تقديم العديد من إيثرات السليلوز الشائعة

ميثيل السليلوز (MC)

الصيغة الجزيئية لميثيل السليلوز (MC) هي:

[C6H7O2(OH)3-h(OCH3)n\]x

تُصنع إيثرات السليلوز من خلال سلسلة من التفاعلات بعد معالجة القطن المكرر بالقلويات، ويُستخدم كلوريد الميثيل كعامل إيثر. تتراوح درجة الاستبدال عادةً بين 1.6 و2.0، وتختلف الذوبانية باختلاف درجة الاستبدال. وهي تُصنف ضمن إيثرات السليلوز غير الأيونية.

يذوب ميثيل السليلوز في الماء البارد، ويصعب إذابته في الماء الساخن. ويكون محلوله المائي مستقراً جداً في نطاق الرقم الهيدروجيني من 3 إلى 12.

يتميز بتوافقه الجيد مع النشا، وصمغ الغوار، وغيرها من المواد الفعالة سطحياً. وعندما تصل درجة الحرارة إلى درجة حرارة التجلط، يحدث التجلط.

يعتمد احتفاظ ميثيل السليلوز بالماء على كمية الإضافة، واللزوجة، ونعومة الجسيمات، ومعدل الذوبان.

بشكل عام، كلما زادت كمية المادة المضافة، وقلّت نعومة الجزيئات، وزادت لزوجتها، ارتفع معدل احتفاظها بالماء. وتُعد كمية المادة المضافة العامل الأكثر تأثيرًا على معدل احتفاظها بالماء، بينما لا تتناسب اللزوجة تناسبًا طرديًا مع معدل احتفاظها بالماء. ويعتمد معدل الذوبان بشكل أساسي على درجة تعديل سطح جزيئات السليلوز ونعومة هذه الجزيئات.

من بين إيثرات السليلوز المذكورة أعلاه، يتمتع ميثيل السليلوز وهيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز بمعدلات احتفاظ أعلى بالماء.

كاربوكسي ميثيل السليلوز (CMC)

الكربوكسي ميثيل السليلوز، المعروف أيضاً باسم كربوكسي ميثيل السليلوز الصوديوم، ويُعرف أيضاً باسم السليلوز، أو CMC، هو بوليمر خطي أنيوني، وهو ملح الصوديوم لكربوكسيلات السليلوز، وهو مادة متجددة وغير قابلة للنضوب. مادة كيميائية خام.

يستخدم بشكل رئيسي في صناعة المنظفات وصناعة الأغذية وسوائل حفر حقول النفط، والكمية المستخدمة في مستحضرات التجميل لا تتجاوز 1٪.

يتم تصنيع إيثر السليلوز الأيوني من الألياف الطبيعية (القطن، وما إلى ذلك) بعد المعالجة القلوية، باستخدام أحادي كلورو أسيتات الصوديوم كعامل إيثيري، ويخضع لسلسلة من معالجات التفاعل.

تتراوح درجة الاستبدال عمومًا بين 0.4 و 1.4، ويتأثر أداؤها بشكل كبير بدرجة الاستبدال.

يتمتع CMC بقدرة ربط ممتازة، ومحلوله المائي يتمتع بقدرة تعليق جيدة، ولكن ليس له قيمة تشوه بلاستيكي حقيقية.

عند ذوبان كربوكسي ميثيل السليلوز (CMC)، تحدث عملية تفكك البوليمر. تبدأ اللزوجة بالارتفاع أثناء الذوبان، ثم تصل إلى ذروتها، ثم تنخفض إلى مستوى ثابت. وترتبط اللزوجة الناتجة بعملية تفكك البوليمر.

تعتمد درجة تفكك البوليمر بشكل كبير على كمية المذيب الضعيف (الماء) في التركيبة. في نظام المذيب الضعيف، مثل معجون الأسنان الذي يحتوي على الجلسرين والماء، لن يتفكك كربوكسي ميثيل السليلوز (CMC) بشكل كامل، وسيصل إلى نقطة توازن.

في حالة تركيز معين للماء، يكون من الأسهل إزالة البلمرة من CMC عالي الاستبدال الأكثر محبة للماء من CMC منخفض الاستبدال.

هيدروكسي إيثيل السليلوز (HEC)

يُصنع هيدروكسي إيثيل السليلوز (HEC) بمعالجة القطن المكرر بمادة قلوية، ثم تفاعله مع أكسيد الإيثيلين كعامل إيثيري بوجود الأسيتون. تتراوح درجة الاستبدال عادةً بين 1.5 و2.0. يتميز هذا المركب بخاصية محبة الماء العالية وسهولة امتصاصه للرطوبة.

يذوب هيدروكسي إيثيل السليلوز في الماء البارد، لكن يصعب إذابته في الماء الساخن. ويكون محلوله مستقراً عند درجات الحرارة العالية دون أن يتجمد.

يتميز هذا المنتج بثباته تجاه الأحماض والقواعد الشائعة. ويمكن للقلويات أن تسرّع ذوبانه وتزيد من لزوجته قليلاً. وتكون قابليته للتشتت في الماء أقل قليلاً من قابلية تشتت ميثيل السليلوز وهيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز.

هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC)

الصيغة الجزيئية لـ HPMC هي:

\[C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m,OCH2CH(OH)CH3\]n\]x

هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز هو نوع من السليلوز يتزايد إنتاجه واستهلاكه بسرعة.

هو إيثر سليلوزي مختلط غير أيوني يُصنع من القطن المكرر بعد المعالجة القلوية، باستخدام أكسيد البروبيلين وكلوريد الميثيل كعامل إيثيري، من خلال سلسلة من التفاعلات. تتراوح درجة الاستبدال عمومًا بين 1.2 و2.0.

تختلف خصائصه بسبب اختلاف نسب محتوى الميثوكسيل ومحتوى الهيدروكسي بروبيل.

يذوب هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز بسهولة في الماء البارد، ولكنه يواجه صعوبة في الذوبان في الماء الساخن. مع ذلك، فإن درجة حرارة تجلطه في الماء الساخن أعلى بكثير من درجة حرارة تجلط ميثيل السليلوز. كما أن ذوبانه في الماء البارد أفضل بكثير مقارنةً بميثيل السليلوز.

تعتمد لزوجة هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز على وزنه الجزيئي، فكلما زاد الوزن الجزيئي زادت اللزوجة. كما تؤثر درجة الحرارة على لزوجته، فمع ارتفاعها تنخفض اللزوجة. ومع ذلك، فإن لزوجته العالية تتأثر بدرجة الحرارة بدرجة أقل من ميثيل سلولوز. ويبقى محلوله مستقرًا عند تخزينه في درجة حرارة الغرفة.

يعتمد احتفاظ هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز بالماء على كمية الإضافة واللزوجة وما إلى ذلك، ويكون معدل احتفاظه بالماء عند نفس كمية الإضافة أعلى من معدل احتفاظ ميثيل السليلوز.

هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز مستقر في الأحماض والقلويات، ومحلوله المائي مستقر للغاية في نطاق الرقم الهيدروجيني من 2 إلى 12. لا يؤثر الصودا الكاوية وماء الجير بشكل كبير على أدائه، لكن القلويات يمكن أن تسرع من ذوبانه وتزيد من لزوجته.

هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز مستقر في وجود الأملاح الشائعة، ولكن عندما يكون تركيز محلول الملح مرتفعًا، فإن لزوجة محلول هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز تميل إلى الزيادة.

يمكن مزج هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز مع مركبات بوليمرية قابلة للذوبان في الماء لتكوين محلول متجانس ذي لزوجة أعلى، مثل كحول البولي فينيل، وإيثر النشا، والصمغ النباتي، وغيرها.

يتمتع هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز بمقاومة أفضل للإنزيمات من ميثيل سلولوز، كما أن محلوله أقل عرضة للتحلل الإنزيمي من ميثيل سلولوز.