مشاكل شائعة في هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز

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

هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC)يُستخدم هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) على نطاق واسع في مواد البناء، والطلاءات، والراتنجات الاصطناعية، والسيراميك، والأدوية، والأغذية، والمنسوجات، والزراعة، ومستحضرات التجميل، والتبغ، وغيرها من الصناعات. ويمكن تصنيفه حسب الاستخدام إلى: درجة البناء، ودرجة الأغذية، ودرجة الطب. في الوقت الحالي، تُستخدم معظم درجات البناء المحلية، وخاصةً في مسحوق المعجون، حيث يُشكل حوالي 90% منها، بينما يُستخدم الباقي في صناعة ملاط ​​الأسمنت والغراء.

2- يتم تقسيم هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) إلى عدة أنواع، ما هو الفرق في استخدامها؟

يمكن تقسيم هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) إلى نوعين: محلول فوري ومحلول ساخن. النوع الأول يذوب بسرعة في الماء البارد، ويختفي تمامًا في الماء، ويكون السائل عديم اللزوجة في هذه المرحلة، لأن HPMC لا يذوب فعليًا في الماء. بعد حوالي دقيقتين، تزداد لزوجة السائل تدريجيًا، مكونًا غروانيًا لزجًا شفافًا. أما النوع الثاني، فيذوب بسرعة في الماء البارد، ويختفي تمامًا في الماء الساخن، وعند انخفاض درجة الحرارة إلى حد معين، تظهر اللزوجة تدريجيًا، حتى يتكون غرواني لزج شفاف. يُستخدم المحلول الساخن فقط في معاجين المساحيق والملاط، ولا يُنصح باستخدامه في الغراء السائل والطلاء، حيث قد يُسبب تكتلات. أما النوع الأول، فيتميز بنطاق استخدام أوسع، حيث يُمكن استخدامه في معاجين المساحيق والملاط، وفي الغراء السائل والطلاء، دون أي موانع.

3- هل تتضمن طرق قياس قابلية ذوبان هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) هذه المعلومات؟

طريقة الإذابة بالماء الساخن: نظرًا لأن HPMC لا يذوب في الماء الساخن، فإنه يمكن تشتيت HPMC مبكرًا بالتساوي في الماء الساخن، ثم يذوب بسرعة عند التبريد، ويتم وصف طريقتين نموذجيتين على النحو التالي:

1) ضع الكمية المطلوبة من الماء الساخن في الوعاء وسخنه إلى حوالي 70 درجة مئوية. أضف هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز تدريجياً مع التحريك البطيء، سيبدأ HPMC بالطفو على سطح الماء، ثم يشكل تدريجياً معلقاً، مع تبريد المعلق بالتحريك.

2) أضف الكمية المطلوبة من الماء (ثلث أو ثلثي) في الوعاء، وسخنه إلى 70 درجة مئوية، وفقًا لطريقة 1) تشتيت HPMC، تحضير معلق الماء الساخن؛ ثم أضف الكمية المتبقية من الماء البارد إلى المعلق الساخن، وحرك الخليط واتركه يبرد.

طريقة خلط المساحيق: يُخلط مسحوق هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) مع كمية كبيرة من المكونات المسحوقة الأخرى جيدًا في الخلاط، ثم يُضاف الماء لإذابتها. في هذه المرحلة، يذوب الهيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) جزئيًا، لكن دون تماسك، لأن كل جزء صغير من المسحوق يذوب فورًا في الماء. تستخدم شركات إنتاج مسحوق المعجون والملاط هذه الطريقة. يُستخدم هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) كعامل مُكثِّف ومُحافظ على الماء في ملاط ​​مسحوق المعجون.

4- ما مدى سهولة وبساطة تحديد جودة هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC)؟

(1) البياض: على الرغم من أن البياض لا يُحدد مدى سهولة استخدام هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC)، إلا أن إضافته في عملية إنتاج عامل التبييض قد تؤثر على جودته. ومع ذلك، فإن المنتجات الجيدة غالباً ما تكون بيضاء.

(2) النعومة: تتراوح نعومة HPMC عمومًا بين 80 شبكة و100 شبكة، و120 شبكة أقل استخدامًا، وغالبًا ما تكون Hebei HPMC 80 شبكة، وكلما كانت النعومة أدق، كان ذلك أفضل بشكل عام.

(3) النفاذية: عند إضافة هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) إلى الماء، يتكون غرواني شفاف. تُقاس نفاذيته، فكلما زادت النفاذية كان ذلك أفضل، وقلّت المواد غير القابلة للذوبان بداخله. نفاذية المفاعل الرأسي جيدة عمومًا، بينما نفاذية المفاعل الأفقي أقل، ولكن هذا لا يُثبت بالضرورة أن جودة المنتج المُنتَج في المفاعل الرأسي أفضل من جودة المنتج المُنتَج في المفاعل الأفقي، إذ تتحدد جودة المنتج بعوامل عديدة.

(4) الكثافة النوعية: كلما زادت الكثافة النوعية، كان الوزن أثقل، وهذا أفضل. ويرجع ذلك عمومًا إلى ارتفاع نسبة الهيدروكسي بروبيل، مما يؤدي إلى تحسين احتفاظ المادة بالماء.

5، هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) بكمية مسحوق المعجون؟

تختلف جرعة هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) المستخدمة في التطبيق الفعلي باختلاف الظروف المناخية، ودرجة الحرارة، وجودة رماد الكالسيوم المحلي، وتركيبة مسحوق المعجون، ومتطلبات الجودة لدى العملاء. عمومًا، تتراوح الجرعة بين أربعة وخمسة كيلوغرامات. على سبيل المثال: في بكين، تُستخدم عادةً خمسة كيلوغرامات لمسحوق المعجون؛ وفي قويتشو، تُستخدم خمسة كيلوغرامات في الصيف وأربعة كيلوغرامات ونصف في الشتاء. أما في يونان، فالكمية أقل، وتتراوح عادةً بين ثلاثة وأربعة كيلوغرامات، وهكذا.

6- هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) ما هي اللزوجة المناسبة؟

عادةً ما تكون لزوجة مسحوق الأطفال 100 ألف مقبولة، بينما تتطلب الملاط لزوجة أعلى، تصل إلى 150 ألف. علاوة على ذلك، فإن أهم وظيفة لـ HPMC هي الاحتفاظ بالماء، تليها زيادة الكثافة. في مسحوق المعجون، طالما أن الاحتفاظ بالماء جيد، فإن اللزوجة المنخفضة (7-80 ألف) كافية، وبالطبع، كلما زادت اللزوجة، كان الاحتفاظ بالماء أفضل. عندما تتجاوز اللزوجة 100 ألف، يصبح تأثيرها على الاحتفاظ بالماء ضئيلاً.

7- هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) ما هي المؤشرات التقنية الرئيسية؟

يهتم معظم المستخدمين بمؤشري محتوى الهيدروكسي بروبيل واللزوجة. فكلما ارتفع محتوى الهيدروكسي بروبيل، تحسنت قدرة المادة على الاحتفاظ بالماء. كما تحسنت اللزوجة، وهي قدرة نسبية وليست مطلقة على الاحتفاظ بالماء، في ملاط ​​الأسمنت، ويُفضل استخدام كمية مناسبة منها.

8- ما هي المواد الخام الرئيسية لهيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC)؟

هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) المواد الخام الرئيسية: القطن المكرر، الكلوروميثان، أكسيد البروبيلين، مواد خام أخرى، أقراص قلوية، حمض، تولوين، كحول الأيزوبروبيل وما إلى ذلك.

9- ما هو الدور الرئيسي لمركب هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) في استخدام مسحوق المعجون، وهل له دور كيميائي؟

يؤدي هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) في مسحوق المعجون ثلاث وظائف رئيسية: التكثيف، والاحتفاظ بالماء، والتشكيل. التكثيف: يعمل السليلوز على تكثيف المعجون وتعليقه، مما يحافظ على تجانس المحلول ويمنع سيولته. الاحتفاظ بالماء: يُبطئ جفاف مسحوق المعجون، ويساعد على تفاعل كربونات الكالسيوم مع الماء. التشكيل: يتميز السليلوز بتأثيره المُزلق، مما يُحسّن من سهولة تشكيل مسحوق المعجون. لا يشارك هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز في أي تفاعلات كيميائية، بل يؤدي دورًا مساعدًا فقط. عند إضافة الماء إلى مسحوق المعجون، يحدث تفاعل كيميائي على الجدار، حيث تتكون مادة جديدة. يتساقط مسحوق المعجون من الجدار إلى الأسفل، ثم يُطحن إلى مسحوق، وعند استخدامه، لا يعود صالحًا للاستخدام، لأنه يكون قد شكّل مادة جديدة (كربونات الكالسيوم). المكونات الرئيسية لمسحوق الكالسيوم الرمادي هي: Ca(OH)2 و CaO وكمية صغيرة من خليط CaCO3، CaO+H2O=Ca(OH)2 – Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O رماد الكالسيوم في الماء والهواء تحت تأثير ثاني أكسيد الكربون، وتكوين كربونات الكالسيوم، و HPMC فقط يحتفظ بالماء، ويساعد رماد الكالسيوم على التفاعل بشكل أفضل، ولا يشارك بمفرده في أي تفاعل.

10، هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز غير أيوني، فما هو غير الأيوني؟

بشكل عام، المادة غير الأيونية هي مادة لا تتأين في الماء. التأين هو عملية تفكك الإلكتروليت إلى أيونات مشحونة حرة الحركة في مذيب معين، كالماء أو الكحول. على سبيل المثال، كلوريد الصوديوم (NaCl)، الملح الذي نتناوله يوميًا، يذوب في الماء ويتأين مُنتجًا أيونات صوديوم حرة الحركة (Na+) موجبة الشحنة، وأيونات كلوريد (Cl) سالبة الشحنة. بعبارة أخرى، لا يتفكك هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) في الماء إلى أيونات مشحونة، بل يبقى على شكل جزيئات.

11- درجة حرارة هلام هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز وما علاقتها؟

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

12. هل هناك أي علاقة بين مسحوق المعجون وHPMC؟

يرتبط مسحوق المعجون وجودة الكالسيوم ارتباطًا وثيقًا، بينما لا يرتبط هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) ارتباطًا وثيقًا. يؤدي انخفاض محتوى الكالسيوم في مسحوق المعجون، وعدم ملاءمة نسبة أكسيد الكالسيوم (CaO) وهيدروكسيد الكالسيوم (Ca(OH)2) في رماد الكالسيوم، إلى تساقط المسحوق. أما إذا كان السبب متعلقًا بـ HPMC، فإن ضعف قدرته على الاحتفاظ بالماء يؤدي أيضًا إلى تساقط المسحوق. لمزيد من التفاصيل، يُرجى مراجعة السؤال رقم 9.

13- ما الفرق بين نوعي هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز القابل للذوبان في الماء البارد والقابل للذوبان في الماء الساخن في عملية الإنتاج؟

يتميز النوع القابل للذوبان في الماء البارد من هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) بمعالجة سطحية بالجليوكسال، حيث يتشتت بسرعة في الماء البارد، ولكنه لا يذوب تمامًا، وتزداد لزوجته، ثم يذوب. أما النوع القابل للذوبان في الحرارة، فلم تتم معالجته سطحيًا بالجليوكسال. يتميز هذا النوع بحجم جليوكسال كبير، مما يؤدي إلى تشتت سريع، ولكن لزوجته تكون بطيئة، وحجمه صغير، على عكس النوع القابل للذوبان في الماء البارد.

14- ما هي رائحة هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC)؟

يُصنع هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) المُنتَج بطريقة المذيبات من التولوين وكحول الأيزوبروبيل كمذيبات. إذا لم تكن عملية الغسل جيدة، فستبقى بعض النكهة.

15- استخدامات مختلفة، كيف نختار هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) المناسب؟

استخدام مسحوق المعجون: المتطلبات أقل، لزوجة 100 ألف مناسبة، والأهم هو الاحتفاظ بالماء جيدًا. استخدام الملاط: المتطلبات أعلى، لزوجة عالية، ويفضل 150 ألف. استخدام الغراء: نحتاج إلى منتجات سريعة الجفاف وذات لزوجة عالية.

16، هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز، ما هو الاسم البديل؟

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

17- عند استخدام مسحوق المعجون مع مادة HPMC، ما سبب ظهور فقاعات في مسحوق المعجون؟

يؤدي هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) في مسحوق المعجون ثلاث وظائف رئيسية: التكثيف، والاحتفاظ بالماء، والتشكيل. ولا يتفاعل مع أي مواد أخرى. أسباب ظهور الفقاعات: 1- إضافة كمية كبيرة من الماء. 2- عدم جفاف الطبقة السفلية، وكشط الطبقة العلوية، مما يزيد من احتمالية ظهور الفقاعات.

18. تركيبة مسحوق المعجون للجدران الداخلية والخارجية؟

مسحوق المعجون للجدار الداخلي: 800 كجم من الكالسيوم الثقيل و 150 كجم من الكالسيوم الرمادي (يمكن إضافة إيثر النشا، والتربة الخضراء النقية، وتربة بينغ، وحمض الستريك، والبولي أكريلاميد 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

19. ما الفرق بين HPMC و MC؟

MC هو ميثيل السليلوز، وهو قطن مكرر بعد معالجته بالقلويات، مع كلوريد الميثان كعامل إيثيري، من خلال سلسلة من التفاعلات لإنتاج إيثر السليلوز. عمومًا، تتراوح درجة الاستبدال بين 1.6 و2.0، وتختلف الذوبانية باختلاف درجة الاستبدال. وهو إيثر سليلوز غير أيوني.

(1) تعتمد قدرة ميثيل السليلوز على الاحتفاظ بالماء على كمية المضاف، ولزوجته، ونعومة جزيئاته، وسرعة ذوبانه. عمومًا، كلما زادت الكمية المضافة، قلت النعومة واللزوجة، وارتفعت نسبة الاحتفاظ بالماء. ومن بين هذه العوامل، تُعدّ كمية المضاف العامل الأكثر تأثيرًا على نسبة الاحتفاظ بالماء، بينما لا تتناسب اللزوجة طرديًا مع نسبة الاحتفاظ بالماء. وتعتمد سرعة الذوبان بشكل أساسي على درجة تعديل سطح جزيئات السليلوز ونعومتها. ومن بين أنواع إيثر السليلوز المذكورة أعلاه، يتميز كل من ميثيل السليلوز وهيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز بنسبة احتفاظ بالماء أعلى.

(2) يمكن إذابة ميثيل السليلوز في الماء البارد، بينما قد تواجه صعوبة في إذابته في الماء الساخن. يتميز محلوله المائي بثباته العالي ضمن نطاق الأس الهيدروجيني من 3 إلى 12. كما أنه يتمتع بتوافق جيد مع النشا، وصمغ الغوانيدين، والعديد من المواد الفعالة سطحياً. ويحدث التجلط عند بلوغ درجة الحرارة درجة حرارة التجلط.

(3) يؤثر تغير درجة الحرارة بشكل كبير على قدرة ميثيل السليلوز على الاحتفاظ بالماء. عمومًا، كلما ارتفعت درجة الحرارة، قلّت قدرة الاحتفاظ بالماء. إذا تجاوزت درجة حرارة الملاط 40 درجة مئوية، فإن قدرة ميثيل السليلوز على الاحتفاظ بالماء ستتدهور بشكل ملحوظ، مما يؤثر سلبًا على عملية بناء الملاط.

(4) يؤثر ميثيل السليلوز بشكل واضح على بنية وتماسك الملاط. ويُقصد بـ"التماسك" هنا قوة الالتصاق بين أداة التطبيق وسطح الجدار، أي مقاومة القص للملاط. كلما زادت قوة التماسك، زادت مقاومة القص للملاط، وزادت القوة المطلوبة من العمال أثناء الاستخدام، مما يؤدي إلى ضعف خصائص البناء. أما في منتجات إيثر السليلوز، فيكون تماسك ميثيل السليلوز متوسطًا.

يُصنع هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) من القطن المكرر بعد معالجته بالقلويات، باستخدام أكسيد البروبيلين وكلوروميثان كعامل إيثيري، من خلال سلسلة من التفاعلات، وهو عبارة عن مزيج من السليلوز غير الأيوني والإيثر. تتراوح درجة الاستبدال عادةً بين 1.2 و2.0. وتتأثر خصائصه بنسبة محتوى الميثوكسي ومحتوى الهيدروكسي بروبيل.

(1) يذوب هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز في الماء البارد، بينما يواجه ذوبانه في الماء الساخن صعوبات. إلا أن درجة حرارة تجلطه في الماء الساخن أعلى بكثير من درجة حرارة تجلط ميثيل السليلوز. كما تتحسن ذوبانية ميثيل السليلوز في الماء البارد بشكل ملحوظ.

(2) ترتبط لزوجة هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز بوزنه الجزيئي، فكلما زاد الوزن الجزيئي زادت اللزوجة. كما تؤثر درجة الحرارة على لزوجته، فمع ارتفاعها تنخفض اللزوجة. ومع ذلك، تكون لزوجة المحلول عند درجات الحرارة المرتفعة أقل من لزوجة ميثيل السليلوز. ويكون المحلول مستقرًا عند تخزينه في درجة حرارة الغرفة.

(3) يتميز هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز بثباته تجاه الأحماض والقلويات، ومحلوله المائي مستقر للغاية في نطاق الأس الهيدروجيني من 2 إلى 12. لا يؤثر كل من الصودا الكاوية وماء الجير بشكل كبير على خصائصه، بينما قد تُسرّع القلويات من معدل ذوبانه وتزيد من لزوجته. يتمتع هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز بثبات تجاه الأملاح العامة، ولكن عند ارتفاع تركيز محلول الملح، تميل لزوجة محلول هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز إلى الزيادة.

(4) يعتمد احتفاظ هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز بالماء على كمية الماء المضافة، واللزوجة، وما إلى ذلك، ويكون معدل احتفاظ الماء بنفس الكمية أعلى من ميثيل السليلوز.

(5) يمكن مزج هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز مع مركبات بوليمرية قابلة للذوبان في الماء لتكوين محلول متجانس ذي لزوجة أعلى، مثل كحول البولي فينيل، وإيثر النشا، والصمغ النباتي، وما إلى ذلك.

(6) إن قوة التصاق هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز بمونة البناء أعلى من قوة التصاق ميثيل السليلوز.

(7) يتمتع هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز بمقاومة إنزيمية أفضل من ميثيل السليلوز، واحتمالية التحلل الإنزيمي لمحلوله أقل من احتمالية ميثيل السليلوز.

ما الذي يجب الانتباه إليه في التطبيق العملي للعلاقة بين لزوجة ودرجة حرارة هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC)؟

تتناسب لزوجة هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) عكسيًا مع درجة الحرارة، أي أنها تزداد بانخفاض درجة الحرارة. وعندما نتحدث عن لزوجة منتج ما، فإننا نعني نتيجة قياس محلوله المائي بتركيز 2% عند درجة حرارة 20 درجة مئوية.

في التطبيق العملي، في المناطق التي تشهد تباينًا كبيرًا في درجات الحرارة بين الصيف والشتاء، يُنصح باستخدام مواد ذات لزوجة أقل نسبيًا في الشتاء، مما يُسهّل عملية البناء. وإلا، فعند انخفاض درجة الحرارة، ستزداد لزوجة السليلوز، مما يجعل عملية الكشط صعبة.

لزوجة متوسطة: 75000-100000، تُستخدم بشكل أساسي في صناعة المعجون.

السبب: احتفاظ جيد بالماء

اللزوجة العالية: 150000-200000 تستخدم بشكل أساسي لمسحوق ملاط ​​العزل الحراري المصنوع من جزيئات البوليسترين وملاط العزل الحراري المصنوع من حبيبات الزجاج.

السبب: اللزوجة العالية، لا يتساقط الملاط بسهولة، ويتدفق معلقًا، مما يحسن عملية البناء.

لكن بشكل عام، كلما زادت اللزوجة، كان الاحتفاظ بالماء أفضل، لذلك تأخذ العديد من مصانع الملاط الجاف التكلفة في الاعتبار، حيث تستخدم السليلوز متوسط ​​اللزوجة (75000-100000) بدلاً من السليلوز منخفض اللزوجة (20000-40000) لتقليل كمية الإضافة.