Hydroxyethylcellulose (HEC) ist der beste Freund eines Formulierers. Es bietet außergewöhnliche Verdickung, Stabilität und Wasserretention. Wenn Sie jedoch schon einmal damit gearbeitet haben, kennen Sie die Frustration von „Fischaugen“ – diesen hartnäckigen, gallertartigen Klumpen, die sich bilden, wenn das Pulver nicht richtig verteilt wird.
Für den effektiven Einsatz von HEC ist mehr erforderlich, als nur Pulver ins Wasser zu schütten. Es erfordert das Verständnis der Prinzipien der Dispersion und Hydratation . In diesem Leitfaden führen wir Sie durch die Best Practices für die Einbindung von HEC in Ihre Formulierungen, um jedes Mal ein glattes, konsistentes Produkt zu gewährleisten.
(Interne Link-Möglichkeit: Bevor Sie beginnen, stellen Sie sicher, dass Sie die richtige Note für Ihr Projekt haben. Sehen Sie sich unsere an Spezifikationen für Hydroxyethylcellulose (HEC) finden Sie hier .)
Die goldene Regel: Dispersion vs. Hydratation
Um Klumpen zu vermeiden, müssen Sie den Unterschied zwischen diesen beiden Phasen verstehen:
Dispergierung: Verteilen der trockenen Pulverpartikel in der Flüssigkeit, bevor sie zu quellen beginnen.
Hydratation: Die Partikel nehmen Wasser auf, quellen auf und bauen Viskosität auf.
Der Fehler: Wenn die Hydratation einsetzt, bevor die Dispersion abgeschlossen ist, quillt die äußere Schicht des Partikels auf und verschließt das trockene Zentrum, wodurch ein Klumpen entsteht. Das Ziel: Die Hydratation verzögern, bis das Pulver vollständig verteilt ist.
3 bewährte Methoden zum Hinzufügen von HEC
Wählen Sie je nach Ausrüstung und Rezepturtyp eine der folgenden Methoden.
Methode 1: Die pH-Anpassungsmethode (am besten für wasserbasierte Systeme)
Die meisten industriellen HEC-Typen (wie unsere oberflächenbehandelten Sorten) sind so konzipiert, dass sie sich in neutralem oder leicht saurem Wasser verteilen, ohne sofort zu quellen.
Rühren: Beginnen Sie, das Wasser mit mäßiger Geschwindigkeit zu rühren.
Hinzufügen: Das HEC-Pulver langsam in den Vortex sieben.
Dispergieren: Einige Minuten lang vermischen lassen. Die Lösung sollte dünn und trüb bleiben (Partikel sind dispergiert, aber nicht hydratisiert).
Auslöser: Fügen Sie eine kleine Menge Alkali (wie Ammoniak oder NaOH) hinzu, um den pH-Wert auf 8,0–9,0 zu erhöhen.
Eindicken: Wenn der pH-Wert steigt, hydratisiert das HEC schnell und die Lösung wird dicker und klarer.
Methode 2: Trockenmischen (am besten für Mörtel und Pulver)
Wenn Sie eine Trockenmischung herstellen (wie Fliesenkleber oder Spachtelmasse):
Mischen Sie das HEC-Pulver gründlich mit anderen trockenen Zutaten (Zement, Füllstoffe, Pigmente).
Stellen Sie sicher, dass die HEC-Partikel von den anderen inerten Pulvern getrennt werden.
Bei späterer Wasserzugabe verhindert der Abstand die Bildung von Klumpen.
Methode 3: Organische Lösungsmittelaufschlämmung (am besten für Farben)
Dispergieren Sie das HEC in einer nicht lösungsmittelhaltigen Flüssigkeit (wie Glykol oder Lösungsbenzin), um eine Aufschlämmung zu erzeugen.
Geben Sie diese Aufschlämmung in den Hauptwassertank.
Da HEC in Glykol nicht aufquillt, verteilt es sich perfekt, bevor es auf das Wasser trifft.
Formulierungsbeispiele
So passt HEC in reale Rezepte.
Beispiel A: Wirtschaftliche Latexfarbe für den Innenbereich
Wasser: 30 %
Dispergier- und Netzmittel: 1 %
Unionchem HEC : 0,3 % – 0,5 % (vorgelöst oder trocken hinzugefügt)
Pigmente und Füllstoffe (TiO2, CaCO3): 40 %
Latexemulsion: 25 %
Koaleszenzmittel: 2 %
Prozess: Fügen Sie HEC früh in der Mahlphase hinzu, um eine vollständige Dispersion sicherzustellen, bevor die Latexemulsion hinzugefügt wird.
Beispiel B: Klares Handwaschmittel (Flüssigwaschmittel)
Wasser: Gleichgewicht
HEC: 0,8 % (für Viskosität)
Tenside (SLES/Betain): 15 %
Konservierungsmittel und Duftstoffe: qs
Verfahren: Hydratieren Sie das HEC zunächst in Wasser, um ein klares Gel zu bilden, und fügen Sie dann Tenside hinzu. Durch die Zugabe von HEC nach Tensiden können Luftblasen eingeschlossen werden.
Beheben häufiger Probleme
Selbst erfahrene Chemiker stoßen auf Probleme. So beheben Sie sie:
Problem |
Wahrscheinliche Ursache |
Lösung |
„Fischaugen“ (Klumpen) |
Pulver zu schnell hinzugefügt oder Wasser zu heiß. |
Pulver langsam in den Wirbel sieben. Verwenden Sie oberflächenbehandelte HEC-Typen. |
Niedrige Viskosität |
Unvollständige Flüssigkeitszufuhr oder Enzymangriff. |
Überprüfen Sie den pH-Wert (erhöhen Sie ihn auf >8). Stellen Sie sicher, dass Konservierungsstoffe verwendet werden, um bakterielle Enzyme zu stoppen. |
Körnige Textur |
Schlechte Streuung. |
Erhöhen Sie die Rührgeschwindigkeit oder verwenden Sie einen Mischer mit hoher Scherung. |
Fazit: Best Practices für den Erfolg
Die effektive Verwendung von Hydroxyethylcellulose ist eine Kunst, die auf der Wissenschaft beruht. Durch die Steuerung der Rührgeschwindigkeit , , des pH- Werts und der Zugaberate können Sie das volle Potenzial dieses vielseitigen Verdickungsmittels ausschöpfen.
Ganz gleich, ob Sie eine Hochglanzfarbe oder einen haltbaren Zementmörtel formulieren, die Qualität Ihres Rohmaterials ist entscheidend.
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Häufig gestellte Fragen (FAQ)
F1: Wie lange dauert es, bis sich HEC auflöst?
A: Das hängt von der Qualität und dem pH-Wert ab. Oberflächenbehandeltes HEC weist in neutralem Wasser typischerweise eine „Hydratationsverzögerung“ von 15–30 Minuten auf, um eine Dispersion zu ermöglichen. Durch Erhöhen des pH-Werts auf 8–9 kann diese Zeit auf einige Minuten verkürzt werden.
F2: Kann ich HEC direkt zu heißem Wasser hinzufügen?
A: Standard-HEC kann heißem Wasser zugesetzt werden, oberflächenbehandelte Sorten werden jedoch am besten zuerst in Wasser mit Raumtemperatur dispergiert. Heißes Wasser kann die Hydratation manchmal zu schnell beschleunigen und zu Klumpen an der Außenseite der Partikel führen.
F3: Warum verliert meine HEC-Lösung mit der Zeit an Viskosität?
A: Dies wird häufig durch bakterielle Enzyme verursacht, die die Zellulosekette angreifen. Stellen Sie immer sicher, dass Ihre Formulierung ein Breitband-Biozid/Konservierungsmittel zum Schutz der HEC enthält.
F4: Was ist der beste pH-Wert für die HEC-Stabilität?
A: HEC ist über einen weiten pH-Bereich (2–12) stabil, hydratisiert jedoch am schnellsten bei alkalischem pH-Wert (8–10). Bei extrem niedrigem oder hohem pH-Wert über längere Zeiträume ist es etwas anfälliger für Hydrolyse.
