تعرف على هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز

1. ما هو الاستخدام الرئيسي لهيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز؟

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 تصنيف HPMC إلى درجات صناعية، وغذائية، وصيدلانية، وذلك حسب استخداماته.

2. توجد عدة أنواع من هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز. ما هي الاختلافات بينها؟

يمكن تقسيم هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) إلى نوعين: سريع الذوبان (يُشار إليه باللاحقة "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 مُذابًا في الماء فقط وليس محلولًا حقيقيًا. بعد حوالي دقيقتين من التقليب، تزداد لزوجة السائل تدريجيًا ويتكون غرواني لزج شفاف. أما النوع سريع الذوبان بالحرارة، فيذوب بسرعة في الماء الساخن ويختفي فيه تمامًا. وعندما تنخفض درجة الحرارة إلى درجة معينة (تعتمد على درجة حرارة تبلور المنتج)، تظهر اللزوجة تدريجيًا حتى يتكون غرواني لزج شفاف.

3. ما هي طرق تحضير محلول هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز؟

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

٢. يجب إضافته مباشرةً إلى المحلول المائي بدرجة حرارة الغرفة. يُفضل استخدام النوع المُعلق في الماء البارد. بعد الإضافة، عادةً ما يصل المحلول إلى درجة التماسك خلال ١٠-٩٠ دقيقة (مع التقليب المستمر).

3. بالنسبة للنماذج العادية، قم بالتحريك والتشتيت بالماء الساخن أولاً، ثم أضف الماء البارد لإذابة المكونات بعد التحريك والتبريد.

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

5. إذا تم توليد فقاعات أثناء الذوبان، فيمكن تركها لمدة 2-12 ساعة (يعتمد الوقت المحدد على قوام المحلول) أو إزالتها عن طريق الاستخلاص بالتفريغ، والضغط، وما إلى ذلك، ويمكن أيضًا إضافة كمية مناسبة من عامل إزالة الرغوة.

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

1. البياض. على الرغم من أن البياض لا يمكن أن يحكم على جودة هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) من عدمها، وأن إضافة عوامل التبييض أثناء عملية الإنتاج ستؤثر على جودته، إلا أن معظم المنتجات الجيدة تتمتع ببياض جيد.

2. النعومة: تتراوح نعومة HPMC عمومًا بين 80 شبكة و 100 شبكة، وأقل من 120 شبكة، وكلما كانت أنعم كان ذلك أفضل.

3. نفاذية الضوء: يُشكّل هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) غروانيًا شفافًا في الماء. انظر إلى نفاذية الضوء. كلما زادت نفاذية الضوء، زادت النفاذية، مما يعني وجود كمية أقل من المواد غير القابلة للذوبان. يُعدّ المفاعل العمودي جيدًا بشكل عام، بينما يُصدر المفاعل الأفقي بعض الإشعاع. لكن لا يُمكن القول بأن جودة إنتاج الغلايات العمودية أفضل من جودة إنتاج الغلايات الأفقية. فهناك العديد من العوامل التي تُحدّد جودة المنتج.

4. الكثافة النوعية: كلما زادت الكثافة النوعية، كان الوزن أثقل، وهذا أفضل. وكلما زادت الكثافة النوعية، زاد محتوى الهيدروكسي بروبيل. وبشكل عام، كلما زاد محتوى الهيدروكسي بروبيل، كان الاحتفاظ بالماء أفضل.

5. ما هي كمية هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز المستخدمة في مسحوق المعجون؟

تختلف كمية HPMC المستخدمة في التطبيقات الفعلية من مكان لآخر، وبشكل عام، تتراوح بين 4-5 كجم، وذلك حسب البيئة المناخية ودرجة الحرارة وجودة رماد الكالسيوم المحلية وتركيبة مسحوق المعجون ومتطلبات جودة العميل.

6. ما هي لزوجة هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز؟

يُكلّف مسحوق المعجون عادةً 100,000 يوان صيني، بينما يتطلب الملاط مواصفات أعلى، إذ يُكلّف 150,000 يوان صيني لسهولة استخدامه. علاوة على ذلك، تتمثل الوظيفة الأساسية لـ HPMC في الاحتفاظ بالماء، ثم زيادة الكثافة. في مسحوق المعجون، يُمكن استخدامه طالما كان الاحتفاظ بالماء جيدًا وكانت اللزوجة منخفضة (7-8). بالطبع، كلما زادت اللزوجة، كان الاحتفاظ بالماء أفضل. عندما تتجاوز اللزوجة 100,000، يصبح تأثيرها على الاحتفاظ بالماء ضئيلاً.

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

محتوى الهيدروكسي بروبيل

محتوى الميثيل

اللزوجة

رماد

فقدان الوزن الجاف

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

المواد الخام الرئيسية لـ HPMC: القطن المكرر، كلوريد الميثيل، أكسيد البروبيلين، مواد خام أخرى، الصودا الكاوية، وحمض التولوين.

9. هل استخدام ووظيفة هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز الرئيسية في مسحوق المعجون عملية كيميائية؟

في مسحوق المعجون، يؤدي السليلوز ثلاث وظائف رئيسية: التكثيف، والاحتفاظ بالماء، والتشكيل. يعمل التكثيف على زيادة كثافة السليلوز، كما يُسهم في تعليق المحلول، مما يحافظ على تجانسه ويمنع ترهله. أما الاحتفاظ بالماء، فيُبطئ جفاف مسحوق المعجون، ويُساعد الكالسيوم الرمادي على التفاعل مع الماء. وبالنسبة لسهولة الاستخدام، يتميز السليلوز بتأثيره المُزلق، مما يُحسّن من سهولة استخدام مسحوق المعجون. لا يُشارك هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) في أي تفاعلات كيميائية، بل يقتصر دوره على المساعدة.

10. هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز هو إيثر سلولوز غير أيوني، فما هو النوع غير الأيوني؟

بشكل عام، لا تشارك المواد الخاملة في التفاعلات الكيميائية.

CMC (كربوكسي ميثيل السليلوز) هو سليلوز كاتيونى وسيتحول إلى رواسب التوفو عند تعرضه لرماد الكالسيوم.

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

ترتبط درجة حرارة تصلب هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) بمحتواه من الميثوكسيل. فكلما انخفض محتوى الميثوكسيل، ارتفعت درجة حرارة التصلب.

12. هل هناك أي علاقة بين مسحوق المعجون وهيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز؟

هذا مهم! يتميز هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) بضعف قدرته على الاحتفاظ بالماء، مما يؤدي إلى تكوّن المسحوق.

13. ما هو الفرق في عملية الإنتاج بين محلول الماء البارد ومحلول الماء الساخن لهيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز؟

يتشتت النوع القابل للذوبان في الماء البارد من هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) بسرعة في الماء البارد بعد معالجته سطحياً بالجليوكسال، ولكنه لا يذوب فعلياً. تزداد لزوجته، أي أنه يذوب. أما النوع القابل للذوبان في الماء الساخن فلا يُعالج سطحياً بالجليوكسال. يتميز الجليوكسال بحجمه الكبير وسرعة تشتته، ولكنه ذو لزوجة منخفضة وحجم صغير، والعكس صحيح.

14. ما هي رائحة هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز؟

يُصنع هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) المُنتَج بطريقة المذيبات باستخدام التولوين وكحول الأيزوبروبيل كمذيبات. إذا لم يُغسل جيدًا، فستبقى بعض الروائح. (تُعدّ عملية معادلة الروائح وإعادة تدويرها عملية أساسية للتخلص منها).

15. كيف نختار هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز المناسب للاستخدامات المختلفة؟

مسحوق المعجون: متطلبات عالية للاحتفاظ بالماء وسهولة جيدة في البناء (العلامة التجارية الموصى بها: 7010N)

الملاط العادي القائم على الأسمنت: قدرة عالية على الاحتفاظ بالماء، ومقاومة عالية لدرجات الحرارة، ولزوجة فورية (الدرجة الموصى بها: HPK100M)

استخدامات لاصق البناء: منتج فوري، ذو لزوجة عالية. (العلامة التجارية الموصى بها: HPK200MS)

ملاط الجبس: قدرة عالية على الاحتفاظ بالماء، لزوجة متوسطة إلى منخفضة، لزوجة فورية (الدرجة الموصى بها: HPK600M)

16. ما هو الاسم الآخر لهيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز؟

يُعرف HPMC أو MHPC أيضًا باسم هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز وإيثر هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز.

١٧. استخدام هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز في مسحوق المعجون. ما الذي يسبب رغوة مسحوق المعجون؟

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

1. أضف الكثير من الماء.

2. إذا لم يكن الجزء السفلي جافًا، فإن كشط طبقة أخرى فوقه سيؤدي بسهولة إلى ظهور بثور.

18. ما الفرق بين هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز و MC؟

يُصنع ميثيل السليلوز (MC) من القطن المكرر بعد معالجته بالقلويات، باستخدام كلوريد الميثان كعامل إيثيري، وذلك عبر سلسلة من التفاعلات لإنتاج إيثر السليلوز. تتراوح درجة الاستبدال عادةً بين 1.6 و2.0، وتختلف ذوبانية درجات الاستبدال المختلفة. وهو إيثر سليلوز غير أيوني.

(1) تعتمد قدرة ميثيل السليلوز على الاحتفاظ بالماء على كمية الإضافة، واللزوجة، ونعومة الجسيمات، ومعدل الذوبان. وبشكل عام، كلما زادت كمية الإضافة، قلت النعومة، وارتفعت اللزوجة، وزاد معدل الاحتفاظ بالماء. تؤثر كمية الإضافة بشكل كبير على معدل الاحتفاظ بالماء، بينما لا تؤثر اللزوجة عليه. يعتمد معدل الذوبان بشكل أساسي على درجة تعديل سطح جسيمات السليلوز ونعومتها. ومن بين إيثرات السليلوز المذكورة أعلاه، يتميز ميثيل السليلوز وهيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز بأعلى معدلات الاحتفاظ بالماء.

(2) يمكن إذابة ميثيل السليلوز في الماء البارد، ولكنه يواجه صعوبة في الذوبان في الماء الساخن. يتميز محلوله المائي بثباته العالي في نطاق الأس الهيدروجيني من 3 إلى 12، كما أنه متوافق جيدًا مع النشا والعديد من المواد الفعالة سطحيًا. عند ارتفاع درجة حرارة التجلط، يحدث التجلط.

(3) تؤثر تغيرات 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 ستتدهور بشكل ملحوظ، مما يؤثر سلبًا على عملية البناء.

(4) يؤثر ميثيل السليلوز بشكل كبير على بنية الملاط وتماسكه. ويُقصد بالتماسك هنا قوة الالتصاق بين أداة التطبيق ومادة قاعدة الجدار، أي مقاومة الملاط للقص. فعندما يكون التماسك عاليًا، تكون مقاومة القص للملاط عالية، وبالتالي تكون القوة المطلوبة من العمال أثناء الاستخدام عالية أيضًا، مما يؤدي إلى ضعف أداء الملاط في البناء.