कई सामान्य सेलुलोज ईथरों का परिचय

मिथाइलसेलुलोज (एमसी)

मिथाइलसेलुलोज (एमसी) का आणविक सूत्र है:

[C6H7O2(OH)3-h(OCH3)n\]x

इस उत्पाद प्रक्रिया में, परिष्कृत कपास को क्षार से उपचारित करने के बाद कई अभिक्रियाओं के माध्यम से सेल्युलोज ईथर का निर्माण किया जाता है, और ईथरीकरण एजेंट के रूप में मेथिल क्लोराइड का उपयोग किया जाता है। सामान्यतः, प्रतिस्थापन की डिग्री 1.6 से 2.0 होती है, और घुलनशीलता भी प्रतिस्थापन की विभिन्न डिग्री के साथ भिन्न होती है। यह गैर-आयनिक सेल्युलोज ईथर की श्रेणी में आता है।

मिथाइलसेलुलोज ठंडे पानी में घुलनशील है, लेकिन गर्म पानी में इसे घोलना मुश्किल होता है। इसका जलीय विलयन pH=3 से 12 की सीमा में बहुत स्थिर होता है।

यह स्टार्च, ग्वार गम आदि और कई सर्फेक्टेंट के साथ अच्छी तरह से अनुकूल है। जब तापमान जेलीकरण तापमान तक पहुँच जाता है, तो जेलीकरण होता है।

मिथाइलसेलुलोज की जल धारण क्षमता इसकी मिलाई गई मात्रा, चिपचिपाहट, कणों की सूक्ष्मता और घुलने की दर पर निर्भर करती है।

सामान्यतः, यदि मिलाई गई मात्रा अधिक हो, कण महीन हों और श्यानता अधिक हो, तो जल धारण दर उच्च होती है। इनमें से, मिलाई गई मात्रा का जल धारण दर पर सबसे अधिक प्रभाव पड़ता है, और श्यानता का स्तर जल धारण दर के स्तर के सीधे समानुपाती नहीं होता है। घुलने की दर मुख्यतः सेल्युलोज कणों के सतही संशोधन की डिग्री और कण की महीनता पर निर्भर करती है।

उपरोक्त सेल्युलोज ईथर में से, मिथाइल सेल्युलोज और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेल्युलोज में जल धारण दर अधिक होती है।

कार्बोक्सीमिथाइलसेलुलोज (सीएमसी)

कार्बोक्सीमिथाइल सेलुलोज, जिसे सोडियम कार्बोक्सीमिथाइल सेलुलोज, सेलुलोज, सीएमसी आदि के नाम से भी जाना जाता है, एक आयनिक रैखिक बहुलक है, जो सेलुलोज कार्बोक्सिलेट का सोडियम लवण है, और यह नवीकरणीय और अक्षय रासायनिक कच्चा माल है।

इसका उपयोग मुख्य रूप से डिटर्जेंट उद्योग, खाद्य उद्योग और तेल क्षेत्र ड्रिलिंग द्रव में किया जाता है, और सौंदर्य प्रसाधनों में इसका उपयोग केवल लगभग 1% होता है।

आयनिक सेलुलोज ईथर प्राकृतिक रेशों (कपास, आदि) से क्षार उपचार के बाद, सोडियम मोनोक्लोरोएसीटेट को ईथरीकरण एजेंट के रूप में उपयोग करके और कई प्रतिक्रिया उपचारों से गुजरने के बाद बनाया जाता है।

प्रतिस्थापन की डिग्री आम तौर पर 0.4 से 1.4 तक होती है, और इसका प्रदर्शन प्रतिस्थापन की डिग्री से काफी प्रभावित होता है।

सीएमसी में उत्कृष्ट बंधन क्षमता होती है, और इसके जलीय घोल में अच्छी निलंबन क्षमता होती है, लेकिन इसमें कोई वास्तविक प्लास्टिक विरूपण मान नहीं होता है।

जब सीएमसी घुलता है, तो वास्तव में अपघटन होता है। घुलने के दौरान श्यानता बढ़ने लगती है, अधिकतम मान तक पहुँचती है और फिर स्थिर हो जाती है। परिणामी श्यानता अपघटन से संबंधित होती है।

डीपॉलिमराइजेशन की मात्रा फॉर्मूलेशन में मौजूद कम विलायक (पानी) की मात्रा से काफी हद तक संबंधित होती है। ग्लिसरीन और पानी युक्त टूथपेस्ट जैसे कम विलायक प्रणाली में, सीएमसी पूरी तरह से डीपॉलिमराइज नहीं होगा और एक संतुलन बिंदु तक पहुंच जाएगा।

किसी दी गई जल सांद्रता के मामले में, अधिक जल-प्रेमी, उच्च प्रतिस्थापित सीएमसी को निम्न प्रतिस्थापित सीएमसी की तुलना में आसानी से अपघटित किया जा सकता है।

हाइड्रॉक्सीएथिलसेलुलोज (एचईसी)

एचईसी का निर्माण परिष्कृत कपास को क्षार से उपचारित करके और फिर एसीटोन की उपस्थिति में ईथरीकरण एजेंट के रूप में एथिलीन ऑक्साइड के साथ अभिक्रिया कराकर किया जाता है। प्रतिस्थापन की डिग्री सामान्यतः 1.5 से 2.0 होती है। इसमें प्रबल जल-आकर्षण क्षमता होती है और यह आसानी से नमी सोख लेता है।

हाइड्रॉक्सीएथिल सेलुलोज ठंडे पानी में घुलनशील है, लेकिन गर्म पानी में इसे घोलना मुश्किल है। इसका घोल उच्च तापमान पर स्थिर रहता है और जेल नहीं बनता।

यह सामान्य अम्लों और क्षारों के प्रति स्थिर है। क्षार इसके घुलने की प्रक्रिया को तेज कर सकते हैं और इसकी श्यानता को थोड़ा बढ़ा सकते हैं। जल में इसकी घुलनशीलता मिथाइल सेलुलोज और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेलुलोज की तुलना में थोड़ी कम है।

हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेलुलोज (एचपीएमसी)

एचपीएमसी का आणविक सूत्र है:

\[C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m,OCH2CH(OH)CH3\]n\]x

हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज एक प्रकार का सेलुलोज है जिसका उत्पादन और खपत तेजी से बढ़ रही है।

यह एक गैर-आयनिक सेलुलोज मिश्रित ईथर है जो प्रोपिलीन ऑक्साइड और मिथाइल क्लोराइड को ईथरीकरण एजेंट के रूप में उपयोग करके, कई अभिक्रियाओं के माध्यम से, क्षारीकरण के बाद परिष्कृत कपास से बनाया जाता है। प्रतिस्थापन की डिग्री आम तौर पर 1.2 से 2.0 होती है।

मेथॉक्सिल और हाइड्रॉक्सीप्रोपिल की मात्रा के अलग-अलग अनुपात के कारण इसके गुणधर्म भिन्न होते हैं।

हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज ठंडे पानी में आसानी से घुल जाता है, लेकिन गर्म पानी में घुलने में कठिनाई होती है। हालांकि, गर्म पानी में इसका जेलीकरण तापमान मिथाइल सेलुलोज की तुलना में काफी अधिक होता है। ठंडे पानी में भी इसकी घुलनशीलता मिथाइल सेलुलोज की तुलना में काफी बेहतर होती है।

हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज की श्यानता उसके आणविक भार से संबंधित होती है, और आणविक भार जितना अधिक होगा, श्यानता उतनी ही अधिक होगी। तापमान भी इसकी श्यानता को प्रभावित करता है; तापमान बढ़ने पर श्यानता घटती है। हालांकि, इसकी उच्च श्यानता पर तापमान का प्रभाव मिथाइल सेलुलोज की तुलना में कम होता है। कमरे के तापमान पर रखने पर इसका घोल स्थिर रहता है।

हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज की जल धारण क्षमता इसकी मिलाई गई मात्रा, श्यानता आदि पर निर्भर करती है, और समान मात्रा में मिलाने पर इसकी जल धारण दर मिथाइल सेलुलोज की तुलना में अधिक होती है।

हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज अम्ल और क्षार के प्रति स्थिर होता है, और इसका जलीय विलयन pH=2~12 की सीमा में अत्यंत स्थिर होता है। कास्टिक सोडा और चूने के पानी का इसके प्रदर्शन पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है, लेकिन क्षार इसके घुलने की प्रक्रिया को तेज कर सकता है और इसकी श्यानता को बढ़ा सकता है।

हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज सामान्य लवणों के प्रति स्थिर होता है, लेकिन जब लवण विलयन की सांद्रता अधिक होती है, तो हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज विलयन की श्यानता बढ़ने लगती है।

हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज को जल में घुलनशील बहुलक यौगिकों के साथ मिलाकर एकसमान और उच्च श्यानता वाला विलयन बनाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, पॉलीविनाइल अल्कोहल, स्टार्च ईथर, वनस्पति गोंद आदि।

हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज में मिथाइलसेलुलोज की तुलना में बेहतर एंजाइम प्रतिरोध होता है, और इसके घोल के एंजाइम द्वारा विघटित होने की संभावना मिथाइलसेलुलोज की तुलना में कम होती है।