Die Konzentration der Methylcelluloselösung, ob in Wasser oder in organischen Lösungsmitteln gelöst, ist ein entscheidender Faktor, der auf der Grundlage der spezifischen Anwendung und der Art des gewählten Produkts bestimmt werden sollte. Für niedrigviskose Produkte (15~100mPa-s) wird eine Konzentration von 10% und 15% empfohlen, während hochviskose Produkte (400 75000mPa -s) eine Konzentration von 2%~3% nicht überschreiten sollten. Diese sorgfältige Bestimmung der Konzentration ist der Schlüssel zur Gewährleistung der Wirksamkeit der Lösung und zur Vermeidung möglicher Probleme.
Unabhängig davon, ob es sich um ein Methylcellulose-Pulverprodukt mit oder ohne Oberflächenbehandlung handelt, gibt es unterschiedliche Anforderungen an das Herstellungsverfahren der zubereiteten Lösung. Die Herstellung von gelfreien Methylcelluloselösungen erfordert in der Regel drei grundlegende Schritte: die Dispersion, bei der jedes Methylcelluloseteilchen befeuchtet werden muss; das Rühren, das die Dispersion aufrechterhält; und die Auflösung, d. h. der Hydratisierungsprozess (der die Viskosität erzeugt). Vor dem Auflösen ist es wichtig, die festen Partikel oder das Pulver gut zu dispergieren. Eine gute Dispersion kann die Bildung von Gelklumpen wirksam verhindern. Produkte mit unterschiedlichen physikalischen Formen erfordern unterschiedliche Verfahren.
Oberflächenbehandeltes Pulver
Oberflächenbehandelte Pulverprodukte können direkt in das Wassersystem gegeben werden. Dieses Pulverprodukt lässt sich bei regelmäßigem Rühren gut dispergieren und löst sich in alkalischen Bedingungen auf. Es bietet den Anwendern einen flexiblen Arbeitsbereich und eine kontrollierbare Auflösungsrate, wird leicht von kaltem Wasser benetzt und kann mit etwas Rühren gleichmäßig dispergiert werden, ohne zu klumpen.
Mit normalem Leitungswasser kann eine wässrige Aufschlämmung mit einer Konzentration von bis zu 10 % unter leichtem Rühren für oberflächenbehandeltes Pulver hergestellt werden. Über diese Konzentration hinaus verkürzt sich die Haltezeit, und das System wird schnell zu klebrig, um es zu gießen, und lässt sich schwer pumpen.
Nach 45 Minuten kann die wässrige Aufschlämmung noch verwendet werden. Die Aufschlämmung kann in alkalischer Umgebung schnell und vollständig aufgelöst werden. Dazu gibt es folgende Möglichkeiten.
(1) Dem Lösungssystem wird so viel Ammoniumhydroxid zugesetzt, dass eine Umgebung mit einem pH-Wert von 8,5 bis 9,0 entsteht, die einen raschen Viskositätsanstieg begünstigt und eine glatte und gelfreie Lösung bildet. Oberflächenbehandelte Produkte lassen sich nur dann gründlich und schnell auflösen, wenn der pH-Wert auf eine bestimmte Alkalität (pH 8,5 bis 9,0) eingestellt ist. Der Versuch, den pH-Wert einer hochkonzentrierten Aufschlämmung einzustellen, führt zu einer so hohen Viskosität, dass die Aufschlämmung nicht gepumpt oder gegossen werden kann. Die pH-Einstellung kann erst nach Verdünnung der Aufschlämmung mit Wasser vorgenommen werden.
(2) Trockene alkalisch gemahlene Farb- oder Füllstoffdispersion kann der Aufschlämmung hinzugefügt werden, oder die alkalische Farblatexkomponente kann hinzugefügt werden, um sie aufzulösen und schnell eine einheitliche Viskosität zu erreichen.
(3) Trockene alkalische Farb- oder Füllstoffe können der Aufschlämmung zugesetzt werden, und Hochgeschwindigkeits- oder Mischanlagen mit variabler Geschwindigkeit können die Aufschlämmung schnell auflösen und eine Lösung mit einer bestimmten Viskosität bilden. Oberflächenbehandelte Produkte werden in Latexbeschichtungen verwendet und können an verschiedenen Stellen der Zubereitung zugegeben werden. Das Pulver kann direkt zugegeben werden, oder es kann in eine Stammlösung gemischt und dann zugegeben werden. Zum Beispiel:
(1) Als dispergierbares Pulver kann es direkt der Grundfarbe zugesetzt werden, bevor das Pigment hinzugefügt wird. Es muss nicht am Ende der Zubereitung der High-Solid-Zusammensetzung oder wenn die ursprüngliche neutrale oder saure Zusammensetzung nicht alkalisch eingestellt wurde, zugegeben werden.
(2) Nach der Zugabe der Grundfarbe wird eine Ethylenglykolaufschlämmung oder eine Wasseraufschlämmung als Stammlösung zugegeben.
(3) Nach der Bildung des Latex wird die Glykol- oder Wasseraufschlämmung der Beschichtung als Stammlösung zugesetzt.
Methylcellulose
Methylcellulose (MC) ist eine frühe Sorte in der industriellen Produktion von Celluloseethern. Sie wurde 1905 erfolgreich versuchsweise hergestellt. Damals wurde sie mit Dimethylsulfat hergestellt. Aufgrund ihrer vielfältigen Eigenschaften wird MC seit langem in verschiedenen Industriezweigen eingesetzt. Im Vereinigten Königreich und in Deutschland wurde es 1923 bzw. 1924 erfolgreich entwickelt und hergestellt, und in den Vereinigten Staaten ging es 1938 bei der Dow Chemical Company in Produktion. MC kann Lösungen mit hoher Viskosität herstellen. Da seine Oberflächenspannung geringer ist als die von Wasser und es sich hervorragend benetzen und dispergieren lässt, kann es als Verdickungsmittel, Suspensionsmittel, Dispergiermittel und Benetzungsmittel in der Polymerisation (wie z. B. Polychlorid.) Ethylen), Beschichtungen, Textilien, Druck- und Färbemittel, Medizin und Lebensmittel sind weit verbreitet. MC hat gute filmbildende Eigenschaften, und der gebildete Film hat eine ausgezeichnete Zähigkeit, Flexibilität und Transparenz, um als filmbildendes Mittel und Klebstoff verwendet zu werden. MC ist undurchlässig für tierische, pflanzliche und mineralische Öle und kann als ideale Oberflächenbehandlung für fettbeständige Materialien verwendet werden; MC ist außerdem ein USDA-zugelassenes essbares Zellulosederivat. Aufgrund seiner vielseitigen Verwendungsmöglichkeiten wird es in vielen verwandten Abteilungen eingesetzt, und seine Anwendungsbereiche werden ständig erweitert.
Wie die meisten Ether wird auch MC durch Mikroorganismen und Oxidation abgebaut. Je gleichmäßiger die Substituenten verteilt sind, desto höher ist der DS und desto weniger anfällig ist MC für Schimmelschäden.
Als nichtionisches wasserlösliches Polymer ist MC neben Ethylcellulose und Hydroxypropylmethylcellulose der häufigste und wichtigste nichtionische Ether in der Industrie. Eine der wichtigsten Eigenschaften von MC ist ihre Fähigkeit, in wässrigen Lösungen Gele zu bilden. MC löst sich beim Erhitzen nicht in Wasser auf und bildet ein Gel, sondern schmilzt beim Abkühlen. Dieses Phänomen ist vollständig reversibel. Viele Eigenschaften von MC beruhen auf dieser Gelierfähigkeit. Andere Anwendungen hängen von der Verdickungsfähigkeit von MC in wässrigen Lösungen ab.
