Метилцелулоза (MC)
Молекулната формула на метилцелулозата (MC) е:
[C6H7O2(OH)3-h(OCH3)n\]x
Производственият процес е да се получи целулозен етер чрез серия от реакции, след като рафинираният памук се обработи с алкални вещества, като метилхлоридът се използва като етерификационен агент. Обикновено степента на заместване е 1,6~2,0, а разтворимостта също е различна в зависимост от степента на заместване. Той принадлежи към нейоногенните целулозни етери.
Метилцелулозата е разтворима в студена вода и трудно се разтваря в гореща вода. Водният ѝ разтвор е много стабилен в диапазона на pH=3~12.
Има добра съвместимост с нишесте, гуарова гума и др. и много повърхностноактивни вещества. Когато температурата достигне температурата на желиране, настъпва желиране.
Задържането на вода от метилцелулозата зависи от добавеното количество, вискозитета, фиността на частиците и скоростта на разтваряне.
Обикновено, ако добавеното количество е голямо, фиността на смилане е малка, а вискозитетът е голям, степента на задържане на вода е висока. Сред тях, добавеното количество има най-голямо влияние върху степента на задържане на вода, а нивото на вискозитет не е пряко пропорционално на нивото на степента на задържане на вода. Скоростта на разтваряне зависи главно от степента на повърхностна модификация на целулозните частици и фиността на частиците.
Сред гореспоменатите целулозни етери, метилцелулозата и хидроксипропилметилцелулозата имат по-високи нива на задържане на вода.
Карбоксиметилцелулоза (CMC)
Карбоксиметилцелулоза, известна още като натриева карбоксиметилцелулоза, обикновено известна като целулоза, cmc и др., е анионен линеен полимер, натриева сол на целулозния карбоксилат, и е възобновяем и неизчерпаем. Химически суровини.
Използва се главно в производството на перилни препарати, хранително-вкусовата промишленост и течностите за сондиране на нефтени находища, а количеството, използвано в козметиката, е само около 1%.
Йонният целулозен етер се произвежда от естествени влакна (памук и др.) след алкална обработка, като се използва натриев монохлороацетат като етерификационен агент и се подлага на серия от реакционни обработки.
Степента на заместване обикновено е 0,4~1,4 и нейната производителност е силно повлияна от степента на заместване.
CMC има отлична свързваща способност, а водният му разтвор има добра суспендираща способност, но няма реална стойност на пластична деформация.
Когато CMC се разтвори, всъщност настъпва деполимеризация. Вискозитетът започва да се повишава по време на разтваряне, преминава през максимум и след това спада до плато. Полученият вискозитет е свързан с деполимеризацията.
Степента на деполимеризация е тясно свързана с количеството лош разтворител (вода) във формулата. В система с лош разтворител, като например паста за зъби, съдържаща глицерин и вода, CMC няма да се деполимеризира напълно и ще достигне равновесна точка.
В случай на дадена концентрация на вода, по-хидрофилната силно заместена CMC се деполимеризира по-лесно от ниско заместената CMC.
Хидроксиетилцелулоза (HEC)
HEC се получава чрез обработка на рафиниран памук с алкални вещества и след това реакция с етиленов оксид като етерификационен агент в присъствието на ацетон. Степента на заместване обикновено е 1,5~2,0. Той има силна хидрофилност и лесно абсорбира влага.
Хидроксиетилцелулозата е разтворима в студена вода, но е трудно да се разтвори в гореща вода. Разтворът ѝ е стабилен при висока температура без желиране.
Устойчив е към обичайните киселини и основи. Алкалите могат да ускорят разтварянето му и леко да повишат вискозитета му. Диспергируемостта му във вода е малко по-лоша от тази на метилцелулозата и хидроксипропилметилцелулозата.
Хидроксипропил метилцелулоза (HPMC)
Молекулната формула на HPMC е:
\[C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m,OCH2CH(OH)CH3\]n\]x
Хидроксипропилметилцелулозата е вид целулоза, чието производство и потребление се увеличават бързо.
Това е нейоногенен целулозен смесен етер, получен от рафиниран памук след алкализиране, използвайки пропиленов оксид и метил хлорид като етерификационен агент, чрез серия от реакции. Степента на заместване обикновено е 1,2~2,0.
Свойствата му са различни поради различните съотношения на съдържанието на метоксил и съдържанието на хидроксипропил.
Хидроксипропилметилцелулозата е лесно разтворима в студена вода, но трудно се разтваря в гореща вода. Температурата на желиране в гореща вода обаче е значително по-висока от тази на метилцелулозата. Разтворимостта в студена вода също е значително подобрена в сравнение с метилцелулозата.
Вискозитетът на хидроксипропилметилцелулозата е свързан с нейното молекулно тегло и колкото по-голямо е молекулното тегло, толкова по-висок е вискозитетът. Температурата също влияе върху вискозитета ѝ, като с повишаване на температурата вискозитетът намалява. Високият ѝ вискозитет обаче има по-нисък температурен ефект от метилцелулозата. Разтворът ѝ е стабилен, когато се съхранява на стайна температура.
Задържането на вода от хидроксипропилметилцелулозата зависи от добавеното количество, вискозитета и др., а скоростта на задържане на вода при същото добавено количество е по-висока от тази на метилцелулозата.
Хидроксипропилметилцелулозата е стабилна на киселини и основи, а водният ѝ разтвор е много стабилен в диапазона от pH=2~12. Сода каустик и варова вода имат малък ефект върху нейните характеристики, но основите могат да ускорят разтварянето ѝ и да увеличат вискозитета ѝ.
Хидроксипропилметилцелулозата е стабилна към обикновени соли, но когато концентрацията на солен разтвор е висока, вискозитетът на хидроксипропилметилцелулозния разтвор има тенденция да се увеличава.
Хидроксипропилметилцелулозата може да се смеси с водоразтворими полимерни съединения, за да се образува равномерен разтвор с по-вискозен характер. Такива са поливинилов алкохол, нишестен етер, растителна гума и др.
Хидроксипропилметилцелулозата има по-добра ензимна устойчивост от метилцелулозата и нейният разтвор е по-малко склонен към ензимно разграждане, отколкото метилцелулозата.
Време на публикуване: 14 февруари 2023 г.