نبذة عن هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز

1. ما هو الاستخدام الرئيسي للسليلوز؟

هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC)يُستخدم هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) على نطاق واسع في مواد البناء، والطلاءات، والراتنجات الاصطناعية، والسيراميك، والأدوية، والأغذية، والمنسوجات، والزراعة، ومستحضرات التجميل، والتبغ، وغيرها من الصناعات. ويمكن تصنيفه إلى درجات صناعية، وغذائية، وصيدلانية، وذلك حسب الاستخدام.

2. هناك عدة أنواع من السليلوز، وما هي الاختلافات في استخداماتها؟

يمكن تقسيم هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) إلى نوعين: سريع الذوبان (ينتهي اسم العلامة التجارية بالحرف "S") وسريع الذوبان بالحرارة. يذوب النوع سريع الذوبان بسرعة في الماء البارد ويختفي فيه تمامًا. في هذه الحالة، يكون السائل عديم اللزوجة لأن HPMC يكون مُشتتًا في الماء فقط دون ذوبان كامل. مع التقليب لمدة دقيقتين تقريبًا، تزداد لزوجة السائل تدريجيًا، مُشكلاً غروانيًا أبيض شفافًا لزجًا. أما النوع سريع الذوبان بالحرارة، فيذوب بسرعة في الماء الساخن ويختفي فيه تمامًا. وعندما تنخفض درجة الحرارة إلى درجة معينة (تعتمد على درجة حرارة تجمد المنتج)، تبدأ اللزوجة بالظهور تدريجيًا حتى يُشكل غروانيًا أبيض شفافًا لزجًا.

3. ما هي طرق إذابة السليلوز؟

1) يمكن إضافة جميع النماذج إلى المادة عن طريق الخلط الجاف؛

٢) عند الحاجة إلى إضافته مباشرةً إلى محلول مائي بدرجة حرارة الغرفة، يُفضّل استخدام النوع المُشتَّت في الماء البارد. عادةً ما يستغرق الأمر من دقيقة إلى ثلاثين دقيقة حتى يصبح المحلول أكثر كثافة بعد الإضافة (مع التقليب المستمر).

3). يتم أولاً تقليب النماذج العادية وتشتيتها بالماء الساخن، ثم إذابتها في الماء البارد بعد التقليب والتبريد؛

4) إذا حدث تكتل أثناء الذوبان، فذلك بسبب عدم كفاية التحريك أو إضافة النموذج العادي مباشرة إلى الماء البارد. في هذه الحالة، يجب تحريكه بسرعة.

5) إذا تشكلت فقاعات أثناء عملية الذوبان، فيمكن تركها لمدة تتراوح بين ساعتين و12 ساعة (تعتمد المدة المحددة على قوام المحلول) أو إزالتها عن طريق الشفط أو الضغط، وما إلى ذلك، كما يمكن إضافة كمية مناسبة من عامل إزالة الرغوة.

4. كيف يمكن الحكم على جودة السليلوز ببساطة وبشكل بديهي؟

1) البياض، على الرغم من أن البياض لا يمكن أن يحدد ما إذا كان HPMC سهل الاستخدام، وإذا تمت إضافة عوامل التبييض في عملية الإنتاج، فسوف يؤثر ذلك على جودته، ولكن معظم المنتجات الجيدة تتمتع ببياض جيد.

2) النعومة: نعومةهيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC)تحتوي عموماً على 80 شبكة و100 شبكة، و120 شبكة أقل، وكلما كانت الشبكة أدق كان ذلك أفضل.

3) نفاذية الضوء: بعد وضع هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) في الماء لتكوين غرواني شفاف، يُقاس نفاذه للضوء. كلما زادت نفاذية الضوء، كان ذلك أفضل، مما يدل على وجود كمية أقل من المواد غير القابلة للذوبان فيه. وتكون نفاذية الضوء في المفاعلات الرأسية جيدة عمومًا، بينما تكون أقل في المفاعلات الأفقية. مع ذلك، لا يعني هذا بالضرورة أن جودة المفاعل الرأسي أفضل من جودة المفاعل الأفقي، إذ توجد عوامل عديدة تحدد جودة المنتج.

4) الكثافة النوعية: كلما زادت الكثافة النوعية، كان المنتج أثقل وأفضل. وكلما زادت الكثافة النوعية، زاد محتوى الهيدروكسي بروبيل في المنتج. وكلما زاد محتوى الهيدروكسي بروبيل، كان احتفاظ المنتج بالماء أفضل.

5. ما هي كمية السليلوز الموجودة في مسحوق المعجون؟

تتأثر كمية هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) المستخدمة في التطبيقات العملية بالمناخ ودرجة الحرارة وجودة رماد الكالسيوم المحلي وتركيبة مسحوق المعجون والجودة المطلوبة من قبل العملاء. وتختلف الكمية من مكان لآخر، ولكنها تتراوح عمومًا بين 4 و5 كيلوغرامات.

6. ما هي اللزوجة المناسبة للسليلوز؟

عمومًا، تكفي 100,000 من مسحوق المعجون، بينما تتطلب الملاط كمية أكبر، تصل إلى 150,000 لتسهيل الاستخدام. علاوة على ذلك، فإن أهم وظيفة لـ HPMC هي الاحتفاظ بالماء، تليها زيادة الكثافة. في مسحوق المعجون، يكفي الاحتفاظ الجيد بالماء وانخفاض اللزوجة (7-8). بالطبع، كلما زادت اللزوجة، كان الاحتفاظ بالماء أفضل. عندما تتجاوز اللزوجة 100,000، لا تؤثر اللزوجة بشكل كبير على الاحتفاظ بالماء.

7. ما هي المؤشرات التقنية الرئيسية للسليلوز؟

محتوى الهيدروكسي بروبيل

محتوى الميثيل

اللزوجة

رماد

الخسارة عند التجفيف

8. ما هي المواد الخام الرئيسية للسليلوز؟

المواد الخام الرئيسية لـ HPMC: القطن المكرر، كلوريد الميثيل، أكسيد البروبيلين، الصودا الكاوية السائلة، إلخ.

9. ما هي الوظيفة الرئيسية لاستخدام السليلوز في مسحوق المعجون؟ هل يحدث أي تفاعل كيميائي؟

يؤدي مسحوق المعجون ثلاثة أدوار رئيسية: التكثيف، والاحتفاظ بالماء، والتشكيل. ففي التكثيف، يُساعد السليلوز على تكثيف المعجون وتعليقه، والحفاظ على تجانس المحلول، ومنع الترهل. أما في الاحتفاظ بالماء، فيُبطئ السليلوز جفاف مسحوق المعجون، ويُساعد على تفاعل رماد الكالسيوم بفعل الماء. وفي التشكيل، يُضفي السليلوز تأثيرًا مُزلقًا، مما يُحسّن من جودة تشكيل مسحوق المعجون. أما هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC)، فلا يُشارك في أي تفاعلات كيميائية، بل يؤدي دورًا مساعدًا فقط.

10. السليلوز هو إيثر السليلوز غير الأيوني، فما هو غير الأيوني؟

بعبارة أخرى، المواد الخاملة لا تشارك في التفاعلات الكيميائية.

إن CMC (كربوكسي ميثيل السليلوز) هو سليلوز كاتيون، لذلك سيتحول إلى خثارة الفول عندما يصطدم برماد الكالسيوم.

11- ما الذي يرتبط به درجة حرارة الهلام للسليلوز؟

ترتبط درجة حرارة الهلام لـ HPMC بمحتواه من الميثوكسي، فكلما انخفض محتوى الميثوكسي، ارتفعت درجة حرارة الهلام.

12. هل هناك أي علاقة بين فقدان مسحوق المعجون والسليلوز؟

هناك علاقات! ! ! أي أن ضعف احتفاظ HPMC بالماء سيؤدي إلى فقدان المسحوق (سيتأثر محتوى المواد مثل الرماد والكالسيوم الثقيل والأسمنت ودرجة حرارة البناء وحالة الجدار).

13. ما الفرق بين السليلوز الفوري بالماء البارد والسليلوز القابل للذوبان في الماء الساخن في عملية الإنتاج؟

يُعالج سطح هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) سريع الذوبان في الماء البارد بمادة الجليوكسال، مما يجعله ينتشر بسرعة في الماء البارد، ولكنه لا يذوب تمامًا، بل يذوب فقط عند زيادة اللزوجة. أما الأنواع سريعة الذوبان فلا تُعالج سطحيًا بالجليوكسال. فإذا كانت كمية الجليوكسال كبيرة، يكون الانتشار سريعًا، لكن اللزوجة تزداد ببطء، وإذا كانت الكمية قليلة، يكون العكس صحيحًا.

14. لماذا للسليلوز رائحة؟

يستخدم هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) المُنتَج بطريقة المذيبات التولوين والإيزوبروبانول كمذيبات. إذا لم تكن عملية الغسل جيدة، فستبقى بعض الروائح. (تُعدّ عملية معادلة الروائح واستعادتها العملية الأساسية للتخلص منها).

15. كيف نختار السليلوز المناسب لأغراض مختلفة؟

مسحوق المعجون: يتطلب قدرة عالية على الاحتفاظ بالماء وسهولة جيدة في البناء

الملاط العادي المصنوع من الأسمنت: يتطلب قدرة عالية على الاحتفاظ بالماء، ومقاومة عالية لدرجات الحرارة، ولزوجة فورية.

استخدام غراء البناء: منتجات فورية ذات لزوجة عالية. (الدرجة الموصى بها)

ملاط الجبس: يتميز بقدرة عالية على الاحتفاظ بالماء، ولزوجة متوسطة ومنخفضة، وزيادة فورية في اللزوجة

16. ما هو الاسم الآخر للسليلوز؟

يُشار إليه باسم HPMC أو MHPC المعروف أيضًا باسم هيبروميلوز، سليلوز هيدروكسي بروبيل ميثيل إيثر.

17. عند استخدام السليلوز في مسحوق المعجون، ما هو سبب ظهور الفقاعات في مسحوق المعجون؟

في مسحوق المعجون، يؤدي هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) ثلاثة أدوار: التكثيف، والاحتفاظ بالماء، والتشكيل. أما أسباب ظهور الفقاعات فهي:

1. تمت إضافة كمية كبيرة من الماء.

2. الطبقة السفلية ليست جافة، فقط قم بكشط طبقة أخرى فوقها، وسيسهل تكوين الرغوة.

18. ما الفرق بين السليلوز و MC؟

ميثيل السليلوز (MC) هو إيثر السليلوز، ويُصنع من خلال معالجة القطن المكرر بالقلويات، باستخدام كلوريد الميثان كعامل إيثر، وخضوعه لسلسلة من التفاعلات. تتراوح درجة الاستبدال عادةً بين 1.6 و2.0، وتختلف الذوبانية باختلاف درجة الاستبدال. وهو يُصنف ضمن إيثرات السليلوز غير الأيونية.

(1) يعتمد احتفاظ ميثيل السليلوز بالماء على كميته المضافة، ولزوجته، ونعومة جزيئاته، ومعدل ذوبانه. عمومًا، كلما زادت الكمية المضافة، وقلّت النعومة، وزادت اللزوجة، ارتفع معدل احتفاظ الماء. وتُعد الكمية المضافة العامل الأكثر تأثيرًا على معدل احتفاظ الجسم بالماء. أما اللزوجة، فلا تتناسب طرديًا مع معدل احتفاظ الماء. ويعتمد معدل الذوبان بشكل أساسي على سطح جزيئات السليلوز، ودرجة تعديلها، ونعومة جزيئاتها. ومن بين أنواع إيثرات السليلوز المذكورة أعلاه، يتميز ميثيل السليلوز وسليلوز جينشويكياو بمعدل احتفاظ أعلى بالماء.

(2) يذوب ميثيل السليلوز في الماء البارد، ويصعب ذوبانه في الماء الساخن. يتميز محلوله المائي بثباته العالي ضمن نطاق الأس الهيدروجيني من 3 إلى 12. كما أنه يتمتع بتوافق جيد مع النشا، وغيره من المواد الفعالة سطحياً. عند بلوغ درجة حرارة التجلط، يحدث التجلط.

(3) تؤثر التغيرات في درجة الحرارة بشكل كبير على قدرة ميثيل السليلوز على الاحتفاظ بالماء. عمومًا، كلما ارتفعت درجة الحرارة، انخفضت قدرة الاحتفاظ بالماء. إذا تجاوزت درجة حرارة الملاط 40 درجة مئوية، فإن قدرة ميثيل السليلوز على الاحتفاظ بالماء ستنخفض بشكل ملحوظ، مما سيؤثر سلبًا على عملية بناء الملاط.

(4)ميثيل السليلوزيؤثر ذلك بشكل كبير على بناء وتماسك الملاط. ويُقصد بالتماسك هنا قوة الالتصاق بين أداة التطبيق التي يستخدمها العامل وسطح الجدار، أي مقاومة الملاط للقص. فكلما زادت قوة التماسك، زادت مقاومة الملاط للقص، وزادت الحاجة إلى قوة تحمل عالية من قبل العمال أثناء الاستخدام، مما يؤدي إلى ضعف أداء الملاط في البناء.