Dalam formulasi cat, hidroksietil selulosa (HEC) merupakan pengental umum dan pengubah reologi yang dapat meningkatkan stabilitas penyimpanan, kerataan, dan sifat konstruksi cat. Untuk menambahkan hidroksietil selulosa ke dalam cat dan memastikan cat bekerja secara efektif, langkah-langkah dan tindakan pencegahan tertentu perlu diikuti. Proses spesifiknya adalah sebagai berikut:
1. Sifat hidroksietil selulosa
Hidroksietil selulosa adalah polimer non-ionik yang larut dalam air dengan sifat pengental, pembentuk film, penahan air, suspensi dan pengemulsi yang sangat baik. Biasanya digunakan pada cat berbahan dasar air, perekat, keramik, tinta dan produk lainnya. Diperoleh dengan mengganti sebagian gugus hidroksil pada rantai molekul selulosa dengan gugus hidroksietil, sehingga memiliki kelarutan dalam air yang baik.
Fungsi utama HEC pada cat adalah:
Efek pengentalan: Meningkatkan kekentalan cat, mencegah cat kendur, dan menjadikannya memiliki sifat konstruksi yang sangat baik.
Efek suspensi: Dapat membubarkan dan menstabilkan partikel padat seperti pigmen dan bahan pengisi secara merata untuk mencegahnya mengendap.
Efek retensi air: Meningkatkan retensi air pada film pelapis, memperpanjang waktu buka, dan meningkatkan efek pembasahan cat.
Kontrol reologi: sesuaikan fluiditas dan perataan lapisan, dan perbaiki masalah bekas kuas selama konstruksi.
2. Tahapan penambahan hidroksietil selulosa
Langkah pra-pembubaran Dalam pengoperasian sebenarnya, hidroksietil selulosa perlu didispersikan dan dilarutkan secara merata melalui proses pra-pelarutan. Untuk memastikan selulosa dapat memainkan perannya sepenuhnya, biasanya disarankan untuk melarutkannya dalam air terlebih dahulu, daripada menambahkannya langsung ke lapisan. Langkah-langkah spesifiknya adalah sebagai berikut:
Pilih pelarut yang sesuai: biasanya air deionisasi digunakan sebagai pelarut. Jika terdapat pelarut organik lain dalam sistem pelapisan, kondisi pelarutan perlu disesuaikan dengan sifat pelarut.
Taburkan hidroksietil selulosa secara perlahan: Taburkan bubuk hidroksietil selulosa secara perlahan dan merata sambil diaduk air untuk mencegah penggumpalan. Kecepatan pengadukan harus lambat untuk menghindari memperlambat laju disolusi selulosa atau pembentukan “koloid” karena gaya geser yang berlebihan.
Larutan berdiri: Setelah ditaburi hidroksietil selulosa, perlu didiamkan selama beberapa waktu (biasanya 30 menit hingga beberapa jam) untuk memastikan selulosa benar-benar membengkak dan larut dalam air. Waktu pelarutan tergantung pada jenis selulosa, suhu pelarut dan kondisi pengadukan.
Sesuaikan suhu pembubaran: Meningkatkan suhu membantu mempercepat proses pembubaran hidroksietil selulosa. Biasanya disarankan untuk mengontrol suhu larutan antara 20℃-40℃. Suhu yang terlalu tinggi dapat menyebabkan degradasi selulosa atau kerusakan larutan.
Menyesuaikan nilai pH larutan Kelarutan hidroksietil selulosa berkaitan erat dengan nilai pH larutan. Biasanya larut lebih baik dalam kondisi netral atau sedikit basa, dengan nilai pH antara 6-8. Selama proses pelarutan, nilai pH dapat diatur dengan menambahkan amonia atau zat basa lainnya sesuai kebutuhan.
Menambahkan larutan hidroksietil selulosa ke sistem pelapisan Setelah larut, tambahkan larutan ke pelapis. Selama proses penambahan, harus ditambahkan secara perlahan dan diaduk terus menerus untuk memastikan pencampuran yang cukup dengan matriks pelapis. Selama proses pencampuran, perlu untuk memilih kecepatan pengadukan yang sesuai dengan sistem yang berbeda untuk mencegah sistem berbusa atau degradasi selulosa karena gaya geser yang berlebihan.
Menyesuaikan viskositas Setelah menambahkan hidroksietil selulosa, viskositas lapisan dapat dikontrol dengan menyesuaikan jumlah yang ditambahkan. Umumnya, jumlah hidroksietil selulosa yang digunakan adalah antara 0,3%-1,0% (relatif terhadap berat total pelapis), dan jumlah spesifik yang ditambahkan perlu disesuaikan secara eksperimental sesuai dengan persyaratan formulasi pelapis. Jumlah penambahan yang terlalu tinggi dapat menyebabkan lapisan memiliki viskositas yang terlalu tinggi dan fluiditas yang buruk, sehingga mempengaruhi kinerja konstruksi; sementara penambahan yang tidak mencukupi mungkin tidak dapat berperan sebagai pengental dan suspensi.
Melakukan uji perataan dan stabilitas penyimpanan Setelah menambahkan hidroksietil selulosa dan menyesuaikan formula pelapis, kinerja konstruksi pelapis perlu diuji, termasuk perataan, kendur, kontrol tanda kuas, dll. Pada saat yang sama, uji stabilitas penyimpanan lapisan juga diperlukan untuk amati sedimentasi lapisan setelah didiamkan selama jangka waktu tertentu, perubahan viskositas, dll., untuk mengevaluasi stabilitas hidroksietil selulosa.
3. Tindakan Pencegahan
Mencegah penggumpalan: Selama proses pelarutan, hidroksietil selulosa sangat mudah menyerap air dan membengkak, sehingga perlu ditaburi air secara perlahan dan pastikan pengadukan yang cukup untuk mencegah terbentuknya gumpalan. Ini adalah penghubung utama dalam operasi, jika tidak maka dapat mempengaruhi laju disolusi dan keseragaman.
Hindari gaya geser yang tinggi: Saat menambahkan selulosa, kecepatan pengadukan tidak boleh terlalu tinggi untuk menghindari kerusakan rantai molekul selulosa karena gaya geser yang berlebihan, yang mengakibatkan penurunan kinerja pengentalannya. Selain itu, dalam produksi pelapisan selanjutnya, penggunaan peralatan geser tinggi juga harus dihindari sebisa mungkin.
Kontrol suhu pembubaran: Saat melarutkan hidroksietil selulosa, suhu air tidak boleh terlalu tinggi. Umumnya disarankan untuk mengontrolnya pada 20℃-40℃. Dalam kondisi suhu tinggi, selulosa dapat terdegradasi, sehingga menurunkan efek pengentalan dan viskositasnya.
Penyimpanan larutan: Larutan hidroksietil selulosa umumnya perlu disiapkan dan digunakan segera. Penyimpanan jangka panjang akan mempengaruhi viskositas dan stabilitasnya. Biasanya disarankan untuk menyiapkan larutan yang diperlukan pada hari produksi cat untuk mempertahankan kinerja optimalnya.
Penambahan hidroksietil selulosa pada cat tidak hanya merupakan proses pencampuran fisik yang sederhana, tetapi juga perlu dikombinasikan dengan persyaratan proses aktual dan spesifikasi pengoperasian untuk memastikan sifat pengental, suspensi, dan retensi air dimanfaatkan sepenuhnya. Selama proses penambahan, perhatikan langkah pra-pelarutan, pengendalian suhu pembubaran dan nilai pH, serta pencampuran penuh setelah penambahan. Detail ini secara langsung akan mempengaruhi kualitas dan stabilitas kinerja cat.
Waktu posting: 19 Sep-2024