Эфіры цэлюлозы — гэта важны клас палімерных злучэнняў, якія шырока выкарыстоўваюцца ў будаўніцтве, медыцыне, харчовай прамысловасці і іншых галінах. Сярод іх чатыры распаўсюджаныя эфіры цэлюлозы — ГПМЦ (гідраксіпрапілметылцэлюлоза), МЦ (метылцэлюлоза), ГЭЦ (гідраксіэтылцэлюлоза) і КМЦ (карбаксіметылцэлюлоза).
Метылцэлюлоза (МЦ):
MC раствараецца ў халоднай вадзе і цяжка раствараецца ў гарачай вадзе. Водны раствор вельмі стабільны ў дыяпазоне pH = 3~12, мае добрую сумяшчальнасць і можа змешвацца з рознымі павярхоўна-актыўнымі рэчывамі, такімі як крухмал і гуаровая камедь. Калі тэмпература дасягае тэмпературы гелеўтварэння, адбываецца гелеўтварэнне.
Утрыманне вады MC залежыць ад колькасці дабаўкі, глейкасці, дробнасці часціц і хуткасці растварэння. Як правіла, хуткасць утрымання вады высокая, калі колькасць дабаўкі вялікая, часціцы дробныя, а глейкасць высокая. Сярод іх колькасць дабаўкі аказвае найбольшы ўплыў на хуткасць утрымання вады, і ўзровень глейкасці не прапарцыйны хуткасці ўтрымання вады. Хуткасць растварэння ў асноўным залежыць ад ступені мадыфікацыі паверхні і дробнасці часціц цэлюлозы.
Змены тэмпературы сур'ёзна ўплываюць на ўтрыманне вады ў мармурова-каменнай сумесі. Як правіла, чым вышэй тэмпература, тым горш утрыманне вады. Калі тэмпература раствора перавышае 40°C, утрыманне вады ў мармурова-каменнай сумесі значна зніжаецца, што сур'ёзна ўплывае на будаўнічыя характарыстыкі раствора.
MC аказвае значны ўплыў на будаўнічыя характарыстыкі і адгезію раствора. Тут пад «адгезіяй» маецца на ўвазе адгезія паміж будаўнічымі інструментамі рабочага і асновай сцяны, гэта значыць супраціўленне раствора зруху. Чым большая адгезія, тым большае супраціўленне раствора зруху, тым большая сіла, неабходная рабочаму падчас выкарыстання, і тым ніжэйшыя будаўнічыя характарыстыкі раствора. Адгезія MC знаходзіцца на сярэднім узроўні сярод прадуктаў на аснове эфіру цэлюлозы.
Гідраксіпрапілметылцэлюлоза (ГПМЦ):
ГПМЦ лёгка раствараецца ў вадзе, але можа быць цяжка растварацца ў гарачай вадзе. Аднак тэмпература яго гелеўтварэння ў гарачай вадзе значна вышэйшая, чым у MC, а яго растваральнасць у халоднай вадзе таксама лепшая, чым у MC.
Вязкасць ГПМЦ звязана з малекулярнай масай, і глейкасць высокая, калі малекулярная маса вялікая. Тэмпература таксама ўплывае на яго глейкасць, і глейкасць памяншаецца з павышэннем тэмпературы, але тэмпература, пры якой яго глейкасць памяншаецца, ніжэйшая, чым у МЦ. Яго раствор стабільны пры пакаёвай тэмпературы.
Утрыманне вады ў ГПМЦ залежыць ад колькасці дабаўкі, глейкасці і г.д. Пры аднолькавай колькасці дабаўкі хуткасць утрымання вады вышэйшая, чым у МЦ.
ГПМЦ устойлівы да кіслот і шчолачаў, а яго водны раствор вельмі стабільны ў дыяпазоне pH ад 2 да 12. Каўстычная сода і вапнавая вада мала ўплываюць на яго прадукцыйнасць, але шчолач можа паскорыць хуткасць яго растварэння і павялічыць глейкасць. ГПМЦ устойлівы да агульных солей, але пры высокай канцэнтрацыі солявога раствора глейкасць раствора ГПМЦ мае тэндэнцыю да павелічэння.
ГПМЦ можна змешваць з водарастваральнымі палімернымі злучэннямі для ўтварэння аднастайнага раствора з больш высокай глейкасцю, такімі як полівінілавы спірт, крухмальны эфір, раслінная камедь і г.д.
ГПМЦ мае лепшую ферментатыўную ўстойлівасць, чым МЦ, і яго раствор менш успрымальны да ферментатыўнай дэградацыі, чым МЦ. ГПМЦ мае лепшую адгезію да раствора, чым МЦ.
Гідраксіэтылцэлюлоза (ГЭЦ):
ГЭК раствараецца ў халоднай вадзе і цяжка раствараецца ў гарачай вадзе. Раствор стабільны пры высокай тэмпературы і не мае гелепадобных уласцівасцей. Яго можна выкарыстоўваць у растворы працяглы час пры высокай тэмпературы, але яго водаўтрымлівальнасць ніжэйшая, чым у MC.
ГЭК устойлівы да ўздзеяння агульных кіслот і шчолачаў, шчолачы могуць паскорыць яго растварэнне і нязначна павялічыць глейкасць, а яго дысперснасць у вадзе крыху саступае MC і HPMC.
ГЭК мае добрыя суспензійныя ўласцівасці для раствора, але цэмент мае больш працяглы час запаволення зацвярдзення.
ГЭК, які вырабляецца некаторымі айчыннымі прадпрыемствамі, мае ніжэйшыя характарыстыкі, чым MC, з-за высокага ўтрымання вады і попелу.
Карбаксіметылцэлюлоза (КМЦ):
КМЦ — гэта іённы эфір цэлюлозы, які атрымліваецца шляхам серыі рэакцыйных апрацовак пасля апрацоўкі натуральных валокнаў (напрыклад, бавоўны) шчолаччу з выкарыстаннем хларуцтавай кіслаты ў якасці этэрыфікуючага агента. Ступень замяшчэння звычайна складае ад 0,4 да 1,4, і яго характарыстыкі значна залежаць ад ступені замяшчэння.
КМЦ валодае загушчальным і стабілізуючым эфектам эмульгавання і можа выкарыстоўвацца ў напоях, якія змяшчаюць алей і бялок, для стабілізацыі эмульгавання.
КМЦ валодае эфектам утрымання вільгаці. У мясных вырабах, хлебе, булачках на пару і іншых прадуктах яна можа адыгрываць пэўную ролю ў паляпшэнні стану тканін, рабіць ваду менш лятучай, павялічваць выхад прадукту і паляпшаць смак.
КМЦ валодае гелеўтваральным эфектам і можа выкарыстоўвацца для падрыхтоўкі жэле і варэння.
КМЦ можа ўтвараць плёнку на паверхні ежы, што аказвае пэўны ахоўны эфект на садавіну і гародніну і падаўжае тэрмін іх прыдатнасці.
Гэтыя эфіры цэлюлозы маюць свае ўнікальныя ўласцівасці і вобласці прымянення. Выбар прыдатных прадуктаў павінен вызначацца ў адпаведнасці з канкрэтнымі патрабаваннямі прымянення і ўмовамі навакольнага асяроддзя.
Час публікацыі: 29 кастрычніка 2024 г.