A concentração da solução de metilcelulose, seja ela dissolvida em água ou em solventes orgânicos, é um fator crucial que deve ser determinado com base na aplicação específica e no tipo de produto escolhido. Para produtos de baixa viscosidade (15 a 100 mPa-s), recomenda-se uma concentração de 10% a 15%, enquanto os produtos de alta viscosidade (400 a 75.000 mPa-s) não devem exceder uma concentração de 2% a 3%. Essa determinação cuidadosa da concentração é fundamental para garantir a eficácia da solução e evitar possíveis problemas.
Independentemente de se tratar de um produto de metilcelulose em pó com ou sem tratamento de superfície, há diferentes requisitos para o processo de preparação da solução preparada. O preparo de soluções de metilcelulose sem gel geralmente requer três etapas básicas: dispersão, em que cada partícula de metilcelulose deve ser umedecida; agitação, que mantém a dispersão; e dissolução, que é o processo de hidratação (que cria a viscosidade). Antes da dissolução, é essencial dispersar bem as partículas sólidas ou o pó. Uma boa dispersão pode efetivamente evitar a formação de aglomerados de gel. Produtos com formas físicas diferentes exigem processos diferentes.
Pó com tratamento de superfície
Os produtos em pó com tratamento de superfície podem ser adicionados diretamente ao sistema de água. Esse produto em pó se dispersa bem com agitação regular e se dissolve em condições alcalinas. Ele oferece aos usuários um espaço operacional flexível e uma taxa de dissolução controlável, é facilmente umedecido por água fria e pode ser uniformemente disperso sem aglutinação com um pouco de agitação.
A água comum da torneira pode ser usada para preparar uma pasta aquosa com uma concentração de até 10% com uma leve agitação para o pó tratado superficialmente. Acima dessa concentração, o tempo de retenção será reduzido e o sistema se tornará rapidamente pegajoso demais para ser despejado e difícil de bombear.
Após 45 minutos, a pasta aquosa ainda pode ser usada. A pasta pode ser rápida e completamente dissolvida em um ambiente alcalino. Os métodos opcionais são os seguintes.
(1) Adicione hidróxido de amônio suficiente ao sistema de solução para obter um ambiente com um pH de 8,5 a 9,0, promovendo um rápido aumento da viscosidade e formando uma solução suave e sem gel. Os produtos com tratamento de superfície podem ser completa e rapidamente dissolvidos somente se o pH for ajustado para uma alcalinidade específica (pH 8,5 a 9,0). A tentativa de ajustar o pH de uma pasta altamente concentrada resultará em uma viscosidade tão alta que a pasta não poderá ser bombeada ou despejada. O ajuste do pH só pode ser usado depois que a pasta tiver sido diluída com água.
(2) A cor alcalina seca moída ou a dispersão de enchimento pode ser adicionada à pasta, ou o componente de látex de cor alcalina pode ser adicionado para dissolvê-lo e formar rapidamente uma viscosidade uniforme.
(3) Corantes alcalinos secos ou cargas podem ser adicionados à pasta, e o equipamento de mistura de alta velocidade ou de velocidade variável pode dissolver rapidamente a pasta e formar uma solução com uma viscosidade específica. Os produtos com tratamento de superfície são usados em revestimentos de látex e podem ser adicionados em vários pontos da preparação. O pó pode ser adicionado diretamente ou pode ser misturado em uma solução de estoque e depois adicionado. Por exemplo:
(1) Como um pó dispersível, pode ser adicionado diretamente à cor de base antes de adicionar o pigmento. Não precisa ser adicionado no final da preparação da composição de alto teor de sólidos ou quando a composição original neutra ou ácida não tiver sido ajustada para alcalina.
(2) Depois de adicionar a cor de base, a pasta de etilenoglicol ou a pasta de água é adicionada como uma solução de estoque.
(3) Após a formação do látex, a pasta de glicol ou água é adicionada ao revestimento como uma solução de estoque.
Metilcelulose
A metilcelulose (MC) é uma das primeiras variedades na produção industrial de éteres de celulose. Sua produção experimental foi bem-sucedida em 1905. Naquela época, ela era preparada com sulfato de dimetila. Com base nas diversas propriedades da MC, ela tem sido usada em vários setores industriais há muito tempo. O Reino Unido e a Alemanha foram desenvolvidos e produzidos com sucesso em 1923-1924, respectivamente, e os Estados Unidos o colocaram em produção em 1938 na Dow Chemical Company. O MC pode preparar soluções de alta viscosidade. Como sua tensão superficial é menor do que a da água e sua excelente molhabilidade e dispersão, ele pode ser usado como espessante, agente de suspensão, dispersante e agente umectante na polimerização de polímeros (como o policloreto). O MC é amplamente utilizado em aplicações de polimerização (como policloreto de etileno), revestimentos, têxteis, impressão e tingimento, medicamentos e alimentos. O MC tem boas propriedades de formação de filme, e o filme formado tem excelente resistência, flexibilidade e transparência para ser usado como agente formador de filme e adesivo. O MC é impermeável a óleos animais, vegetais e minerais e pode ser usado como um tratamento de superfície ideal para materiais resistentes a graxa; o MC também é um derivado de celulose comestível aprovado pelo USDA. Devido a seus usos multifacetados, ele tem sido usado em muitos departamentos relacionados, e seus campos de aplicação ainda estão em expansão.
Como a maioria dos éteres, o MC será degradado por microorganismos e oxidação. Quanto mais uniformemente distribuídos os substituintes, maior será o DS e menos suscetível o MC será a danos por mofo.
Como um polímero não iônico solúvel em água, o MC é o éter não iônico mais comum e essencial na indústria, juntamente com a etilcelulose e a hidroxipropilmetilcelulose. Uma das propriedades mais importantes do MC é sua capacidade de formar géis em soluções aquosas. O MC não se dissolve na água para formar um gel quando aquecido, mas derrete quando resfriado. Esse fenômeno é totalmente reversível. Muitas propriedades do MC dependem dessa capacidade de formação de gel. Outras aplicações dependem da capacidade de espessamento do MC em soluções aquosas.
