سوالات متداول هیدروکسی پروپیل متیل سلولز

۱. کاربرد اصلی هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) چیست؟

HPMC به طور گسترده در مصالح ساختمانی، پوشش‌ها، رزین‌های مصنوعی، سرامیک، دارو، غذا، نساجی، کشاورزی، لوازم آرایشی، دخانیات و سایر صنایع استفاده می‌شود. HPMC را می‌توان بر اساس کاربرد به گرید ساختمانی، گرید غذایی و گرید دارویی تقسیم کرد. در حال حاضر، بیشتر محصولات داخلی گرید ساختمانی هستند. در گرید ساختمانی، پودر بتونه به مقدار زیادی استفاده می‌شود، حدود ۹۰٪ برای پودر بتونه و بقیه برای ملات سیمان و چسب استفاده می‌شود.

۲. انواع مختلفی از هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) وجود دارد و تفاوت‌های آنها در کاربردهایشان چیست؟

HPMC را می‌توان به نوع فوری و نوع انحلال داغ تقسیم کرد. محصول نوع فوری به سرعت در آب سرد پراکنده می‌شود و در آب ناپدید می‌شود. در این زمان، مایع هیچ ویسکوزیته‌ای ندارد زیرا HPMC فقط در آب بدون انحلال واقعی پراکنده می‌شود. حدود 2 دقیقه، ویسکوزیته مایع به تدریج افزایش می‌یابد و یک کلوئید چسبناک شفاف تشکیل می‌دهد. محصولات ذوب داغ، هنگامی که با آب سرد مواجه می‌شوند، می‌توانند به سرعت در آب داغ پراکنده شوند و در آب داغ ناپدید شوند. هنگامی که دما به دمای خاصی کاهش می‌یابد، ویسکوزیته به آرامی ظاهر می‌شود تا زمانی که یک کلوئید چسبناک شفاف تشکیل دهد. نوع ذوب داغ فقط در پودر بتونه و ملات قابل استفاده است. در چسب مایع و رنگ، پدیده گروه‌بندی وجود خواهد داشت و نمی‌توان از آن استفاده کرد. نوع فوری طیف وسیع‌تری از کاربردها را دارد. می‌توان از آن در پودر بتونه و ملات و همچنین چسب مایع و رنگ، بدون هیچ گونه منع مصرفی استفاده کرد.

۳. روش‌های انحلال هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) چیست؟

روش انحلال در آب داغ: از آنجایی که HPMC در آب داغ حل نمی‌شود، HPMC را می‌توان در مرحله اولیه به طور یکنواخت در آب داغ پراکنده کرد و سپس با سرد شدن به سرعت حل کرد. دو روش معمول به شرح زیر است:

۱) مقدار مورد نیاز آب داغ را داخل ظرف بریزید و آن را تا حدود ۷۰ درجه سانتیگراد گرم کنید. هیدروکسی پروپیل متیل سلولز به تدریج و با هم زدن آهسته اضافه شد، در ابتدا HPMC روی سطح آب شناور شد و سپس به تدریج به صورت دوغابی درآمد که با هم زدن خنک شد.

۲)، ۱/۳ یا ۲/۳ مقدار مورد نیاز آب را به ظرف اضافه کنید و آن را تا ۷۰ درجه سانتیگراد گرم کنید، HPMC را طبق روش ۱ پراکنده کنید و دوغاب آب داغ تهیه کنید؛ سپس مقدار باقی مانده آب سرد را به دوغاب آب داغ اضافه کنید، مخلوط پس از هم زدن خنک شد.

روش مخلوط کردن پودر: پودر HPMC را با مقدار زیادی از مواد پودری دیگر مخلوط کنید، کاملاً با همزن بزنید و سپس آب را برای حل شدن اضافه کنید، سپس HPMC را می‌توان در این زمان بدون تجمع حل کرد، زیرا در هر گوشه کوچک فقط مقدار کمی HPMC وجود دارد، پودر بلافاصله پس از تماس با آب حل می‌شود. ——تولیدکنندگان پودر بتونه و ملات از این روش استفاده می‌کنند. [هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) به عنوان غلیظ کننده و عامل نگهدارنده آب در ملات پودر بتونه استفاده می‌شود.]

۴. چگونه می‌توان کیفیت هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) را به سادگی و به طور شهودی قضاوت کرد؟

(1) سفیدی: اگرچه سفیدی نمی‌تواند تعیین کند که آیا HPMC به راحتی قابل استفاده است یا خیر، و اگر در طول فرآیند تولید مواد سفیدکننده اضافه شود، بر کیفیت آن تأثیر می‌گذارد. با این حال، اکثر محصولات خوب سفیدی خوبی دارند.

(2) ظرافت: ظرافت HPMC عموماً 80 مش و 100 مش است و 120 مش کمتر است. بیشتر HPMC تولید شده در هبی 80 مش است. به طور کلی، هرچه ظرافت بیشتر باشد، بهتر است.

(3) عبور نور: هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) را در آب قرار دهید تا یک کلوئید شفاف تشکیل شود و به عبور نور آن نگاه کنید. هرچه عبور نور بیشتر باشد، بهتر است و نشان می‌دهد که مواد نامحلول کمتری در آن وجود دارد. نفوذپذیری راکتورهای عمودی عموماً خوب و نفوذپذیری راکتورهای افقی بدتر است، اما این بدان معنا نیست که کیفیت راکتورهای عمودی بهتر از راکتورهای افقی است و کیفیت محصول توسط عوامل زیادی تعیین می‌شود.

(4) وزن مخصوص: هرچه وزن مخصوص بزرگتر باشد، سنگین‌تر، بهتر. ویژگی آن زیاد است، به طور کلی به دلیل اینکه محتوای گروه هیدروکسی پروپیل در آن زیاد است و محتوای گروه هیدروکسی پروپیل زیاد است، احتباس آب بهتر است.

۵. میزان هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) در پودر بتونه چقدر است؟

مقدار HPMC مورد استفاده در کاربردهای عملی بسته به شرایط آب و هوایی، دما، کیفیت کلسیم خاکستر محلی، فرمول پودر بتونه و "کیفیت مورد نیاز مشتریان" متفاوت است. به طور کلی، بین ۴ تا ۵ کیلوگرم. به عنوان مثال: بیشتر پودر بتونه در پکن ۵ کیلوگرم است؛ بیشتر پودر بتونه در گوئیژو در تابستان ۵ کیلوگرم و در زمستان ۴.۵ کیلوگرم است؛ مقدار بتونه در یوننان نسبتاً کم است، عموماً ۳ تا ۴ کیلوگرم و غیره.

۶. ویسکوزیته مناسب هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) چقدر است؟

پودر بتونه عموماً ۱۰۰۰۰۰ یوان است و الزامات ملات بیشتر است و برای استفاده آسان ۱۵۰۰۰۰ یوان مورد نیاز است. علاوه بر این، مهمترین عملکرد HPMC حفظ آب و به دنبال آن غلیظ شدن است. در پودر بتونه، تا زمانی که حفظ آب خوب باشد و ویسکوزیته پایین باشد (۷۰۰۰۰-۸۰۰۰۰)، این امر نیز امکان‌پذیر است. البته هرچه ویسکوزیته بالاتر باشد، حفظ نسبی آب بهتر است. وقتی ویسکوزیته از ۱۰۰۰۰۰ فراتر رود، ویسکوزیته بر حفظ آب تأثیر می‌گذارد. دیگر زیاد نیست.

۷. شاخص‌های فنی اصلی هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) چیست؟

میزان هیدروکسی پروپیل و ویسکوزیته، اکثر کاربران نگران این دو شاخص هستند. آنهایی که میزان هیدروکسی پروپیل بالایی دارند، عموماً احتباس آب بهتری دارند. نوعی که ویسکوزیته بالایی دارد، احتباس آب بهتری دارد، نسبتاً (نه کاملاً) و نوعی که ویسکوزیته بالایی دارد، بهتر است در ملات سیمان استفاده شود.

۸. مواد اولیه اصلی هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) کدامند؟

مواد اولیه اصلی هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC): پنبه تصفیه شده، متیل کلرید، اکسید پروپیلن و سایر مواد اولیه، سود سوزآور، اسید، تولوئن، ایزوپروپانول و غیره.

۹. عملکرد اصلی کاربرد HPMC در پودر بتونه چیست و آیا این امر به صورت شیمیایی اتفاق می‌افتد؟

در پودر بتونه، HPMC سه نقش غلیظ‌کننده، حفظ آب و ساختار را ایفا می‌کند. غلیظ‌کننده: سلولز می‌تواند غلیظ شود تا محلول را به حالت تعلیق درآورد و آن را در بالا و پایین یکنواخت نگه دارد و در برابر افتادگی مقاومت کند. احتباس آب: پودر بتونه را به آرامی خشک می‌کند و به واکنش کلسیم خاکستر تحت تأثیر آب کمک می‌کند. ساختار: سلولز دارای اثر روان‌کننده است که می‌تواند باعث شود پودر بتونه ساختار خوبی داشته باشد. HPMC در هیچ واکنش شیمیایی شرکت نمی‌کند، بلکه فقط نقش کمکی ایفا می‌کند. افزودن آب به پودر بتونه و قرار دادن آن روی دیوار یک واکنش شیمیایی است، زیرا مواد جدیدی تشکیل می‌شوند. اگر پودر بتونه روی دیوار را از روی دیوار بردارید، آن را آسیاب کنید و دوباره از آن استفاده کنید، کار نخواهد کرد زیرا مواد جدیدی (کربنات کلسیم) نیز تشکیل شده‌اند. اجزای اصلی پودر کلسیم خاکستر عبارتند از: مخلوطی از Ca(OH)2، CaO و مقدار کمی CaCO3، CaO+H2O=Ca(OH)2—Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O کلسیم خاکستر در آب و هوا وجود دارد. تحت تأثیر CO2، کربنات کلسیم تولید می‌شود، در حالی که HPMC فقط آب را حفظ می‌کند و به واکنش بهتر کلسیم خاکستر کمک می‌کند و خود در هیچ واکنشی شرکت نمی‌کند.

۱۰. HPMC یک اتر سلولزی غیر یونی است، پس غیر یونی چیست؟

به عبارت ساده، غیریون‌ها موادی هستند که در آب یونیزه نمی‌شوند. یونیزاسیون به فرآیندی اشاره دارد که در آن یک الکترولیت به یون‌های بارداری که می‌توانند آزادانه در یک حلال خاص (مانند آب، الکل) حرکت کنند، تفکیک می‌شود. به عنوان مثال، کلرید سدیم (NaCl)، نمکی که هر روز می‌خوریم، در آب حل می‌شود و یونیزه می‌شود تا یون‌های سدیم (Na+) با بار مثبت و یون‌های کلرید (Cl) با بار منفی تولید کند. به عبارت دیگر، وقتی HPMC در آب قرار می‌گیرد، به یون‌های باردار تفکیک نمی‌شود، بلکه به شکل مولکول وجود دارد.

۱۱. دمای ژل شدن هیدروکسی پروپیل متیل سلولز به چه چیزی مربوط است؟

دمای ژل HPMC به میزان متوکسی آن مربوط است، هرچه میزان متوکسی ↓ کمتر باشد، دمای ژل ↑ بالاتر است.

۱۲. آیا بین میزان ریزش پودر بتونه و HPMC رابطه‌ای وجود دارد؟

ریزش پودر بتونه عمدتاً به کیفیت خاکستر کلسیم مربوط می‌شود و ارتباط چندانی با HPMC ندارد. مقدار کم کلسیم کلسیم خاکستری و نسبت نامناسب CaO و Ca(OH)2 در کلسیم خاکستری باعث ریزش پودر می‌شود. اگر این موضوع به HPMC مربوط باشد، اگر HPMC احتباس آب ضعیفی داشته باشد، باعث ریزش پودر نیز خواهد شد. برای دلایل خاص، لطفاً به سوال 9 مراجعه کنید.

۱۳. چه تفاوتی بین نوع فوری آب سرد و نوع محلول در آب گرم هیدروکسی پروپیل متیل سلولز در فرآیند تولید وجود دارد؟

نوع فوری HPMC آب سرد با گلیوکسال عملیات سطحی می‌شود و به سرعت در آب سرد پراکنده می‌شود، اما واقعاً حل نمی‌شود. فقط زمانی حل می‌شود که ویسکوزیته افزایش یابد. انواع هات ملت با گلیوکسال عملیات سطحی نمی‌شوند. اگر مقدار گلیوکسال زیاد باشد، پراکندگی سریع خواهد بود، اما ویسکوزیته به آرامی افزایش می‌یابد و اگر مقدار کم باشد، عکس این قضیه صادق خواهد بود.

۱۴. بوی هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) چیست؟

HPMC تولید شده با روش حلال از تولوئن و ایزوپروپانول به عنوان حلال استفاده می‌کند. اگر شستشو خیلی خوب انجام نشود، مقداری بوی نامطبوع باقی می‌ماند.

۱۵. چگونه یک هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) مناسب برای مقاصد مختلف انتخاب کنیم؟

کاربرد پودر بتونه: الزامات پایین است، ویسکوزیته ۱۰۰۰۰۰ است، کافی است، نکته مهم این است که آب را به خوبی نگه دارد. کاربرد ملات: الزامات بالاتر، ویسکوزیته بالا، ۱۵۰۰۰۰ بهتر است. کاربرد چسب: محصولات فوری با ویسکوزیته بالا مورد نیاز است.

۱۶. نام مستعار هیدروکسی پروپیل متیل سلولز چیست؟

هیدروکسی پروپیل متیل سلولز، انگلیسی: هیدروکسی پروپیل متیل سلولز اختصار: HPMC یا MHPC نام مستعار: هیپروملوز؛ سلولز هیدروکسی پروپیل متیل اتر؛ هیپروملوز، سلولز، ۲-هیدروکسی پروپیل متیل سلولز اتر. سلولز هیدروکسی پروپیل متیل اتر هیپرولوز.

۱۷. کاربرد HPMC در پودر بتونه، دلیل وجود حباب در پودر بتونه چیست؟

در پودر بتونه، HPMC سه نقش غلیظ‌کننده، نگهدارنده آب و سازنده را ایفا می‌کند. در هیچ واکنشی شرکت نکنید. دلایل حباب: ۱. آب زیادی بریزید. ۲. لایه زیرین خشک نیست، فقط یک لایه دیگر روی آن بتراشید، و به راحتی کف می‌کند.

۱۸. فرمول پودر بتونه برای دیوارهای داخلی و خارجی چیست؟

پودر بتونه دیوار داخلی: کلسیم سنگین ۸۰۰ کیلوگرم، خاکستر کلسیم ۱۵۰ کیلوگرم (اتر نشاسته، سبز خالص، خاک پنگرون، اسید سیتریک، پلی آکریل آمید و غیره را می‌توان به طور مناسب اضافه کرد)
پودر بتونه دیوار خارجی: سیمان ۳۵۰ کیلوگرم کلسیم سنگین ۵۰۰ کیلوگرم ماسه کوارتز ۱۵۰ کیلوگرم پودر لاتکس ۸-۱۲ کیلوگرم اتر سلولز ۳ کیلوگرم اتر نشاسته ۰.۵ کیلوگرم الیاف چوب ۲ کیلوگرم

۱۹. تفاوت بین HPMC و MC چیست؟

MC متیل سلولز است که از اتر سلولز با تیمار پنبه تصفیه شده با قلیا، استفاده از کلرید متان به عنوان عامل اتری شدن و طی یک سری واکنش‌ها ساخته می‌شود. به طور کلی، درجه جایگزینی 1.6 تا 2.0 است و حلالیت نیز با درجات مختلف جایگزینی متفاوت است. این ماده متعلق به اتر سلولز غیر یونی است.
(1) میزان حفظ آب متیل سلولز به مقدار افزودن، ویسکوزیته، ظرافت ذرات و سرعت انحلال آن بستگی دارد. به طور کلی، اگر مقدار افزودن زیاد باشد، ظرافت کم و ویسکوزیته زیاد باشد، سرعت حفظ آب زیاد است. در بین آنها، مقدار افزودن بیشترین تأثیر را بر سرعت حفظ آب دارد و سطح ویسکوزیته مستقیماً با سطح سرعت حفظ آب متناسب نیست. سرعت انحلال عمدتاً به درجه اصلاح سطح ذرات سلولز و ظرافت ذرات بستگی دارد. در بین اترهای سلولزی فوق، متیل سلولز و هیدروکسی پروپیل متیل سلولز سرعت حفظ آب بالاتری دارند.
(2) متیل سلولز در آب سرد محلول است و حل شدن آن در آب گرم دشوار خواهد بود. محلول آبی آن در محدوده pH=3 ~ 12 بسیار پایدار است. سازگاری خوبی با نشاسته، صمغ گوار و غیره و بسیاری از سورفکتانت‌ها دارد. هنگامی که دما به دمای ژل شدن می‌رسد، ژل شدن رخ می‌دهد.
(3) تغییرات دما به طور جدی بر میزان احتباس آب متیل سلولز تأثیر می‌گذارد. به طور کلی، هر چه دما بالاتر باشد، احتباس آب بدتر می‌شود. اگر دمای ملات از 40 درجه سانتیگراد بیشتر شود، احتباس آب متیل سلولز به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد و به طور جدی بر ساخت ملات تأثیر می‌گذارد.
(4) متیل سلولز تأثیر قابل توجهی بر ساخت و چسبندگی ملات دارد. منظور از «چسبندگی» در اینجا نیروی چسبندگی است که بین ابزار اعمال کننده ملات توسط کارگر و زیرلایه دیوار احساس می‌شود، یعنی مقاومت برشی ملات. چسبندگی زیاد است، مقاومت برشی ملات زیاد است و استحکام مورد نیاز کارگران در فرآیند استفاده نیز زیاد است و عملکرد ساخت ملات ضعیف است. چسبندگی متیل سلولز در محصولات اتر سلولز در سطح متوسطی است.

HPMC هیدروکسی پروپیل متیل سلولز است که یک اتر مخلوط سلولز غیر یونی است که پس از قلیایی شدن، با استفاده از پروپیلن اکسید و متیل کلرید به عنوان عوامل اتری شدن و از طریق یک سری واکنش‌ها، از پنبه تصفیه شده ساخته می‌شود. درجه جایگزینی عموماً 1.2 تا 2.0 است. خواص آن به دلیل نسبت‌های مختلف محتوای متوکسیل و محتوای هیدروکسی پروپیل متفاوت است.

(1) هیدروکسی پروپیل متیل سلولز به راحتی در آب سرد حل می‌شود و در حل شدن در آب گرم با مشکل مواجه می‌شود. اما دمای ژل شدن آن در آب گرم به طور قابل توجهی بالاتر از متیل سلولز است. حلالیت در آب سرد نیز در مقایسه با متیل سلولز بسیار بهبود یافته است.
(2) ویسکوزیته هیدروکسی پروپیل متیل سلولز به وزن مولکولی آن مربوط است و هرچه وزن مولکولی بزرگتر باشد، ویسکوزیته نیز بیشتر است. دما نیز بر ویسکوزیته آن تأثیر می‌گذارد، با افزایش دما، ویسکوزیته کاهش می‌یابد. با این حال، ویسکوزیته بالای آن اثر دمایی کمتری نسبت به متیل سلولز دارد. محلول آن در دمای اتاق پایدار است.
(3) هیدروکسی پروپیل متیل سلولز در برابر اسید و قلیا پایدار است و محلول آبی آن در محدوده pH=2 ~ 12 بسیار پایدار است. سود سوزآور و آب آهک تأثیر کمی بر عملکرد آن دارند، اما قلیا می‌تواند انحلال آن را تسریع کرده و ویسکوزیته آن را افزایش دهد. هیدروکسی پروپیل متیل سلولز در برابر نمک‌های معمولی پایدار است، اما وقتی غلظت محلول نمک زیاد باشد، ویسکوزیته محلول هیدروکسی پروپیل متیل سلولز تمایل به افزایش دارد.
(4) احتباس آب هیدروکسی پروپیل متیل سلولز به مقدار افزودن آن، ویسکوزیته و غیره بستگی دارد و میزان احتباس آب آن تحت همان مقدار افزودن بیشتر از متیل سلولز است.
(5) هیدروکسی پروپیل متیل سلولز را می‌توان با ترکیبات پلیمری محلول در آب مخلوط کرد تا محلولی یکنواخت و با ویسکوزیته بالاتر تشکیل شود. مانند پلی وینیل الکل، نشاسته اتر، صمغ گیاهی و غیره.
(6) چسبندگی هیدروکسی پروپیل متیل سلولز به ملات ساختمانی بیشتر از متیل سلولز است.
(7) هیدروکسی پروپیل متیل سلولز مقاومت آنزیمی بهتری نسبت به متیل سلولز دارد و محلول آن کمتر از متیل سلولز توسط آنزیم ها تجزیه می شود.

۲۰. در کاربرد واقعی رابطه بین ویسکوزیته و دمای HPMC به چه نکاتی باید توجه کرد؟

ویسکوزیته HPMC با دما نسبت معکوس دارد، یعنی با کاهش دما، ویسکوزیته افزایش می‌یابد. ویسکوزیته محصولی که معمولاً به آن اشاره می‌کنیم، به نتیجه آزمایش محلول آبی ۲٪ آن در دمای ۲۰ درجه سانتیگراد اشاره دارد.

در کاربردهای عملی، باید توجه داشت که در مناطقی که اختلاف دمای زیادی بین تابستان و زمستان وجود دارد، توصیه می‌شود در زمستان از ویسکوزیته نسبتاً پایینی استفاده شود که برای ساخت و ساز مفیدتر است. در غیر این صورت، وقتی دما پایین است، ویسکوزیته سلولز افزایش می‌یابد و هنگام خراشیدن، احساس سنگینی در دست ایجاد می‌شود.

ویسکوزیته متوسط: 75000-100000 که عمدتاً برای بتونه استفاده می‌شود

دلیل: احتباس آب خوب

ویسکوزیته بالا: ۱۵۰۰۰۰-۲۰۰۰۰۰. عمدتاً برای ملات عایق حرارتی ذرات پلی استایرن، پودر لاستیک و ملات عایق حرارتی میکروبید شیشه‌ای شده استفاده می‌شود.

دلیل: ویسکوزیته بالا است، ملات به راحتی نمی‌افتد، شل نمی‌شود و ساخت و ساز بهبود می‌یابد.

اما به طور کلی، هرچه ویسکوزیته بالاتر باشد، احتباس آب بهتر است. بنابراین، با توجه به هزینه، بسیاری از کارخانه‌های ملات پودر خشک، سلولز با ویسکوزیته متوسط ​​و پایین (20000-40000) را با سلولز با ویسکوزیته متوسط ​​(20000-40000) جایگزین می‌کنند تا میزان افزودنی کاهش یابد.