셀룰로오스 에테르는 건설, 의학, 식품 및 기타 분야에서 널리 사용되는 중요한 고분자 화합물입니다. 그중에서도 HPMC(히드록시프로필메틸셀룰로오스), MC(메틸셀룰로오스), HEC(히드록시에틸셀룰로오스), CMC(카르복시메틸셀룰로오스)가 대표적인 셀룰로오스 에테르입니다.
메틸셀룰로오스(MC):
MC는 냉수에는 용해되지만, 온수에는 잘 용해되지 않습니다. 수용액은 pH 3~12 범위에서 매우 안정적이며, 상용성이 우수하고, 전분, 구아검 등 다양한 계면활성제와 혼합할 수 있습니다. 온도가 겔화 온도에 도달하면 겔화가 발생합니다.
MC의 보수율은 첨가량, 점도, 입자 미세도, 그리고 용해 속도에 따라 달라집니다. 일반적으로 첨가량이 많고, 입자가 미세하며, 점도가 높을 때 보수율이 높습니다. 이 중 첨가량은 보수율에 가장 큰 영향을 미치며, 점도는 보수율과 비례하지 않습니다. 용해 속도는 주로 셀룰로스 입자의 표면 개질도와 입자 미세도에 따라 달라집니다.
온도 변화는 MC의 보수력에 심각한 영향을 미칩니다. 일반적으로 온도가 높을수록 보수력이 저하됩니다. 모르타르 온도가 40°C를 초과하면 MC의 보수력이 크게 감소하여 모르타르의 시공 성능에 심각한 영향을 미칩니다.
MC는 모르타르의 시공 성능 및 접착력에 상당한 영향을 미칩니다. 여기서 "접착력"이란 작업자의 시공 도구와 벽체 기층 사이의 접착력, 즉 모르타르의 전단 저항력을 의미합니다. 접착력이 높을수록 모르타르의 전단 저항력이 커지고, 작업자가 사용하는 동안 더 큰 힘이 필요하며, 모르타르의 시공 성능이 저하됩니다. 셀룰로스 에테르 제품 중 MC의 접착력은 중간 수준입니다.
히드록시프로필 메틸셀룰로오스(HPMC):
HPMC는 물에는 쉽게 용해되지만, 뜨거운 물에는 잘 녹지 않을 수 있습니다. 그러나 뜨거운 물에서의 겔화 온도는 MC보다 상당히 높고, 차가운 물에서의 용해도도 MC보다 우수합니다.
HPMC의 점도는 분자량과 관련이 있으며, 분자량이 클수록 점도가 높습니다. 온도 또한 점도에 영향을 미치는데, 온도가 높아질수록 점도는 감소하지만, 점도가 감소하는 온도는 MC보다 낮습니다. 용액은 실온에서 안정합니다.
HPMC의 보수율은 첨가량, 점도 등에 따라 달라지며, 동일 첨가량에서의 보수율은 MC보다 높다.
HPMC는 산과 알칼리에 안정하며, 수용액은 pH 2~12 범위에서 매우 안정합니다. 가성소다와 석회수는 HPMC의 성능에 거의 영향을 미치지 않지만, 알칼리는 용해 속도를 높이고 점도를 증가시킬 수 있습니다. HPMC는 일반적인 염에는 안정하지만, 염 용액의 농도가 높아지면 HPMC 용액의 점도가 증가하는 경향이 있습니다.
HPMC는 폴리비닐알코올, 전분 에테르, 식물성 검 등과 같은 수용성 고분자 화합물과 혼합하여 균일하고 점도가 높은 용액을 형성할 수 있습니다.
HPMC는 MC보다 효소 저항성이 우수하고, 용액은 MC보다 효소 분해에 덜 민감합니다. 또한, HPMC는 MC보다 모르타르에 대한 접착력이 우수합니다.
히드록시에틸셀룰로오스(HEC):
HEC는 냉수에는 용해되지만 온수에는 용해되기 어렵습니다. 용액은 고온에서 안정하며 겔화 현상이 없습니다. 고온에서 모르타르에 장기간 사용할 수 있지만, 보수성은 MC보다 낮습니다.
HEC는 일반적인 산과 알칼리에 안정하며, 알칼리는 용해를 촉진하고 점도를 약간 증가시키며, 물에 대한 분산성은 MC와 HPMC보다 약간 떨어집니다.
HEC는 모르타르에 대해서는 우수한 현탁 성능을 가지고 있지만, 시멘트에 대해서는 지연 시간이 더 깁니다.
일부 국내 기업에서 생산하는 HEC는 수분과 회분 함량이 높아 MC보다 성능이 낮습니다.
카르복시메틸셀룰로오스(CMC):
CMC는 천연 섬유(예: 면)를 알칼리로 처리하고 클로로아세트산을 에테르화제로 사용하여 일련의 반응 처리를 거쳐 제조된 이온성 셀룰로스 에테르입니다. 치환도는 일반적으로 0.4에서 1.4 사이이며, 성능은 치환도에 따라 크게 영향을 받습니다.
CMC는 증점 및 유화안정화 효과가 있어, 유지와 단백질이 함유된 음료에 사용하여 유화안정화 역할을 할 수 있습니다.
CMC는 수분 유지 효과가 있습니다. 육류 제품, 빵, 찐빵 및 기타 식품에서 조직 개선에 기여하고, 수분의 휘발성을 낮추고, 제품 수율을 높이며, 맛을 향상시킵니다.
CMC는 겔화 효과가 있어 젤리와 잼을 만드는 데 사용할 수 있습니다.
CMC는 식품 표면에 필름을 형성하여 과일과 채소에 일정한 보호 효과를 주고 과일과 채소의 유통기한을 연장합니다.
이러한 셀룰로스 에테르는 각각 고유한 특성과 적용 분야를 가지고 있습니다. 특정 적용 요건 및 환경 조건에 따라 적합한 제품을 선택해야 합니다.
게시 시간: 2024년 10월 29일