore înainte de diluare
Metoda terciului:
Pre-umflat cu etilen glicol/apă (6: 1), apoi adăugați la sistem
Puncte cheie: Evitați următoarele în timpul procesului de dizolvare:
Turnați direct în aglomerat (trebuie utilizat o sită)
Adăugați în același timp cu electroliți cu concentrație mare
Mediu cu pH <2 sau> 12
- Q3: Care poate fi motivul scăderii vâscozității după stocarea acoperirii?
Degradarea HEC:
Contaminare microbiană (adăugați 0,1% fungicid)
Depozitare la temperaturi ridicate (> 40 ℃)
Influență electrolitică:
Evitați contactul direct cu săruri precum CACL₂
Folosiți HEC rezistent la sare (DS> 2.0) în schimb