Ο αιθέρας κυτταρίνης είναι μια σημαντική κατηγορία πολυμερών ενώσεων, που χρησιμοποιούνται ευρέως στις κατασκευές, την ιατρική, τα τρόφιμα και άλλους τομείς. Μεταξύ αυτών, η HPMC (υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη), η MC (μεθυλοκυτταρίνη), η HEC (υδροξυαιθυλοκυτταρίνη) και η CMC (καρβοξυμεθυλοκυτταρίνη) είναι τέσσερις συνηθισμένοι αιθέρες κυτταρίνης.
Μεθυλοκυτταρίνη (MC):
Το MC είναι διαλυτό σε κρύο νερό και δύσκολο να διαλυθεί σε ζεστό νερό. Το υδατικό διάλυμα είναι πολύ σταθερό στην περιοχή pH=3~12, έχει καλή συμβατότητα και μπορεί να αναμειχθεί με μια ποικιλία επιφανειοδραστικών ουσιών όπως άμυλο και κόμμι γκουάρ. Όταν η θερμοκρασία φτάσει τη θερμοκρασία ζελατινοποίησης, συμβαίνει ζελατινοποίηση.
Η κατακράτηση νερού του MC εξαρτάται από την ποσότητα προσθήκης, το ιξώδες, τη λεπτότητα των σωματιδίων και τον ρυθμό διάλυσης. Γενικά, ο ρυθμός κατακράτησης νερού είναι υψηλός όταν η ποσότητα προσθήκης είναι μεγάλη, τα σωματίδια είναι λεπτά και το ιξώδες είναι υψηλό. Μεταξύ αυτών, η ποσότητα προσθήκης έχει τη μεγαλύτερη επίδραση στον ρυθμό κατακράτησης νερού και το επίπεδο ιξώδους δεν είναι ανάλογο με τον ρυθμό κατακράτησης νερού. Ο ρυθμός διάλυσης εξαρτάται κυρίως από τον βαθμό τροποποίησης της επιφάνειας και τη λεπτότητα των σωματιδίων κυτταρίνης.
Οι αλλαγές θερμοκρασίας θα επηρεάσουν σοβαρά την κατακράτηση νερού του MC. Γενικά, όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο χειρότερη είναι η κατακράτηση νερού. Εάν η θερμοκρασία του κονιάματος υπερβεί τους 40°C, η κατακράτηση νερού του MC θα μειωθεί σημαντικά, επηρεάζοντας σοβαρά την κατασκευαστική απόδοση του κονιάματος.
Το MC έχει σημαντικό αντίκτυπο στην κατασκευαστική απόδοση και την πρόσφυση του κονιάματος. Εδώ, η «πρόσφυση» αναφέρεται στην πρόσφυση μεταξύ των εργαλείων κατασκευής του εργάτη και του υποστρώματος του τοίχου, δηλαδή στην αντοχή του κονιάματος σε διάτμηση. Όσο μεγαλύτερη είναι η πρόσφυση, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντοχή του κονιάματος σε διάτμηση, τόσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη που απαιτείται από τον εργάτη κατά τη χρήση και τόσο κακή είναι η κατασκευαστική απόδοση του κονιάματος. Η πρόσφυση του MC είναι σε μέτριο επίπεδο μεταξύ των προϊόντων αιθέρα κυτταρίνης.
Υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη (HPMC):
Η HPMC είναι εύκολα διαλυτή στο νερό, αλλά μπορεί να είναι δύσκολο να διαλυθεί σε ζεστό νερό. Ωστόσο, η θερμοκρασία ζελατινοποίησης σε ζεστό νερό είναι σημαντικά υψηλότερη από αυτή της MC, και η διαλυτότητά της σε κρύο νερό είναι επίσης καλύτερη από αυτή της MC.
Το ιξώδες του HPMC σχετίζεται με το μοριακό βάρος και το ιξώδες είναι υψηλό όταν το μοριακό βάρος είναι μεγάλο. Η θερμοκρασία επηρεάζει επίσης το ιξώδες του και το ιξώδες μειώνεται καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, αλλά η θερμοκρασία στην οποία μειώνεται το ιξώδες του είναι χαμηλότερη από αυτή του MC. Το διάλυμα του είναι σταθερό σε θερμοκρασία δωματίου.
Η κατακράτηση νερού του HPMC εξαρτάται από την ποσότητα προσθήκης και το ιξώδες κ.λπ. Ο ρυθμός κατακράτησης νερού στην ίδια ποσότητα προσθήκης είναι υψηλότερος από αυτόν του MC.
Η HPMC είναι σταθερή σε οξέα και αλκάλια, και το υδατικό της διάλυμα είναι πολύ σταθερό στην περιοχή pH 2~12. Η καυστική σόδα και το ασβεστόνερο έχουν μικρή επίδραση στην απόδοσή της, αλλά τα αλκάλια μπορούν να επιταχύνουν τον ρυθμό διάλυσής της και να αυξήσουν το ιξώδες. Η HPMC είναι σταθερή σε γενικά άλατα, αλλά όταν η συγκέντρωση του διαλύματος άλατος είναι υψηλή, το ιξώδες του διαλύματος HPMC τείνει να αυξάνεται.
Το HPMC μπορεί να αναμειχθεί με υδατοδιαλυτές πολυμερείς ενώσεις για να σχηματίσει ένα ομοιόμορφο διάλυμα υψηλότερου ιξώδους, όπως πολυβινυλική αλκοόλη, αιθέρα αμύλου, φυτικό κόμμι κ.λπ.
Το HPMC έχει καλύτερη ενζυμική αντοχή από το MC, και το διάλυμα του είναι λιγότερο ευάλωτο στην ενζυμική αποικοδόμηση από το MC. Το HPMC έχει καλύτερη πρόσφυση στο κονίαμα από το MC.
Υδροξυαιθυλοκυτταρίνη (HEC):
Το HEC είναι διαλυτό σε κρύο νερό και δύσκολο να διαλυθεί σε ζεστό νερό. Το διάλυμα είναι σταθερό σε υψηλή θερμοκρασία και δεν έχει ιδιότητες γέλης. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε κονίαμα για μεγάλο χρονικό διάστημα σε υψηλή θερμοκρασία, αλλά η κατακράτηση νερού είναι χαμηλότερη από το MC.
Το HEC είναι σταθερό σε γενικά οξέα και αλκάλια, τα αλκάλια μπορούν να επιταχύνουν τη διάλυσή του και να αυξήσουν ελαφρώς το ιξώδες του, και η διασπορά του στο νερό είναι ελαφρώς κατώτερη από το MC και το HPMC.
Το HEC έχει καλή απόδοση ανάρτησης για το κονίαμα, αλλά το τσιμέντο έχει μεγαλύτερο χρόνο επιβράδυνσης.
Η HEC που παράγεται από ορισμένες εγχώριες επιχειρήσεις έχει χαμηλότερη απόδοση από την MC λόγω της υψηλής περιεκτικότητάς της σε νερό και τέφρα.
Καρβοξυμεθυλοκυτταρίνη (CMC):
Η CMC είναι ένας ιοντικός αιθέρας κυτταρίνης που παρασκευάζεται με μια σειρά αντιδράσεων μετά από επεξεργασία φυσικών ινών (όπως βαμβάκι) με αλκάλια και χρήση χλωροοξικού οξέος ως αιθεροποιητικού παράγοντα. Ο βαθμός υποκατάστασης κυμαίνεται γενικά μεταξύ 0,4 και 1,4 και η απόδοσή του επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από τον βαθμό υποκατάστασης.
Η CMC έχει επιδράσεις σταθεροποίησης πάχυνσης και γαλακτωματοποίησης και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ποτά που περιέχουν λάδι και πρωτεΐνη για να παίξει ρόλο σταθεροποίησης γαλακτωματοποίησης.
Η CMC έχει κατακράτηση νερού. Στα προϊόντα κρέατος, στο ψωμί, στα ψωμάκια στον ατμό και σε άλλα τρόφιμα, μπορεί να παίξει ρόλο στη βελτίωση των ιστών και μπορεί να κάνει το νερό λιγότερο πτητικό, να αυξήσει την απόδοση του προϊόντος και να βελτιώσει τη γεύση.
Η CMC έχει πηκτωματοποιητική δράση και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή ζελέ και μαρμελάδας.
Η CMC μπορεί να σχηματίσει μια μεμβράνη στην επιφάνεια των τροφίμων, η οποία έχει μια συγκεκριμένη προστατευτική επίδραση στα φρούτα και τα λαχανικά και παρατείνει τη διάρκεια ζωής των φρούτων και των λαχανικών.
Αυτοί οι αιθέρες κυτταρίνης έχουν ο καθένας τις δικές του μοναδικές ιδιότητες και τομείς εφαρμογής. Η επιλογή των κατάλληλων προϊόντων πρέπει να καθορίζεται σύμφωνα με τις συγκεκριμένες απαιτήσεις εφαρμογής και τις περιβαλλοντικές συνθήκες.
Ώρα δημοσίευσης: 29 Οκτωβρίου 2024