Celluloseether sind eine wichtige Klasse von Polymerverbindungen, die in der Bauindustrie, der Medizin, der Lebensmittelindustrie und anderen Bereichen weit verbreitet sind. Zu den vier gängigen Celluloseethern zählen HPMC (Hydroxypropylmethylcellulose), MC (Methylcellulose), HEC (Hydroxyethylcellulose) und CMC (Carboxymethylcellulose).
Methylcellulose (MC):
MC ist in kaltem Wasser löslich, in heißem Wasser jedoch schwer löslich. Die wässrige Lösung ist im pH-Bereich von 3 bis 12 sehr stabil, gut verträglich und kann mit verschiedenen Tensiden wie Stärke und Guarkernmehl gemischt werden. Sobald die Gelierungstemperatur erreicht ist, erfolgt die Gelierung.
Die Wasserretention von MC hängt von der Zugabemenge, der Viskosität, der Partikelfeinheit und der Auflösungsrate ab. Im Allgemeinen ist die Wasserretentionsrate hoch, wenn die Zugabemenge groß, die Partikel fein und die Viskosität hoch ist. Die Zugabemenge hat den größten Einfluss auf die Wasserretentionsrate, und die Viskosität ist nicht proportional zur Wasserretentionsrate. Die Auflösungsrate hängt hauptsächlich vom Oberflächenmodifizierungsgrad und der Partikelfeinheit der Cellulosepartikel ab.
Temperaturschwankungen beeinträchtigen die Wasserspeicherfähigkeit von Mörtel erheblich. Generell gilt: Je höher die Temperatur, desto schlechter die Wasserspeicherfähigkeit. Übersteigt die Mörteltemperatur 40 °C, verringert sich die Wasserspeicherfähigkeit von Mörtel erheblich, was die Konstruktionseigenschaften des Mörtels erheblich beeinträchtigt.
MC hat einen erheblichen Einfluss auf die Konstruktionseigenschaften und die Haftung des Mörtels. „Haftung“ bezieht sich hier auf die Haftung zwischen den Bauwerkzeugen des Arbeiters und dem Wanduntergrund, d. h. die Scherfestigkeit des Mörtels. Je stärker die Haftung, desto höher die Scherfestigkeit des Mörtels, desto größer der Kraftaufwand des Arbeiters bei der Anwendung und desto schlechter die Konstruktionseigenschaften des Mörtels. Die Haftung von MC liegt im Vergleich zu Celluloseetherprodukten im mittleren Bereich.
Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC):
HPMC ist in Wasser leicht löslich, kann sich jedoch in heißem Wasser schwer auflösen. Seine Gelierungstemperatur in heißem Wasser ist jedoch deutlich höher als die von MC, und seine Löslichkeit in kaltem Wasser ist auch besser als die von MC.
Die Viskosität von HPMC hängt vom Molekulargewicht ab. Bei hohem Molekulargewicht ist die Viskosität hoch. Auch die Temperatur beeinflusst die Viskosität. Mit steigender Temperatur nimmt die Viskosität ab, allerdings ist die Temperatur, bei der die Viskosität abnimmt, niedriger als bei MC. Die Lösung ist bei Raumtemperatur stabil.
Die Wasserretention von HPMC hängt von der Zugabemenge und Viskosität usw. ab. Die Wasserretentionsrate ist bei gleicher Zugabemenge höher als die von MC.
HPMC ist säure- und laugenbeständig, und seine wässrige Lösung ist im pH-Bereich von 2 bis 12 sehr stabil. Natronlauge und Kalkwasser haben wenig Einfluss auf die Leistung, Lauge kann jedoch die Auflösung beschleunigen und die Viskosität erhöhen. HPMC ist salzbeständig, jedoch steigt die Viskosität der HPMC-Lösung tendenziell bei hoher Salzkonzentration.
HPMC kann mit wasserlöslichen Polymerverbindungen gemischt werden, um eine gleichmäßige Lösung mit höherer Viskosität zu bilden, wie etwa Polyvinylalkohol, Stärkeether, Pflanzengummi usw.
HPMC weist eine bessere Enzymbeständigkeit als MC auf und seine Lösung ist weniger anfällig für enzymatischen Abbau als MC. HPMC haftet besser an Mörtel als MC.
Hydroxyethylcellulose (HEC):
HEC ist in kaltem Wasser löslich und in heißem Wasser schwer löslich. Die Lösung ist bei hohen Temperaturen stabil und weist keine Geleigenschaften auf. Es kann bei hohen Temperaturen lange Zeit in Mörtel verwendet werden, hat jedoch eine geringere Wasserretention als MC.
HEC ist gegenüber allgemeinen Säuren und Basen stabil, Basen können seine Auflösung beschleunigen und die Viskosität leicht erhöhen und seine Dispergierbarkeit in Wasser ist MC und HPMC etwas unterlegen.
HEC weist eine gute Suspensionsleistung für Mörtel auf, der Zement hat jedoch eine längere Verzögerungszeit.
HEC, das von einigen inländischen Unternehmen hergestellt wird, weist aufgrund seines hohen Wasser- und Aschegehalts eine geringere Leistung als MC auf.
Carboxymethylcellulose (CMC):
CMC ist ein ionischer Celluloseether, der durch eine Reihe von Reaktionsbehandlungen hergestellt wird, nachdem Naturfasern (wie Baumwolle) mit Alkali behandelt wurden und Chloressigsäure als Veretherungsmittel verwendet wurde. Der Substitutionsgrad liegt im Allgemeinen zwischen 0,4 und 1,4, und die Leistung wird stark vom Substitutionsgrad beeinflusst.
CMC hat eine verdickende und emulgierungsstabilisierende Wirkung und kann in öl- und proteinhaltigen Getränken zur Emulsionsstabilisierung eingesetzt werden.
CMC hat eine wasserbindende Wirkung. In Fleischprodukten, Brot, gedämpften Brötchen und anderen Lebensmitteln kann es zur Gewebeverbesserung beitragen, Wasser weniger flüchtig machen, den Produktertrag erhöhen und den Geschmack verbessern.
CMC hat eine gelierende Wirkung und kann zur Herstellung von Gelee und Marmelade verwendet werden.
CMC kann auf der Oberfläche von Lebensmitteln einen Film bilden, der eine gewisse Schutzwirkung auf Obst und Gemüse hat und die Haltbarkeit von Obst und Gemüse verlängert.
Diese Celluloseether haben jeweils einzigartige Eigenschaften und Anwendungsgebiete. Die Auswahl geeigneter Produkte muss entsprechend den spezifischen Anwendungsanforderungen und Umgebungsbedingungen erfolgen.
Veröffentlichungszeit: 29. Oktober 2024