אתר תאית הוא מחלקה חשובה של תרכובות פולימריות, בשימוש נרחב בבנייה, רפואה, מזון ותחומים אחרים. ביניהם, HPMC (hydroxypropyl methylcellulose), MC (methylcellulose), HEC (hydroxyethyl cellulose) ו-CMC (carboxymethyl cellulose) הם ארבעה אתרי תאית נפוצים.
מתיל תאית (MC):
MC מסיס במים קרים וקשה להמסה במים חמים. התמיסה המימית יציבה מאוד בטווח של pH=3~12, בעלת תאימות טובה, וניתן לערבב אותה עם מגוון חומרים פעילי שטח כגון עמילן וגואר גאם. כאשר הטמפרטורה מגיעה לטמפרטורת הג'ל, מתרחשת ג'לציה.
החזקת המים של MC תלויה בכמות התוספת שלו, בצמיגות, בעדינות החלקיקים ובקצב הפירוק. בדרך כלל, קצב החזקת המים גבוה כאשר כמות התוספת גדולה, החלקיקים עדינים והצמיגות גבוהה. ביניהם, לכמות התוספת יש את ההשפעה הגדולה ביותר על קצב אצירת המים, ורמת הצמיגות אינה פרופורציונלית לקצב אצירת המים. קצב הפירוק תלוי בעיקר בדרגת שינוי פני השטח ובעדינות החלקיקים של חלקיקי התאית.
שינויי טמפרטורה ישפיעו ברצינות על החזקת המים של MC. ככלל, ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר, החזקת המים גרועה יותר. אם טמפרטורת המרגמה עולה על 40 מעלות צלזיוס, אחזקת המים של MC תופחת באופן משמעותי, דבר שישפיע באופן רציני על ביצועי הבנייה של המרגמה.
ל-MC יש השפעה משמעותית על ביצועי הבנייה והיצמדות המרגמה. כאן, "הדבקה" מתייחסת להדבקה בין כלי הבנייה של העובד למצע הקיר, כלומר, עמידות הגזירה של הטיט. ככל שההידבקות גדולה יותר, התנגדות הגזירה של המרגמה גדולה יותר, הכוח הנדרש לעובד במהלך השימוש גדול יותר וביצועי הבנייה הירודים של המרגמה. ההידבקות של MC היא ברמה בינונית בין מוצרי אתר תאית.
Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC):
HPMC מסיס בקלות במים, אך עשוי להיות קשה להמסה במים חמים. עם זאת, טמפרטורת הג'ל שלו במים חמים גבוהה משמעותית מזו של MC, וגם מסיסותו במים קרים טובה מזו של MC.
הצמיגות של HPMC קשורה למשקל המולקולרי, והצמיגות גבוהה כאשר המשקל המולקולרי גדול. הטמפרטורה משפיעה גם על הצמיגות שלו, והצמיגות יורדת ככל שהטמפרטורה עולה, אבל הטמפרטורה שבה יורדת הצמיגות שלו נמוכה מזו של MC. הפתרון שלו יציב בטמפרטורת החדר.
אחזקת המים של HPMC תלויה בכמות התוספת ובצמיגות וכו'. קצב החזקת המים באותה כמות הוספה גבוה מזה של MC.
HPMC יציב לחומצות ואלקליות, והתמיסה המימית שלה יציבה מאוד בטווח ה-pH של 2~12. סודה קאוסטית ומי ליים משפיעים מעט על הביצועים שלה, אבל אלקלי יכול להאיץ את קצב הפירוק שלה ולהגביר את הצמיגות. HPMC יציב למלחים כלליים, אך כאשר ריכוז תמיסת המלח גבוה, הצמיגות של תמיסת HPMC נוטה לעלות.
ניתן לערבב את HPMC עם תרכובות פולימר מסיסות במים ליצירת תמיסה אחידה וצמיגות גבוהה יותר, כגון אלכוהול פוליוויניל, אתר עמילן, מסטיק צמחי וכו'.
ל-HPMC יש עמידות לאנזים טובה יותר מ-MC, והתמיסה שלו פחות רגישה לפירוק אנזימטי מאשר ל-MC. ל-HPMC הידבקות טובה יותר לטיט מאשר ל-MC.
תאית הידרוקסיאתיל (HEC):
HEC מסיס במים קרים וקשה להמסה במים חמים. התמיסה יציבה בטמפרטורה גבוהה ואין לה תכונות ג'ל. ניתן להשתמש בו במרגמה במשך זמן רב בטמפרטורה גבוהה, אך החזקת המים שלו נמוכה מ-MC.
HEC יציב לחומצות ואלקליות כלליות, אלקלי יכול להאיץ את פירוקו ולהגביר מעט את צמיגותו, ופיזורו במים נחות במקצת מ-MC ו- HPMC.
ל-HEC יש ביצועי מתלים טובים עבור טיט, אבל למלט יש זמן עיכוב ארוך יותר.
ל-HEC המיוצר על ידי כמה ארגונים מקומיים יש ביצועים נמוכים יותר מ-MC בשל תכולת המים והתכולה הגבוהה שלו.
תאית קרבוקסימטיל (CMC):
CMC הוא אתר תאית יוני שהוכן על ידי סדרה של טיפולי תגובה לאחר שסיבים טבעיים (כגון כותנה) מטופלים באלקלי וחומצה כלורואצטית משמשת כחומר מאתר. מידת ההחלפה היא בדרך כלל בין 0.4 ל-1.4, וביצועיה מושפעים מאוד ממידת ההחלפה.
ל-CMC יש השפעות ייצוב של עיבוי ותחליב, וניתן להשתמש בו במשקאות המכילים שמן וחלבון כדי למלא תפקיד ייצוב אמולסיפיקציה.
ל-CMC יש אפקט שימור מים. במוצרי בשר, לחם, לחמניות מאודות ומזונות אחרים, זה יכול למלא תפקיד בשיפור הרקמות, ויכול להפוך מים לפחות נדיפים, להגדיל את תפוקת המוצר ולהגביר את הטעם.
ל-CMC יש אפקט ג'לי וניתן להשתמש בו להכנת ג'לי וריבה.
CMC יכול ליצור סרט על פני השטח של מזון, אשר יש לו אפקט מגן מסוים על פירות וירקות ומאריך את חיי המדף של פירות וירקות.
לאתרי תאית אלו לכל אחד תכונות ייחודיות משלו ואזורי יישום. בחירת המוצרים המתאימים צריכה להיקבע בהתאם לדרישות היישום הספציפיות ולתנאי הסביבה.
זמן פרסום: 29 באוקטובר 2024