Les éthers de cellulose constituent une classe importante de composés polymères, largement utilisés dans la construction, la médecine, l'agroalimentaire et d'autres domaines. Parmi eux, l'HPMC (hydroxypropylméthylcellulose), la MC (méthylcellulose), l'HEC (hydroxyéthylcellulose) et la CMC (carboxyméthylcellulose) sont quatre éthers de cellulose courants.
Méthylcellulose (MC) :
Le MC est soluble dans l'eau froide et difficilement soluble dans l'eau chaude. La solution aqueuse est très stable dans une gamme de pH de 3 à 12, présente une bonne compatibilité et peut être mélangée à divers tensioactifs tels que l'amidon et la gomme de guar. La gélification se produit lorsque la température atteint la température de gélification.
La rétention d'eau de la cellulose microcristalline (MC) dépend de sa quantité ajoutée, de sa viscosité, de la finesse de ses particules et de sa vitesse de dissolution. Généralement, la rétention d'eau est élevée lorsque la quantité ajoutée est importante, les particules fines et la viscosité élevée. Parmi les facteurs influençant la rétention d'eau, la quantité ajoutée a l'impact le plus important, tandis que la viscosité n'est pas proportionnelle à cette dernière. La vitesse de dissolution dépend principalement du degré de modification de surface et de la finesse des particules de cellulose.
Les variations de température affectent considérablement la rétention d'eau du mortier. En général, plus la température est élevée, plus la rétention d'eau est faible. Si la température du mortier dépasse 40 °C, la rétention d'eau du mortier diminue significativement, ce qui compromet sérieusement les performances de mise en œuvre du mortier.
La teneur en cellulose microcristalline (MC) influe considérablement sur la performance et l'adhérence du mortier. Ici, « adhérence » désigne l'adhérence entre les outils de l'ouvrier et le support mural, c'est-à-dire la résistance au cisaillement du mortier. Plus l'adhérence est forte, plus la résistance au cisaillement du mortier est élevée, plus l'effort requis de l'ouvrier lors de son application est important et plus la performance du mortier est faible. L'adhérence de la MC se situe dans la moyenne des produits à base d'éther de cellulose.
Hydroxypropylméthylcellulose (HPMC) :
L'HPMC est facilement soluble dans l'eau, mais peut être difficile à dissoudre dans l'eau chaude. Cependant, sa température de gélification dans l'eau chaude est nettement supérieure à celle de la MC, et sa solubilité dans l'eau froide est également meilleure.
La viscosité de l'HPMC est liée à sa masse moléculaire ; plus la masse moléculaire est élevée, plus la viscosité est importante. La température influe également sur sa viscosité : celle-ci diminue lorsque la température augmente, mais à une température inférieure à celle de la MC. Sa solution est stable à température ambiante.
La rétention d'eau de l'HPMC dépend de la quantité ajoutée et de la viscosité, etc. À quantité ajoutée égale, le taux de rétention d'eau est supérieur à celui du MC.
L'HPMC est stable aux acides et aux bases, et sa solution aqueuse est très stable dans la gamme de pH 2 à 12. La soude caustique et l'eau de chaux ont peu d'effet sur ses propriétés, mais les bases peuvent accélérer sa dissolution et augmenter sa viscosité. L'HPMC est stable aux sels courants, mais lorsque la concentration de la solution saline est élevée, la viscosité de la solution d'HPMC tend à augmenter.
L'HPMC peut être mélangée à des composés polymères hydrosolubles pour former une solution uniforme à viscosité plus élevée, tels que l'alcool polyvinylique, l'éther d'amidon, la gomme végétale, etc.
L'HPMC présente une meilleure résistance aux enzymes que le MC, et sa solution est moins sensible à la dégradation enzymatique. L'HPMC adhère mieux au mortier que le MC.
Hydroxyéthylcellulose (HEC) :
L'HEC est soluble dans l'eau froide et difficilement soluble dans l'eau chaude. La solution est stable à haute température et ne présente pas de propriétés gélifiantes. Elle peut être utilisée dans le mortier pendant une longue période à haute température, mais sa rétention d'eau est inférieure à celle du MC.
L'HEC est stable aux acides et aux bases courants ; les bases peuvent accélérer sa dissolution et augmenter légèrement sa viscosité ; sa dispersibilité dans l'eau est légèrement inférieure à celle du MC et de l'HPMC.
L'HEC présente de bonnes performances de suspension pour le mortier, mais le ciment a un temps de retardement plus long.
L'HEC produit par certaines entreprises nationales a des performances inférieures à celles du MC en raison de sa teneur élevée en eau et en cendres.
Carboxyméthylcellulose (CMC) :
La CMC est un éther de cellulose ionique obtenu par une série de réactions après traitement de fibres naturelles (comme le coton) avec un alcali et de l'acide chloroacétique comme agent d'éthérification. Son degré de substitution se situe généralement entre 0,4 et 1,4, et ses performances sont fortement influencées par ce degré.
La CMC possède des propriétés épaississantes et stabilisatrices d'émulsification, et peut être utilisée dans les boissons contenant de l'huile et des protéines pour jouer un rôle de stabilisation d'émulsification.
La CMC a un effet de rétention d'eau. Dans les produits carnés, le pain, les brioches vapeur et autres aliments, elle peut contribuer à l'amélioration des tissus, réduire la volatilité de l'eau, augmenter le rendement et rehausser le goût.
La CMC a un effet gélifiant et peut être utilisée pour faire de la gelée et de la confiture.
La CMC peut former un film à la surface des aliments, ce qui a un certain effet protecteur sur les fruits et légumes et prolonge leur durée de conservation.
Chaque éther de cellulose possède des propriétés et des domaines d'application qui lui sont propres. Le choix du produit adapté doit être déterminé en fonction des exigences spécifiques de l'application et des conditions environnementales.
Date de publication : 29 octobre 2024