تحديد جودة إيثر السليلوز

إيثر السليلوز هو بوليمر صناعي يُصنع من السليلوز الطبيعي عبر تعديل كيميائي. وهو مشتق من السليلوز الطبيعي. يختلف إنتاج إيثر السليلوز عن إنتاج البوليمرات الصناعية الأخرى، إذ أن مادته الأساسية هي السليلوز، وهو مركب بوليمري طبيعي. ونظرًا لخصوصية بنية السليلوز الطبيعي، فإنه لا يتفاعل مع عوامل الإيثرة. ولكن بعد معالجته بعامل التورم، تتفكك الروابط الهيدروجينية القوية بين سلاسل جزيئات السليلوز، مما يؤدي إلى إطلاق مجموعة الهيدروكسيل، وبالتالي الحصول على إيثر السليلوز.

تعتمد خصائص إيثرات السليلوز على نوع وعدد وتوزيع البدائل. كما يُصنف إيثر السليلوز وفقًا لنوع البديل، ودرجة الأثيرية، والذوبانية، وخصائص التطبيق ذات الصلة. وبحسب نوع البدائل على السلسلة الجزيئية، يُمكن تقسيمه إلى إيثر أحادي وإيثر مختلط. يُعدّ MC المستخدم عادةً إيثرًا أحاديًا، بينما يُعدّ HPMC إيثرًا مختلطًا. إيثر ميثيل السليلوز MC هو الناتج الناتج عن استبدال مجموعة الهيدروكسيل في وحدة الجلوكوز في السليلوز الطبيعي بمجموعة ميثوكسي. وهو ناتج يتم الحصول عليه باستبدال جزء من مجموعة الهيدروكسيل في الوحدة بمجموعة ميثوكسي وجزء آخر بمجموعة هيدروكسي بروبيل. الصيغة البنائية هي [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x. أما هيدروكسي إيثيل ميثيل السليلوز HEMC، فهما النوعان الرئيسيان الأكثر استخدامًا وتداولًا في السوق.

من حيث الذوبانية، يمكن تقسيمها إلى أيونية وغير أيونية. تتكون إيثرات السليلوز غير الأيونية القابلة للذوبان في الماء بشكل أساسي من سلسلتين: إيثرات الألكيل وإيثرات الهيدروكسي ألكيل. يُستخدم كربوكسي ميثيل السليلوز الأيوني (CMC) بشكل رئيسي في المنظفات الصناعية، وطباعة وصباغة المنسوجات، والأغذية، واستكشاف النفط. أما إيثرات السليلوز غير الأيونية (MC، HPMC، HEMC، وغيرها) فتُستخدم بشكل رئيسي في مواد البناء، وطلاءات اللاتكس، والأدوية، والمواد الكيميائية اليومية، وغيرها، كمُكثِّف، وعامل احتفاظ بالماء، ومُثبِّت، ومُشتِّت، وعامل مُكوِّن للأغشية.

تحديد جودة إيثر السليلوز:

تأثير محتوى الميثوكسيل على الجودة: الاحتفاظ بالماء ووظيفة التكثيف

تأثير محتوى الهيدروكسي إيثوكسيل/هيدروكسي بروبوكسيل على الجودة: كلما زاد المحتوى، كان الاحتفاظ بالماء أفضل.

تأثير جودة اللزوجة: كلما زادت درجة البلمرة، زادت اللزوجة وتحسنت قدرة الاحتفاظ بالماء.

تأثير جودة النعومة: كلما كان التشتت والذوبان في الملاط أدق، كان ذلك أسرع وأكثر تجانسًا، وكان الاحتفاظ النسبي بالماء أفضل.

تأثير نفاذية الضوء على الجودة: كلما زادت درجة البلمرة، زادت درجة البلمرة تجانساً، وقلّت الشوائب.

تأثير درجة حرارة الهلام على الجودة: تبلغ درجة حرارة الهلام المستخدمة في البناء حوالي 75 درجة مئوية

تأثير جودة المياه: أقل من 5%، يمتص إيثر السليلوز الرطوبة بسهولة، لذا يجب إحكام إغلاقه وتخزينه.

تأثير جودة الرماد: أقل من 3%، كلما زادت نسبة الرماد، زادت الشوائب.

تأثير قيمة الرقم الهيدروجيني على الجودة: قريب من التعادل، يتمتع إيثر السليلوز بأداء مستقر ضمن نطاق الرقم الهيدروجيني: 2-11