كاربوكسي ميثيل السليلوز:
أيونيإيثر السليلوزيُصنع من ألياف طبيعية (قطن، إلخ) بعد معالجة قلوية، باستخدام أحادي كلورو أسيتات الصوديوم كعامل إيثر، ويخضع لسلسلة من المعالجات التفاعلية. تتراوح درجة الاستبدال عادةً بين 0.4 و1.4، ويتأثر أداؤه بشكل كبير بدرجة الاستبدال.
(1) يعتبر كاربوكسي ميثيل السليلوز أكثر امتصاصًا للرطوبة، وسيحتوي على كمية أكبر من الماء عند تخزينه في ظل الظروف العامة.
(2) لا يُنتج محلول كربوكسي ميثيل السليلوز المائي هلامًا، وتنخفض اللزوجة بارتفاع درجة الحرارة. عندما تتجاوز درجة الحرارة 50 درجة مئوية، تصبح اللزوجة غير قابلة للعكس.
(3) يتأثر استقراره بشكل كبير بدرجة الحموضة (PH). عمومًا، يمكن استخدامه في ملاط الجبس، ولكن ليس في ملاط الأسمنت. عندما يكون قلويًا للغاية، يفقد لزوجته.
(4) احتباس الماء فيه أقل بكثير من احتباس ميثيل السليلوز. له تأثير مُثبط على ملاط الجبس ويُقلل من متانته. مع ذلك، فإن سعره أقل بكثير من سعر ميثيل السليلوز.
إيثر ألكيل السليلوز:
من الأمثلة على ذلك ميثيل السليلوز وإيثيل السليلوز. في الإنتاج الصناعي، يُستخدم كلوريد الميثيل أو كلوريد الإيثيل عادةً كعامل إيثر، ويكون التفاعل كما يلي:
في الصيغة، يُمثل R CH3 أو C2H5. لا يؤثر تركيز القلوي على درجة الأثير فحسب، بل يؤثر أيضًا على استهلاك هاليدات الألكيل. كلما انخفض تركيز القلوي، زادت قوة التحلل المائي لهاليد الألكيل. لتقليل استهلاك عامل الأثير، يجب زيادة تركيز القلوي. ومع ذلك، عندما يكون تركيز القلوي مرتفعًا جدًا، يقل تأثير تورم السليلوز، مما لا يُساعد على تفاعل الأثير، وبالتالي تقل درجة الأثير. لهذا الغرض، يمكن إضافة محلول قلوي مركز أو محلول قلوي صلب أثناء التفاعل. يجب أن يكون المفاعل مزودًا بجهاز تحريك وتمزيق جيد لضمان توزيع القلوي بالتساوي.
يستخدم ميثيل السليلوز على نطاق واسع كمكثف، لاصق، غرواني واقي وما إلى ذلك. ويمكن استخدامه أيضًا كمشتت لبلمرة المستحلب، ومشتت رابط للبذور، وطين نسيجي، ومادة مضافة للأغذية ومستحضرات التجميل، ولصق طبي، ومواد طلاء الأدوية، ولطلاء اللاتكس، وحبر الطباعة، وإنتاج السيراميك، ومختلط في الأسمنت يستخدم للتحكم في وقت التثبيت وزيادة القوة الأولية، إلخ.
تتميز منتجات إيثيل السليلوز بقوة ميكانيكية ومرونة ومقاومة عالية للحرارة والبرودة. يذوب إيثيل السليلوز منخفض الاستبدال في الماء والمحاليل القلوية المخففة، بينما تذوب المنتجات عالية الاستبدال في معظم المذيبات العضوية. يتميز بتوافق جيد مع مختلف الراتنجات والملدنات. ويمكن استخدامه في صناعة البلاستيك والأفلام والورنيش والمواد اللاصقة واللاتكس ومواد الطلاء للأدوية، وغيرها.
إن إضافة مجموعات هيدروكسي ألكيل إلى إيثرات ألكيل السليلوز يمكن أن يحسن من ذوبانيتها، ويقلل من حساسيتها للتمليح، ويزيد من درجة حرارة التجلط ويحسن خصائص الذوبان الساخن، إلخ. وتختلف درجة التغير في الخصائص المذكورة أعلاه باختلاف طبيعة البدائل ونسبة مجموعات الألكيل إلى مجموعات الهيدروكسي ألكيل.
إيثر هيدروكسي ألكيل السليلوز:
من المواد التمثيلية هيدروكسي إيثيل سليلوز وهيدروكسي بروبيل سليلوز. أما عوامل الأثيرة فهي إيبوكسيدات مثل أكسيد الإيثيلين وأكسيد البروبيلين. يُستخدم حمض أو قاعدة كمحفز. يعتمد الإنتاج الصناعي على تفاعل السليلوز القلوي مع عامل الأثيرة: هيدروكسي إيثيل سليلوز ذو قيمة استبدال عالية يذوب في كل من الماء البارد والساخن. هيدروكسي بروبيل سليلوز ذو قيمة استبدال عالية يذوب فقط في الماء البارد وليس في الماء الساخن. يمكن استخدام هيدروكسي إيثيل سليلوز كمكثف لطلاءات اللاتكس، ومعاجين الطباعة والصباغة النسيجية، ومواد تحجيم الورق، والمواد اللاصقة، والغرويات الواقية. يشبه استخدام هيدروكسي بروبيل سليلوز استخدام هيدروكسي إيثيل سليلوز. يمكن استخدام هيدروكسي بروبيل سليلوز ذو قيمة استبدال منخفضة كسواغ صيدلاني، يتميز بخصائص ربط وتفكك.
كاربوكسي ميثيل السليلوز، ويختصر باسمسي إم سييوجد عادةً على شكل ملح الصوديوم. عامل الأثير هو حمض أحادي كلورو الأسيتيك، ويكون التفاعل كما يلي:
كربوكسي ميثيل السليلوز هو أكثر أنواع إيثر السليلوز القابلة للذوبان في الماء استخدامًا. في الماضي، كان يُستخدم بشكل رئيسي كطين حفر، أما الآن، فقد توسّع استخدامه ليشمل إضافةً إلى المنظفات، وحشو الملابس، وطلاء اللاتكس، وطلاء الكرتون والورق، وغيرها. يمكن استخدام كربوكسي ميثيل السليلوز النقي في الأغذية والأدوية ومستحضرات التجميل، وكذلك كمادة لاصقة للسيراميك والقوالب.
السليلوز متعدد الأنيونات (PAC) هو أيونيإيثر السليلوزوهو منتج بديل عالي الجودة لكربوكسي ميثيل السليلوز (CMC). وهو مسحوق أو حبيبات بيضاء، مائلة للصفرة، أو صفراء باهتة، غير سام، عديم الطعم، سهل الذوبان في الماء، مشكلاً محلولاً شفافاً ذو لزوجة معينة، يتميز بثبات أفضل في مقاومة الحرارة والأملاح، وخصائص مضادة للبكتيريا قوية. لا يسبب العفن والتلف. يتميز بنقاء عالٍ، ودرجة استبدال عالية، وتوزيع موحد للبدائل. يمكن استخدامه كمادة رابطة، ومكثف، ومعدل ريولوجيا، ومخفض لفقد السوائل، ومثبت معلق، وغيرها. يُستخدم السليلوز متعدد الأنيون (PAC) على نطاق واسع في جميع الصناعات التي تُستخدم فيها CMC، مما يقلل الجرعة بشكل كبير، ويسهل الاستخدام، ويوفر ثباتاً أفضل، ويلبي متطلبات العمليات العالية.
سيانو إيثيل السليلوز هو نتاج تفاعل السليلوز مع الأكريلونيتريل تحت تحفيز القلويات:
يتميز سيانو إيثيل السليلوز بثابت عزل كهربائي مرتفع ومعامل فقدان منخفض، ويمكن استخدامه كمصفوفة راتنجية للمصابيح الفوسفورية والمصابيح الكهروضوئية. كما يمكن استخدام سيانو إيثيل السليلوز منخفض الاستبدال كورق عازل للمحولات.
تم تحضير إيثرات الكحول الدهنية الأعلى، وإيثرات الألكينيل، وإيثرات الكحول العطرية للسليلوز، ولكن لم يتم استخدامها عمليًا.
يمكن تقسيم طرق تحضير إيثر السليلوز إلى طريقة الوسط المائي، وطريقة المذيب، وطريقة العجن، وطريقة الملاط، وطريقة الغاز الصلب، وطريقة الطور السائل، والجمع بين الطرق المذكورة أعلاه.
وقت النشر: ٢٨ أبريل ٢٠٢٤