أسئلة وأجوبة حول المعرفة الأساسية بهيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز

1. ما هو الاستخدام الرئيسي لهيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC)؟

الإجابة: 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 تقسيم HPMC إلى ثلاثة أنواع حسب الاستخدام: نوع البناء، ونوع الغذاء، ونوع الأدوية. وحاليًا، تُصنّف معظم المنتجات المحلية ضمن نوع البناء. ويُستخدم مسحوق المعجون بكميات كبيرة في هذا النوع، حيث يُشكّل حوالي 90% من إجمالي الإنتاج، بينما يُستخدم الباقي في ملاط ​​الأسمنت والغراء.

2. هناك عدة أنواع من هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC)، وما هي الاختلافات في استخداماتها؟

الإجابة: يمكن تقسيم هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) إلى نوعين: سريع الذوبان وسريع الذوبان بالحرارة. يذوب النوع سريع الذوبان بسرعة في الماء البارد ويختفي فيه تمامًا. في هذه الحالة، يكون السائل عديم اللزوجة لأن HPMC يذوب فقط دون أن يذوب فعليًا. بعد حوالي دقيقتين، تزداد لزوجة السائل تدريجيًا، مكونًا غروانيًا لزجًا شفافًا. أما النوع سريع الذوبان بالحرارة، فيذوب بسرعة في الماء الساخن ويختفي فيه عند ملامسته للماء البارد. وعندما تنخفض درجة الحرارة إلى 65 درجة مئوية (منتج شركتنا يتحمل درجة حرارة 65 درجة مئوية)، تظهر اللزوجة تدريجيًا حتى يتكون غرواني لزج شفاف. يُستخدم النوع سريع الذوبان بالحرارة فقط في مساحيق المعجون والملاط. أما في الغراء السائل والطلاء، فسيحدث تكتل ولن يكون مناسبًا. يتميز النوع سريع الذوبان بنطاق استخدام أوسع، حيث يمكن استخدامه في مساحيق المعجون والملاط، وكذلك في الغراء السائل والطلاء، دون أي موانع.

3. ما هي طرق إذابة هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (HPMC)؟

الإجابة: طريقة الإذابة بالماء الساخن: بما أن هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) لا يذوب في الماء الساخن، فإنه يمكن تشتيته بالتساوي في الماء الساخن في البداية، ثم يذوب بسرعة عند التبريد. فيما يلي وصف لطريقتين نموذجيتين:

1) ضع الكمية المطلوبة من الماء الساخن في الوعاء وسخنه إلى حوالي 70 درجة مئوية. تمت إضافة هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز تدريجياً مع التحريك البطيء، في البداية طفا هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز على سطح الماء، ثم شكل تدريجياً معلقاً، والذي تم تبريده مع التحريك.

2) أضف ثلث أو ثلثي الكمية المطلوبة من الماء إلى الوعاء، وسخنه إلى 70 درجة مئوية، وقم بتشتيت HPMC وفقًا لطريقة 1)، وقم بتحضير معلق الماء الساخن؛ ثم أضف الكمية المتبقية من الماء البارد إلى معلق الماء الساخن، وتم تبريد الخليط بعد التقليب.

طريقة خلط المساحيق: يُخلط مسحوق هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) مع كمية كبيرة من مواد مسحوقية أخرى، ويُخلط جيدًا باستخدام الخلاط، ثم يُضاف الماء لإذابته. يذوب المسحوق تمامًا دون تكتل، نظرًا لوجود كمية قليلة منه في كل زاوية من زوايا المسحوق، مما يجعله يذوب فورًا عند ملامسته للماء. يستخدم مصنّعو مساحيق المعجون والملاط هذه الطريقة. [يُستخدم هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) كمُكثّف ومُحافظ على الماء في مساحيق المعجون والملاط].

4. كيف يمكن الحكم على جودة هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (HPMC) ببساطة وبشكل بديهي؟

الإجابة: (1) البياض: على الرغم من أن البياض لا يُحدد سهولة استخدام هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC)، وإذا أُضيفت عوامل تبييض أثناء عملية الإنتاج، فإنها ستؤثر على جودته. مع ذلك، تتميز معظم المنتجات الجيدة ببياض جيد. (2) النعومة: تتراوح نعومة هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) عادةً بين 80 و100 مش، وأقل من 120 مش. معظم منتجات HPMC المُنتجة في خبي تكون بنعومة 80 مش. وبشكل عام، كلما كانت النعومة أدق، كان ذلك أفضل. (3) نفاذية الضوء: يُوضع هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) في الماء لتكوين غرواني شفاف، ثم تُقاس نفاذية الضوء. كلما زادت نفاذية الضوء، كان ذلك أفضل، مما يدل على وجود مواد غير قابلة للذوبان أقل. نفاذية المفاعلات الرأسية جيدة عمومًا، بينما نفاذية المفاعلات الأفقية أقل، لكن هذا لا يعني بالضرورة أن جودة المفاعلات الرأسية أفضل من جودة المفاعلات الأفقية، فجودة المنتج تتحدد بعوامل عديدة. (4) الكثافة النوعية: كلما زادت الكثافة النوعية، كان ذلك أفضل. تكون الخصوصية كبيرة، ويرجع ذلك عمومًا إلى ارتفاع محتوى مجموعة الهيدروكسي بروبيل فيها، وكلما ارتفع محتوى مجموعة الهيدروكسي بروبيل، كان الاحتفاظ بالماء أفضل.

5. ما هي كمية هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (HPMC) في مسحوق المعجون؟

الإجابة: تختلف كمية هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) المستخدمة في التطبيقات العملية تبعًا للمناخ ودرجة الحرارة وجودة رماد الكالسيوم المحلي وتركيبة مسحوق المعجون و"الجودة المطلوبة من قبل العملاء". وبشكل عام، تتراوح الكمية بين 4 و5 كيلوغرامات. على سبيل المثال: معظم مسحوق المعجون في بكين هو 5 كيلوغرامات؛ ومعظمه في قويتشو هو 5 كيلوغرامات في الصيف و4.5 كيلوغرامات في الشتاء؛ أما في يونان، فكمية المعجون أقل نسبيًا، وتتراوح عادةً بين 3 و4 كيلوغرامات، وهكذا.

6. ما هي اللزوجة المناسبة لهيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (HPMC)؟

الإجابة: يبلغ سعر مسحوق المعجون عادةً 100,000 يوان، بينما تتطلب الملاط سعرًا أعلى، يصل إلى 150,000 يوان لسهولة الاستخدام. علاوة على ذلك، فإن أهم وظيفة لـ HPMC هي الاحتفاظ بالماء، تليها زيادة الكثافة. في مسحوق المعجون، طالما أن الاحتفاظ بالماء جيد واللزوجة منخفضة (70,000-80,000)، فإنه مناسب أيضًا. بالطبع، كلما زادت اللزوجة، كان الاحتفاظ بالماء أفضل. عندما تتجاوز اللزوجة 100,000، فإنها ستؤثر على الاحتفاظ بالماء بشكل طفيف.

7. ما هي المؤشرات التقنية الرئيسية لهيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (HPMC)؟

الإجابة: محتوى الهيدروكسي بروبيل واللزوجة، وهما العاملان اللذان يهتم بهما معظم المستخدمين. تتميز المواد ذات المحتوى العالي من الهيدروكسي بروبيل عمومًا بقدرة أفضل على الاحتفاظ بالماء. كما أن المواد ذات اللزوجة العالية تتمتع بقدرة أفضل على الاحتفاظ بالماء، نسبيًا (وليس مطلقًا)، وهي الأنسب للاستخدام في ملاط ​​الأسمنت.

8. ما هي المواد الخام الرئيسية لهيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (HPMC)؟

الإجابة: المواد الخام الرئيسية لهيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (HPMC): القطن المكرر، كلوريد الميثيل، أكسيد البروبيلين، ومواد خام أخرى، الصودا الكاوية، الحمض، التولوين، الإيزوبروبانول، إلخ.

9. ما هي الوظيفة الرئيسية لتطبيق HPMC في مسحوق المعجون، وهل يحدث ذلك كيميائياً؟

الإجابة: في مسحوق المعجون، يؤدي هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) ثلاثة أدوار: التكثيف، والاحتفاظ بالماء، والتشكيل. التكثيف: يُكثّف السليلوز المعجون ليحافظ على تماسك المحلول وتجانسه، ويمنع الترهل. الاحتفاظ بالماء: يُبطئ جفاف مسحوق المعجون، ويُساعد رماد الكالسيوم على التفاعل بفعل الماء. التشكيل: يتميز السليلوز بتأثيره المُزلّق، مما يُحسّن من تماسك مسحوق المعجون. لا يُشارك هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز في أي تفاعلات كيميائية، بل يؤدي دورًا مساعدًا فقط. إضافة الماء إلى مسحوق المعجون ووضعه على الجدار يُعد تفاعلًا كيميائيًا، نظرًا لتكوّن مواد جديدة. إذا أزلت مسحوق المعجون من الجدار، وطحنته، ثم استخدمته مرة أخرى، فلن يُجدي نفعًا لتكوّن مواد جديدة (كربونات الكالسيوم). المكونات الرئيسية لمسحوق رماد الكالسيوم هي: خليط من Ca(OH)2 و CaO وكمية صغيرة من CaCO3، CaO+H2O=Ca(OH)2 —Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O يوجد رماد الكالسيوم في الماء والهواء. تحت تأثير ثاني أكسيد الكربون، يتم توليد كربونات الكالسيوم، بينما يحتفظ HPMC بالماء فقط، مما يساعد على تفاعل رماد الكالسيوم بشكل أفضل، ولا يشارك في أي تفاعل بنفسه.

10. إن HPMC عبارة عن إيثر سلولوز غير أيوني، فما هو غير الأيوني؟

الإجابة: بشكل عام، المادة غير الأيونية هي مادة لا تتأين في الماء. يشير التأين إلى عملية تفكك الإلكتروليت إلى أيونات مشحونة تتحرك بحرية في مذيب معين (مثل الماء أو الكحول). على سبيل المثال، كلوريد الصوديوم (NaCl)، الملح الذي نتناوله يوميًا، يذوب في الماء ويتأين لإنتاج أيونات صوديوم (Na+) موجبة الشحنة، وأيونات كلوريد (Cl) سالبة الشحنة. أي أن هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) عند وضعه في الماء، لا يتفكك إلى أيونات مشحونة، بل يبقى على شكل جزيئات.

11. ما هي درجة حرارة التصلب لهيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز المرتبطة بها؟

الإجابة: ترتبط درجة حرارة الهلام لـ HPMC بمحتواه من الميثوكسي، فكلما انخفض محتوى الميثوكسي ↓، ارتفعت درجة حرارة الهلام ↑.

12. هل هناك أي علاقة بين قطرة من مسحوق المعجون وHPMC؟

الإجابة: يرتبط فقدان مسحوق المعجون بشكل أساسي بجودة رماد الكالسيوم، ولا علاقة له بـ HPMC. يؤدي انخفاض محتوى الكالسيوم في رماد الكالسيوم وعدم تناسب نسبة CaO وCa(OH)2 فيه إلى فقدان المسحوق. وإذا كان لـ HPMC دور في ذلك، فإن ضعف احتفاظه بالماء سيؤدي أيضاً إلى فقدان المسحوق. لمزيد من التفاصيل، يُرجى مراجعة السؤال رقم 9.

13. ما الفرق بين النوع الفوري الذي يذوب في الماء البارد والنوع الذي يذوب في الماء الساخن من هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز في عملية الإنتاج؟

الإجابة: 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. لا يذوب إلا عند زيادة اللزوجة. أما الأنواع سريعة الذوبان فلا تُعالج سطحيًا بالجليوكسال. إذا كانت كمية الجليوكسال كبيرة، فسيكون الانتشار سريعًا، لكن اللزوجة ستزداد ببطء، وإذا كانت الكمية قليلة، فسيكون العكس صحيحًا.

14. ما هي رائحة هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (HPMC)؟

الإجابة: يُنتج هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) بطريقة المذيبات باستخدام التولوين والإيزوبروبانول كمذيبات. إذا لم تكن عملية الغسل جيدة، فستبقى بعض الروائح.

15. كيف نختار هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (HPMC) المناسب لأغراض مختلفة؟

الإجابة: بالنسبة لمعجون البودرة: المتطلبات منخفضة نسبيًا، ولزوجة 100,000 كافية. المهم هو الحفاظ على رطوبة جيدة. أما بالنسبة للمونة: فالمتطلبات أعلى، ولزوجة أعلى، ويفضل 150,000. أما بالنسبة للغراء: فيلزم استخدام منتجات فورية ذات لزوجة عالية.

16. ما هو الاسم الآخر لهيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز؟

الإجابة: هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز، الإنجليزية: هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز، الاختصار: HPMC أو MHPC، أسماء أخرى: هيبروميلوز؛ سليلوز هيدروكسي بروبيل ميثيل إيثر؛ هيبروميلوز، سليلوز، 2-هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز إيثر. سليلوز هيدروكسي بروبيل ميثيل إيثر هيبرولوز.

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

الإجابة: في مسحوق المعجون، يؤدي هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) ثلاثة أدوار: التكثيف، والاحتفاظ بالماء، والتشكيل. ولا يشارك في أي تفاعلات كيميائية. أسباب ظهور الفقاعات: 1. إضافة كمية كبيرة من الماء. 2. عدم جفاف الطبقة السفلية، مما يؤدي إلى كشط طبقة أخرى فوقها، وبالتالي تكوّن الرغوة بسهولة.

18. ما هي تركيبة مسحوق المعجون للجدران الداخلية والخارجية؟

الجواب: مسحوق معجون الجدران الداخلية: 800 كجم من الكالسيوم الثقيل، 150 كجم من الكالسيوم الرمادي (يمكن إضافة إيثر النشا، والتربة الخضراء النقية، وتربة بنجرون، وحمض الستريك، والبولي أكريلاميد، وما إلى ذلك حسب الحاجة).

مسحوق معجون الجدران الخارجية: أسمنت 350 كجم، كالسيوم ثقيل 500 كجم، رمل كوارتز 150 كجم، مسحوق لاتكس 8-12 كجم، إيثر السليلوز 3 كجم، إيثر النشا 0.5 كجم، ألياف خشبية 2 كجم