Aether cellulosicusCellulosa est compositum polymericum cum structura aetherea e cellulosa factum. Quisque anulus glucosylicus in macromolecula cellulosae tres greges hydroxylos continet: gregem hydroxylum primarium in sexto atomo carbonis, gregem hydroxylum secundarium in secundo et tertio atomis carbonis, et hydrogenium in grege hydroxylo grege hydrocarbonico substituitur ad derivativa aetherea cellulosae generanda. Est productum in quo hydrogenium gregis hydroxyli in polymero cellulosae grege hydrocarbonico substituitur. Cellulosa est compositum polymericum polyhydroxylum quod neque dissolvitur neque liquefacitur. Post etherificationem, cellulosa in aqua, solutione alcalina diluta, et solvente organico solubilis est, et thermoplasticitatem habet.
Cellulosa est compositum polymericum polyhydroxy quod neque dissolvitur neque liquefacit. Post aetherificationem, cellulosa in aqua, solutione alcalina diluta et solvente organico solubilis est, et thermoplasticitatem habet.
1. Natura:
Solubilitas cellulosae post aetherificationem insigniter mutatur. In aqua, acido diluto, alcali diluto, vel solvente organico dissolvi potest. Solubilitas praecipue a tribus factoribus pendet: (1) Proprietates gregum in processu aetherificationis introductorum: quo maior grex introductus, eo minor solubilitas, et quo fortior polaritas gregis introducti, eo facilius aether cellulosus in aqua dissolvi potest; (2) Gradus substitutionis et distributio gregum aetherificatorum in macromolecula. Plerique aetheres cellulosi in aqua dissolvi possunt tantum sub certo gradu substitutionis, gradu substitutionis inter 0 et 3; (3) Gradus polymerisationis aetheris cellulosi: quo maior gradus polymerisationis, eo minus solubilis; quo minor gradus substitutionis, quo in aqua dissolvi potest, eo latior ambitus. Multa genera aetherum cellulosi cum excellenti effectu existunt, et late in constructione, cemento, petroleo, cibo, textilibus, detergentibus, picturis, medicinis, charta et componentibus electronicis aliisque industriis adhibentur.
2. Evolvere:
Sina est maximus productor et consumptor aetheris cellulosi in mundo, cum incremento medio annuo plus quam 20%. Secundum statisticas praeliminares, sunt circiter 50 societates productionis aetheris cellulosi in Sinis, capacitas productionis designata industriae aetheris cellulosi superavit 400 000 talentorum, et sunt circiter 20 societates cum plus quam 10 000 talentorum, plerumque distributae in Shandong, Hebei, Chongqing et Jiangsu, Zhejiang, Shanghai et aliis locis.
3. Opus est:
Anno MMXI, capacitas productionis CMC Sinarum erat circiter trecenta milia talentorum. Crescente postulatione aetherum cellulosicorum altae qualitatis in industriis ut medicina, cibo, et chemicis quotidianis, postulatio domestica aliorum productorum aetherum cellulosicorum praeter CMC augetur. Capacitas productionis MC/HPMC est circiter centum viginti milia talentorum, et HEC est circiter viginti milia talentorum. PAC adhuc in stadio promotionis et applicationis est in Sinis. Cum evolutione magnorum agrorum petrolei maritimorum et evolutione materiarum aedificatoriarum, ciborum, chemicarum aliarumque industriarum, quantitas et campus PAC crescunt et expanduntur quotannis, cum capacitate productionis plus quam decem milia talentorum.
4. Classificatio:
Secundum classificationem structurae chemicae substituentium, in aetheres anionicos, cationicos et nonionicos dividi possunt. Pro agente etherificationis adhibito, sunt methylcellulosa, hydroxyethylmethylcellulosa, carboxymethylcellulosa, ethylcellulosa, benzylcellulosa, hydroxyethylcellulosa, hydroxypropylmethylcellulosa, cyanoethylcellulosa, benzylcyanoethylcellulosa, carboxymethylhydroxyethylcellulosa, phenylcellulosa, et cetera. Methylcellulosa et ethylcellulosa magis practicae sunt.
Methylcellulosum:
Postquam gossypium refinatum alcali tractatum est, aether cellulosicus per seriem reactionum cum methano chlorido ut agente aetherificationis producitur. Generaliter, gradus substitutionis 1.6~2.0 est, et solubilitas etiam pro diversis gradibus substitutionis variat. Ad aetheres cellulosicos non-ionicos pertinet.
(1) Methylcellulosa in aqua frigida solubilis est, et in aqua calida difficulter dissolvitur. Solutio eius aquosa in pH 3-12 valde stabilis est. Bona compatibilitas cum amylo, gummi guar, et cetera, et multis surfactantibus habet. Cum temperatura temperaturam gelationis attingit, gelatio fit.
(2) Aquae retentio methylcellulosae a quantitate addita, viscositate, magnitudine particularum et celeritate dissolutionis pendet. Generaliter, si quantitas addita magna est, subtilitas parva est, et viscositas magna est, celeritas retentionis aquae alta est. Inter haec, quantitas additae maximum momentum in celeritatem retentionis aquae habet, et gradus viscositatis non directe proportionalis est gradui celeritatis retentionis aquae. Celeritas dissolutionis praecipue a gradu modificationis superficialis particularum cellulosae et subtilitate particularum pendet. Inter supradicta aethera cellulosae, methylcellulosa et hydroxypropylmethylcellulosa maiores celeritates retentionis aquae habent.
(3) Mutationes temperaturae retentionem aquae methylcellulosae graviter afficere possunt. Generaliter, quo altior temperatura, eo peior retentio aquae. Si temperatura mortarii 40°C excedit, retentio aquae methylcellulosae insigniter minuetur, graviter constructionem mortarii afficiens.
(4)MethylcellulosaMagnum effectum in operabilitatem et cohaesionem mortarii habet. "Adhaesivitas" hic ad vim nexus inter instrumentum applicatorium operarii et substratum parietis sentitam refertur, id est, resistentiam tonsionis mortarii. Adhaesivitas alta est, resistentia tonsionis mortarii magna est, et robur ab operariis in processu usus requisitum etiam magnum est, et efficacia constructionis mortarii pauper est. Cohaesio methylcellulosae in productis cellulosae aethereis mediocris est.
Hydroxypropylmethylcellulose：
Hydroxypropylmethylcellulosa est varietas cellulosae cuius productio et consumptio celeriter crescunt. Est aether mixtus cellulosae non-ionicae, ex gossypio purificato post alcalisationem factus, oxido propylenico et methylchlorido ut agente aetherificationis adhibitis, per seriem reactionum. Gradus substitutionis plerumque est 1.2~2.0. Proprietates eius variantur secundum rationem methoxyli ad hydroxypropyl.
(1) Hydroxypropylmethylcellulosa facile in aqua frigida solubilis est, et difficultatem in aqua calida dissolvendi habebit. Sed temperatura gelationis eius in aqua calida significanter altior est quam methylcellulosae. Solubilitas etiam in aqua frigida comparata cum methylcellulosa magnopere augetur.
(2) Viscositas hydroxypropylmethylcellulosae cum pondere eius moleculari coniungitur, et quo maius pondus moleculare, eo maior viscositas. Temperatura etiam viscositatem eius afficit, cum temperatura crescit, viscositas decrescit. Attamen viscositatis eius altae et temperaturae minor est quam methylcellulosae. Solutio eius stabilis est cum temperatura ambiente servatur.
(3) Retentio aquae hydroxypropylmethylcellulosae a quantitate addita, viscositate, etc. pendet, et eius ratio retentionis aquae sub eadem quantitate addita altior est quam methylcellulosae.
(4)HydroxypropylmethylcellulosaStabilis est acidis et alcali, et eius solutio aquosa valde stabilis est in intervallo pH=2~12. Soda caustica et aqua calcis parum afficiunt eius actionem, sed alcali dissolutionem eius accelerare et viscositatem leviter augere possunt. Hydroxypropylmethylcellulosa stabilis est salibus communibus, sed cum concentratio solutionis salinae alta est, viscositas solutionis hydroxypropylmethylcellulosae augeri solet.
(5) Hydroxypropylmethylcellulosa cum compositis polymericis aquasolubilibus misceri potest ad solutionem uniformem et viscositatis maioris formandam. Exempli gratia, alcohol polyvinylicus, aether amylicus, gummi vegetabilis, et cetera.
(6) Hydroxypropylmethylcellulosa meliorem resistentiam enzymatum quam methylcellulosa habet, et eius solutio minus probabile est ut ab enzymis degradetur quam methylcellulosa.
(7) Adhaesio hydroxypropylmethylcellulosae ad structuram mortarii altior est quam methylcellulosae.
Hydroxyethylcellulosa:
Ex bombacio refinato, alcali tractato, cum oxido aethyleno, ut agente aetherificationis, in praesentia isopropanoli, reagit. Gradus substitutionis eius plerumque 1.5~2.0 est. Hydrophiliam magnam habet et facile humorem absorbet.
(1) Hydroxyethylcellulosa in aqua frigida solubilis est, sed in aqua calida difficile dissolvitur. Solutio eius in alta temperatura stabilis est sine gelatina. Diu in mortario sub alta temperatura adhiberi potest, sed retentio aquae minor est quam methylcellulosae.
(2) Hydroxyethylcellulosa stabilis est acidis generalibus et alcali, et alcali dissolutionem eius accelerare et viscositatem paulum augere potest. Dispersibilitas eius in aqua paulo peior est quam methylcellulosae et hydroxypropylmethylcellulosae.
(3) Hydroxyethylcellulosa bonam vim anti-sagificationis in mortario habet, sed longius tempus retardationis in cemento habet.
(4) Efficacia hydroxyethylcellulosae a quibusdam inceptis domesticis productae manifeste inferior est quam methylcellulosae propter magnum aquae contentum et magnum cineris contentum.
(5) Muces solutionis aquosae hydroxyethylcellulosae satis gravis est. Temperatura circiter 40°C, muces intra 3 ad 5 dies oriri possunt, quae eius efficaciam afficiet.
Carboxymethylcellulosa:
Aether cellulosae ionicae ex fibris naturalibus (gossypio, etc.) post curationem alcalinam, adhibito natrio monochloroacetato ut agente etherificationis, et per seriem reactionum tractationum fit. Gradus substitutionis plerumque 0.4~1.4 est, et eius efficacia magnopere a gradu substitutionis afficitur.
(1) Carboxymethylcellulosa magis hygroscopica est, et plus aquae continebit cum sub condicionibus generalibus servatur.
(2) Solutio aquosa carboxymethylcellulosae gel non producit, et viscositas cum incremento temperaturae decrescit. Cum temperatura 50°C excedit, viscositas irreversibilis est.
(3) Stabilitas eius pH magnopere afficitur. Generaliter in mortario gypso fundato adhiberi potest, sed non in mortario cemento fundato. Cum valde alcalinum est, viscositatem perdet.
(4) Aquae retentio eius multo minor est quam methylcellulosae. Mortarium gypsum retinere potest et eius robur minuit. Pretium autem carboxymethylcellulosae multo inferius est quam methylcellulosae.
Aether Alkylicus Cellulosus:
Inter ea repraesentativa sunt methylcellulosa et ethylcellulosa. In productione industriali, methylchloridum vel ethylchloridum plerumque ut agens aetherificationis adhibetur, et reactio est haec:
In formula, R CH3 vel C2H5 repraesentat. Concentratio alcalina non solum gradum etherificationis afficit, sed etiam consumptionem alkyl halogenorum. Quo minor concentratio alcalina, eo fortior hydrolysis alkyl halogenorum. Ut consumptio agentis etherificantis minuatur, concentratio alcalina augenda est. Sed cum concentratio alcalina nimis alta est, effectus tumescentiae cellulosae minuitur, quod reactioni etherificationis non favet, et gradus etherificationis ergo minuitur. Ad hoc, lixivium concentratum vel lixivium solidum per reactionem addi potest. Reactor bonum instrumentum agitationis et dilacerationis habere debet ut alcali aequaliter distribui possit. Methylcellulosa late adhibetur ut spissator, glutinum, et colloidum protectivum, et cetera. Etiam adhiberi potest ut dispergens ad polymerisationem emulsionis, dispergens ad ligaturam seminum, liquamen textile, additivum ad cibum et cosmetica, glutinum medicum, materia ad medicamenta tegenda, et in pigmentis latex, atramento typographico, productione ceramica, et in cemento admiscendo. Ad tempus solidificationis moderandum et robur initiale augendum, et cetera. Producta ethylcellulosae magnam robur mechanicum, flexibilitatem, resistentiam caloris, et resistentiam frigoris habent. Aethylcellulosa humiliter substituta in aqua et solutionibus alcalinis dilutis solubilis est, et producta alte substituta in plurimis solventibus organicis solubilia sunt. Bona compatibilitas cum variis resinis et plastificantibus habet. Ad materias plasticas, pelliculas, vernices, glutina, latex et materias tegentes pro medicamentis, et cetera, faciendas adhiberi potest. Introductio gregum hydroxyalkyl in alkyl aethera cellulosae solubilitatem eius augere, sensibilitatem ad salitionem minuere, temperaturam gelationis augere et proprietates liquefactionis calidae emendare potest, et cetera. Gradus mutationis in proprietatibus supradictis variat cum natura substituentium et ratione gregum alkyl ad hydroxyalkyl.
Aether hydroxyalkylicus cellulosi:
Inter ea repraesentativa sunt hydroxyethylcellulosa et hydroxypropylcellulosa. Agentia aethereificantia sunt epoxida, ut oxidum aethyleni et oxidum propyleni. Acidum vel basin ut catalysatorem adhibent. Productio industrialis est cellulosam alcalinam cum agente aethereificante reagere:hydroxyethylcellulosaHydroxypropylcellulosa, quae valore substitutionis alto praedita est, et in aqua frigida et in aqua calida solubilis est. Hydroxypropylcellulosa, quae valore substitutionis alto praedita est, in aqua frigida tantum solubilis est, non autem in aqua calida. Hydroxyethylcellulosa ut spissator adhiberi potest pro tunicis latex, pastis ad imprimendum et tincturam textilium, materiis ad chartam aptandam, glutino et colloidis protectoriis. Usus hydroxypropylcellulosae similis est usui hydroxyethylcellulosae. Hydroxypropylcellulosa, quae valore substitutionis humili, ut excipientium pharmaceuticum adhiberi potest, quae et proprietates ligandi et disgregandi habere potest.
Carboxymethylcellulosa, abbreviatio Anglica CMC, plerumque in forma salis natrii existit. Agens aethereificans est acidum monochloroaceticum, et reactio est talis:
Carboxymethylcellulosa est aether cellulosicus aquasolubilis latissime adhibitus. Olim praecipue ut lutum perforationis adhibita est, sed nunc ad usum amplificatum est ut additivum detergentium, liquaminum vestimentorum, pigmentorum latex, obductionis chartae crassae et chartae, et cetera. Carboxymethylcellulosa pura in cibo, medicina, cosmeticis, et etiam ut glutinum pro ceramicis et formis adhiberi potest.
Cellulosa polyanionica (PAC) est aether cellulosae ionicus et productum substitutivum pretiosum pro carboxymethylcellulosa (CMC). Est pulvis vel granulus albus, subalbus, vel leviter flavus, non toxicus, insipidus, facile in aqua dissolvitur, solutionem pellucidam cum certa viscositate formans, meliorem stabilitatem resistentiae caloris et resistentiam salis habet, et proprietates antibacteriales validas habet. Nulla mucorem nec deteriorationem patitur. Proprietates habet altae puritatis, alti gradus substitutionis, et distributionis uniformis substituentium. Ut ligamen, spissator, modificator rheologiae, reductor iacturae fluidorum, stabilisator suspensionis, etc., adhiberi potest. Cellulosa polyanionica (PAC) late in omnibus industriis ubi CMC adhiberi potest adhibetur, quae dosis magnopere reducere, usum facilitare, meliorem stabilitatem praebere, et altiores requisita processus implere potest.
Cyanoethylcellulosa est productum reactionis cellulosae et acrylonitrili sub catalysi alcali.
Cyanoethylcellulosa constantem dielectricam altam et coefficientem iacturae humilem habet, et ut matrix resinae pro lampadibus phosphoricis et electroluminescentibus adhiberi potest. Cyanoethylcellulosa humiliter substituta ut charta insulans pro transformatoribus adhiberi potest.
Aetheres alcoholum pinguium superiorum, aetheres alkenylorum, et aetheres alcoholum aromaticorum cellulosae parata sunt, sed in praxi nondum adhibita.
Methodi praeparationis aetheris cellulosae dividi possunt in modum medii aquae, modum solventis, modum subigendi, modum luti, modum gasis et solidae, modum phasis liquidae, et combinationem methodorum supradictarum.
5. Principium praeparationis:
Pulpa cellulosae cum alto α-continente solutione alcalina madefacta est ut eam tumescat, quo plura vincula hydrogenii destruantur, diffusionem reagentium faciliorem reddatur, et cellulosam alcalinam generetur, deinde cum agente aetherificationis reagitur ut aether cellulosae obtineatur. Inter agentes aetherificantes sunt halogenidae hydrocarbonicae (vel sulfata), epoxida, et composita α et β insaturata cum acceptoribus electronum.
6. Functio fundamentalis:
Additiva munere magno funguntur in emendanda efficacia mortarii sicci aedificatorii, et plus quam quadraginta centesimas sumptus materiae in mortario sicco constituunt. Pars magna additivae in foro domestico a fabricatoribus externis suppeditatur, et dosis referentialis producti etiam a venditore praebetur. Quam ob rem, sumptus productorum mortarii sicci altus manet, et difficile est mortaria communia lapidum murariorum et tectoriorum magna quantitate et lata varietate divulgare. Producta mercatus pretiosi a societatibus externis reguntur, et fabricatores mortarii sicci lucrum parvum et pretia parva habent; applicatio additivarum investigatione systematica et directa caret, et formulis externis temere sequitur.
Aquam retinens est additivum clavis ad meliorem aquae retentionem in mortario sicco mixto, et etiam est unum ex additivis clavis ad pretium materiarum mortarii sicci mixti determinandum. Munus principale aetheris cellulosici est aquae retentio.
Aether cellulosicus est vocabulum generale pro serie productorum quae per reactionem cellulosae alcalinae et agentis aetherificantis sub certis condicionibus producta sunt. Cellulosa alcalina variis agentibus aetherificantibus substituitur ut diversi aetheres cellulosici obtineantur. Secundum proprietates ionizationis substituentium, aetheres cellulosici in duas categorias dividi possunt: ionicos (ut carboxymethylcellulosa) et nonionicos (ut methylcellulosa). Secundum genus substituentis, aether cellulosicus in monoaetheres (ut methylcellulosa) et aetheres mixtos (ut hydroxypropylmethylcellulosa) dividi potest. Secundum solubilitatem diversam, in solubilitatem in aqua (ut hydroxyethylcellulosa) et solubilitatem in solventibus organicis (ut ethylcellulosa) dividi potest. Mortarium siccum mixtum plerumque ex cellulosa solubili in aqua constat, et cellulosa solubilis in aqua in genus instantaneum et genus superficie tractatum dissolutionis retardatae dividitur.
Ratio actionis aetheris cellulosi in mortario est haec:
(1) Postaether cellulosaeIn mortario in aqua dissolvitur, distributio efficax et uniformis materiae cementitiae in systemate propter actionem superficialem efficitur, et aether cellulosicus, quasi colloidum protectivum, particulas solidas "involvit" et stratum pelliculae lubricantis in superficie eius externa formatur, quod systema mortarii stabilius reddit, et etiam fluiditatem mortarii durante mixtura et levitatem constructionis emendat.
(2) Propter propriam structuram molecularem, solutio aetheris cellulosae efficit ut humor in mortario non facile amittatur, et eum paulatim per longum tempus emittit, mortarium bonam aquae retentionem et operabilitatem praebens.
Tempus publicationis: XXVIII Aprilis MMXXIV