Υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνηείναι ένα είδος μη ιονικού μικτού αιθέρα κυτταρίνης. Σε αντίθεση με τον ιοντικό μικτό αιθέρα μεθυλοκαρβοξυμεθυλοκυτταρίνης, δεν αντιδρά με βαρέα μέταλλα. Λόγω των διαφορετικών αναλογιών περιεκτικότητας σε μεθοξύλιο και περιεκτικότητας σε υδροξυπροπύλιο στην υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη και των διαφορετικών ιξωδών, υπάρχουν πολλές ποικιλίες με διαφορετικές ιδιότητες, για παράδειγμα, υψηλή περιεκτικότητα σε μεθοξύλιο και χαμηλή περιεκτικότητα σε υδροξυπροπύλιο. Η απόδοσή του είναι κοντά σε αυτή της μεθυλοκυτταρίνης, ενώ η απόδοση της χαμηλής περιεκτικότητας σε μεθοξύλιο και της υψηλής περιεκτικότητας σε υδροξυπροπύλιο είναι κοντά σε αυτή της υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης. Ωστόσο, σε κάθε ποικιλία, αν και περιέχεται μόνο μια μικρή ποσότητα υδροξυπροπυλομάδας ή μια μικρή ποσότητα μεθοξυλομάδας, υπάρχουν μεγάλες διαφορές στη διαλυτότητα σε οργανικούς διαλύτες ή στη θερμοκρασία συσσωμάτωσης σε υδατικά διαλύματα.
(1) Ιδιότητες διαλυτότητας της υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης
① Διαλυτότητα υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης στο νερόΥδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνηΕίναι στην πραγματικότητα ένα είδος μεθυλοκυτταρίνης τροποποιημένης από προπυλενοξείδιο (μεθοξυπροπυλένιο), επομένως εξακολουθεί να έχει τις ίδιες ιδιότητες με τη μεθυλοκυτταρίνη, η οποία έχει παρόμοια χαρακτηριστικά διαλυτότητας σε κρύο νερό και αδιαλυτότητας σε ζεστό νερό. Ωστόσο, λόγω της τροποποιημένης υδροξυπροπυλικής ομάδας, η θερμοκρασία ζελατινοποίησης σε ζεστό νερό είναι πολύ υψηλότερη από αυτή της μεθυλοκυτταρίνης. Για παράδειγμα, το ιξώδες του υδατικού διαλύματος υδροξυπροπυλ μεθυλοκυτταρίνης με βαθμό υποκατάστασης 2% περιεκτικότητας σε μεθοξυ DS=0,73 και περιεκτικότητας σε υδροξυπροπύλιο MS=0,46 είναι 500 mpa·s στους 20°C, και η θερμοκρασία ζελατινοποίησης μπορεί να φτάσει κοντά στους 100°C, ενώ η μεθυλοκυτταρίνη στην ίδια θερμοκρασία είναι μόνο περίπου 55°C. Όσον αφορά τη διαλυτότητά της στο νερό, έχει επίσης βελτιωθεί σημαντικά. Για παράδειγμα, η κονιοποιημένη υδροξυπροπυλ μεθυλοκυτταρίνη (κοκκώδες σχήμα 0,2~0,5 mm στους 20°C με ιξώδες υδατικού διαλύματος 4% 2pa·s μπορεί να αγοραστεί σε θερμοκρασία δωματίου, είναι εύκολα διαλυτή στο νερό χωρίς ψύξη.
② Διαλυτότητα της υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης σε οργανικούς διαλύτες Η διαλυτότητα της υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης σε οργανικούς διαλύτες είναι επίσης καλύτερη από αυτή της μεθυλοκυτταρίνης. Η μεθυλοκυτταρίνη πρέπει να έχει βαθμό μεθοξυλικής υποκατάστασης 2,1. Τα παραπάνω προϊόντα, αλλά περιέχουν υδροξυπροπυλο MS=1,5~1,8 και μεθοξυ DS=0,2~1,0, η υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη υψηλού ιξώδους με συνολικό βαθμό υποκατάστασης άνω του 1,8 διαλύεται σε άνυδρα διαλύματα μεθανόλης και αιθανόλης και έχει θερμοπλαστικότητα και διαλυτότητα στο νερό. Είναι επίσης διαλυτή σε χλωριωμένους υδρογονάνθρακες όπως μεθυλενοχλωρίδιο και χλωροφόρμιο, και σε οργανικούς διαλύτες όπως ακετόνη, ισοπροπανόλη και διακετονική αλκοόλη. Η διαλυτότητά της σε οργανικούς διαλύτες είναι καλύτερη από τη διαλυτότητα στο νερό.
(2) Παράγοντες που επηρεάζουν το ιξώδες της υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης Ο τυπικός προσδιορισμός του ιξώδους της υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης είναι ο ίδιος με αυτόν άλλων αιθέρων κυτταρίνης. Μετράται στους 20°C με υδατικό διάλυμα 2% ως πρότυπο. Το ιξώδες του ίδιου προϊόντος αυξάνεται με την αύξηση της συγκέντρωσης. Για προϊόντα με διαφορετικά μοριακά βάρη στην ίδια συγκέντρωση, το προϊόν με μεγαλύτερο μοριακό βάρος έχει υψηλότερο ιξώδες. Η σχέση του με τη θερμοκρασία είναι παρόμοια με αυτή της μεθυλοκυτταρίνης. Όταν η θερμοκρασία αυξάνεται, το ιξώδες αρχίζει να μειώνεται, αλλά όταν φτάσει σε μια ορισμένη θερμοκρασία, το ιξώδες αυξάνεται ξαφνικά και συμβαίνει ζελατινοποίηση. Η θερμοκρασία ζελατινοποίησης των προϊόντων χαμηλού ιξώδους είναι υψηλότερη. Το σημείο ζελατινοποίησης δεν σχετίζεται μόνο με το ιξώδες του αιθέρα, αλλά και με την αναλογία σύνθεσης της μεθοξυλομάδας και της υδροξυπροπυλομάδας στον αιθέρα και το μέγεθος του συνολικού βαθμού υποκατάστασης. Πρέπει να σημειωθεί ότι η υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη είναι επίσης ψευδοπλαστική και το διάλυμα της είναι σταθερό σε θερμοκρασία δωματίου χωρίς καμία υποβάθμιση του ιξώδους εκτός από την πιθανότητα ενζυμικής αποικοδόμησης.
(3) Η ανοχή της υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης στο άλας. Δεδομένου ότι η υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη είναι ένας μη ιονικός αιθέρας, δεν ιονίζεται σε υδατικό μέσο, σε αντίθεση με άλλους ιοντικούς αιθέρες κυτταρίνης, όπως η καρβοξυμεθυλοκυτταρίνη, στο διάλυμα για να αντιδράσει με ιόντα βαρέων μετάλλων και να καθιζάνει. Γενικά άλατα όπως χλωριούχο, βρωμιούχο, φωσφορικό, νιτρικό κ.λπ. δεν καθιζάνουν όταν προστίθενται στο υδατικό τους διάλυμα. Ωστόσο, η προσθήκη άλατος έχει κάποια επίδραση στη θερμοκρασία συσσωμάτωσης του υδατικού διαλύματός τους. Όταν η συγκέντρωση άλατος αυξάνεται, η θερμοκρασία γέλης μειώνεται. Όταν η συγκέντρωση άλατος είναι κάτω από το σημείο συσσωμάτωσης, το ιξώδες του διαλύματος τείνει να αυξάνεται. Επομένως, προστίθεται μια ορισμένη ποσότητα άλατος, κατά την εφαρμογή, μπορεί να επιτευχθεί πιο οικονομικά αποτέλεσμα πύκνωσης. Επομένως, σε ορισμένες εφαρμογές, είναι καλύτερο να χρησιμοποιείται ένα μείγμα αιθέρα κυτταρίνης και άλατος παρά ένα διάλυμα αιθέρα υψηλότερης συγκέντρωσης για να επιτευχθεί το αποτέλεσμα πύκνωσης.
(4) Αντοχή υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης σε οξύ και αλκάλια Η υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη είναι γενικά σταθερή σε οξέα και αλκάλια και δεν επηρεάζεται στην περιοχή pH 2~12. Μπορεί να αντέξει μια ορισμένη ποσότητα ελαφρού οξέος, όπως μυρμηκικό οξύ, οξικό οξύ, κιτρικό οξύ, ηλεκτρικό οξύ, φωσφορικό οξύ, βορικό οξύ κ.λπ. Αλλά το πυκνό οξύ έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση του ιξώδους. Αλκάλια όπως καυστικό νάτριο, καυστικό κάλιο και ασβέστιο δεν έχουν καμία επίδραση σε αυτό, αλλά μπορούν να αυξήσουν ελαφρώς το ιξώδες του διαλύματος και στη συνέχεια να το μειώσουν αργά.
(5) Αναμειξιμότητα υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης Το διάλυμα υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης μπορεί να αναμειχθεί με υδατοδιαλυτές πολυμερείς ενώσεις για να γίνει ένα ομοιόμορφο και διαφανές διάλυμα με υψηλότερο ιξώδες. Αυτές οι πολυμερείς ενώσεις περιλαμβάνουν πολυαιθυλενογλυκόλη, οξικό πολυβινύλιο, πολυσιλικόνη, πολυμεθυλοβινυλοσιλοξάνιο, υδροξυαιθυλοκυτταρίνη και μεθυλοκυτταρίνη. Οι φυσικές ενώσεις υψηλού μοριακού βάρους όπως το αραβικό κόμμι, το κόμμι χαρουπιού, το κόμμι καράγια κ.λπ. έχουν επίσης καλή συμβατότητα με το διάλυμα τους. Η υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη μπορεί επίσης να αναμειχθεί με εστέρα μαννιτόλης ή εστέρα σορβιτόλης στεατικού οξέος ή παλμιτικού οξέος και μπορεί επίσης να αναμειχθεί με γλυκερίνη, σορβιτόλη και μαννιτόλη, και αυτές οι ενώσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πλαστικοποιητές υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης για την κυτταρίνη.
(6) Το αδιάλυτο στο νερό διαλυτόαιθέρες κυτταρίνηςΗ υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη μπορεί να πραγματοποιήσει επιφανειακή διασύνδεση με αλδεΰδες, έτσι ώστε αυτοί οι υδατοδιαλυτοί αιθέρες να καθιζάνουν στο διάλυμα και να γίνονται αδιάλυτοι στο νερό. Οι αλδεΰδες που καθιστούν την υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη αδιάλυτη περιλαμβάνουν φορμαλδεΰδη, γλυοξάλη, ηλεκτρική αλδεΰδη, αδιπαλδεΰδη, κ.λπ. Κατά τη χρήση φορμαλδεΰδης, πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στην τιμή pH του διαλύματος, μεταξύ των οποίων η γλυοξάλη αντιδρά ταχύτερα, επομένως η γλυοξάλη χρησιμοποιείται συνήθως ως παράγοντας διασύνδεσης στη βιομηχανική παραγωγή. Η δοσολογία αυτού του είδους παράγοντα διασύνδεσης στο διάλυμα είναι 0,2%~10% της μάζας του αιθέρα, κατά προτίμηση 7%~10%, για παράδειγμα, 3,3%~6% γλυοξάλης είναι η καταλληλότερη. Γενικά, η θερμοκρασία επεξεργασίας είναι 0~30℃ και ο χρόνος είναι 1~120 λεπτά. Η αντίδραση διασύνδεσης πρέπει να διεξάγεται υπό όξινες συνθήκες. Γενικά, το pH του διαλύματος ρυθμίζεται σε περίπου 2~6 με την προσθήκη ανόργανου ισχυρού οξέος ή οργανικού καρβοξυλικού οξέος στο διάλυμα, κατά προτίμηση μεταξύ 4~6, και στη συνέχεια προστίθενται αλδεΰδες για την εκτέλεση της αντίδρασης διασύνδεσης. Το χρησιμοποιούμενο οξύ έχει υδροχλωρικό οξύ, θειικό οξύ, φωσφορικό οξύ, μυρμηκικό οξύ, οξικό οξύ, υδροξυοξικό οξύ, ηλεκτρικό οξύ ή κιτρικό οξύ κ.λπ., όπου συνιστάται η χρήση μυρμηκικού οξέος ή οξικού οξέος, και το μυρμηκικό οξύ είναι το βέλτιστο. Το οξύ και η αλδεΰδη μπορούν επίσης να προστεθούν ταυτόχρονα για να επιτραπεί στο διάλυμα να υποστεί αντίδραση διασύνδεσης εντός του επιθυμητού εύρους pH. Αυτή η αντίδραση χρησιμοποιείται συχνά στην τελική διαδικασία επεξεργασίας κατά την παρασκευή αιθέρων κυτταρίνης. Αφού ο αιθέρας κυτταρίνης γίνει αδιάλυτος, είναι βολικό να χρησιμοποιηθεί.
Νερό 20~25℃ για πλύσιμο και καθαρισμό. Όταν το προϊόν χρησιμοποιείται, μπορούν να προστεθούν αλκαλικές ουσίες στο διάλυμα του προϊόντος για να ρυθμιστεί το pH του διαλύματος ώστε να είναι αλκαλικό και το προϊόν θα διαλυθεί γρήγορα στο διάλυμα. Αυτή η μέθοδος εφαρμόζεται επίσης στην επεξεργασία της μεμβράνης αφού το διάλυμα αιθέρα κυτταρίνης μετατραπεί σε μεμβράνη για να γίνει αδιάλυτη.
(7) Η ενζυμική αντοχή της υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης είναι θεωρητικά παράγωγα κυτταρίνης, όπως κάθε ομάδα ανυδρογλυκόζης. Εάν υπάρχει μια σταθερά συνδεδεμένη ομάδα υποκαταστάτη, δεν είναι εύκολο να μολυνθεί από μικροοργανισμούς. Στην πραγματικότητα, το τελικό προϊόν, όταν η τιμή υποκατάστασης υπερβαίνει το 1, θα αποικοδομηθεί επίσης από ένζυμα. Αυτό σημαίνει ότι ο βαθμός υποκατάστασης κάθε ομάδας στην αλυσίδα κυτταρίνης δεν είναι αρκετά ομοιόμορφος και οι μικροοργανισμοί μπορούν να διαβρώσουν την μη υποκατεστημένη ομάδα ανυδρογλυκόζης για να σχηματίσουν σάκχαρα, ως θρεπτικά συστατικά για απορρόφηση από τους μικροοργανισμούς. Επομένως, εάν ο βαθμός αιθεροποίησης της κυτταρίνης αυξηθεί, η αντίσταση στην ενζυμική διάβρωση του αιθέρα κυτταρίνης θα αυξηθεί επίσης. Σύμφωνα με αναφορές, υπό ελεγχόμενες συνθήκες, τα αποτελέσματα υδρόλυσης των ενζύμων που παράγονται, το υπολειμματικό ιξώδες της υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης (DS=1,9) είναι 13,2%, της μεθυλοκυτταρίνης (DS=1,83) είναι 7,3%, της μεθυλοκυτταρίνης (DS=1,66) είναι 3,8% και της υδροξυαιθυλοκυτταρίνης είναι 1,7%. Μπορεί να φανεί ότι η υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη έχει ισχυρή αντιενζυμική ικανότητα. Επομένως, η εξαιρετική ενζυμική αντοχή της υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης, σε συνδυασμό με την καλή διασπορά, την πάχυνση και τις ιδιότητες σχηματισμού φιλμ, χρησιμοποιείται σε επιστρώσεις υδατογαλακτώματος κ.λπ. και γενικά δεν χρειάζεται προσθήκη συντηρητικών. Ωστόσο, για τη μακροχρόνια αποθήκευση του διαλύματος ή την πιθανή εξωτερική μόλυνση, μπορούν να προστεθούν συντηρητικά ως προφύλαξη και η επιλογή μπορεί να καθοριστεί σύμφωνα με τις τελικές απαιτήσεις του διαλύματος. Ο οξικός φαινυλυδραργύρης και το φθοροπυριτικό μαγγάνιο είναι αποτελεσματικά συντηρητικά, αλλά όλα έχουν τοξικότητα, οπότε πρέπει να δοθεί προσοχή στη λειτουργία. Γενικά, 1~5mg οξικού φαινυλυδραργύρου μπορούν να προστεθούν στο διάλυμα ανά λίτρο της δόσης.
(8) ΑπόδοσηυδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνηΗ μεμβράνη υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης έχει εξαιρετικές ιδιότητες σχηματισμού μεμβράνης. Το υδατικό διάλυμα ή το διάλυμα οργανικού διαλύτη της επικαλύπτεται σε γυάλινη πλάκα και γίνεται άχρωμη και διαφανής μετά την ξήρανση. Και σκληρή μεμβράνη. Έχει καλή αντοχή στην υγρασία και παραμένει στερεή σε υψηλές θερμοκρασίες. Εάν προστεθεί υγροσκοπικός πλαστικοποιητής, η επιμήκυνση και η ευκαμψία της μπορούν να ενισχυθούν. Όσον αφορά τη βελτίωση της ευκαμψίας, οι πλαστικοποιητές όπως η γλυκερίνη και η σορβιτόλη είναι οι καταλληλότεροι. Γενικά, η συγκέντρωση του διαλύματος είναι 2%~3% και η ποσότητα του πλαστικοποιητή είναι 10%~20% αιθέρας κυτταρίνης. Εάν η περιεκτικότητα του πλαστικοποιητή είναι πολύ υψηλή, θα εμφανιστεί κολλοειδής συρρίκνωση αφυδάτωσης σε υψηλή υγρασία. Η αντοχή εφελκυσμού της μεμβράνης με την προσθήκη πλαστικοποιητή είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή χωρίς πλαστικοποιητή και αυξάνεται με την αύξηση της προστιθέμενης ποσότητας. Όσον αφορά την υγροσκοπικότητα της μεμβράνης, αυξάνεται επίσης με την αύξηση της ποσότητας του πλαστικοποιητή.
Ώρα δημοσίευσης: 25 Απριλίου 2024