Eter celulozy jest ważną klasą związków polimerowych, szeroko stosowanych w budownictwie, medycynie, żywności i innych dziedzinach. Spośród nich HPMC (hydroksypropylometyloceluloza), MC (metyloceluloza), HEC (hydroksyetyloceluloza) i CMC (karboksymetyloceluloza) to cztery powszechne etery celulozy.
Metyloceluloza (MC):
MC rozpuszcza się w zimnej wodzie i trudno rozpuszcza się w gorącej wodzie. Wodny roztwór jest bardzo stabilny w zakresie pH=3~12, ma dobrą kompatybilność i może być mieszany z różnymi środkami powierzchniowo czynnymi, takimi jak skrobia i guma guar. Gdy temperatura osiągnie temperaturę żelowania, następuje żelowanie.
Retencja wody w MC zależy od ilości dodanej substancji, lepkości, drobnoziarnistości cząstek i szybkości rozpuszczania. Generalnie, szybkość retencji wody jest wysoka, gdy ilość dodanej substancji jest duża, cząstki są drobne, a lepkość jest wysoka. Spośród nich, ilość dodana ma największy wpływ na szybkość retencji wody, a poziom lepkości nie jest proporcjonalny do szybkości retencji wody. Szybkość rozpuszczania zależy głównie od stopnia modyfikacji powierzchni i drobnoziarnistości cząstek celulozy.
Zmiany temperatury poważnie wpłyną na retencję wody MC. Generalnie, im wyższa temperatura, tym gorsza retencja wody. Jeśli temperatura zaprawy przekroczy 40°C, retencja wody MC zostanie znacznie zmniejszona, co poważnie wpłynie na właściwości konstrukcyjne zaprawy.
MC ma znaczący wpływ na właściwości konstrukcyjne i przyczepność zaprawy. Tutaj „przyczepność” odnosi się do przyczepności między narzędziami budowlanymi pracownika a podłożem ściany, czyli odporności zaprawy na ścinanie. Im większa przyczepność, tym większa odporność zaprawy na ścinanie, tym większa siła wymagana przez pracownika podczas użytkowania i słaba wydajność konstrukcyjna zaprawy. Przyczepność MC jest na średnim poziomie wśród produktów eteru celulozowego.
Hydroksypropylometyloceluloza (HPMC):
HPMC jest łatwo rozpuszczalny w wodzie, ale może być trudny do rozpuszczenia w gorącej wodzie. Jednak jego temperatura żelowania w gorącej wodzie jest znacznie wyższa niż MC, a jego rozpuszczalność w zimnej wodzie jest również lepsza niż MC.
Lepkość HPMC jest związana z masą cząsteczkową, a lepkość jest wysoka, gdy masa cząsteczkowa jest duża. Temperatura również wpływa na lepkość, a lepkość maleje wraz ze wzrostem temperatury, ale temperatura, w której lepkość maleje, jest niższa niż w przypadku MC. Jego roztwór jest stabilny w temperaturze pokojowej.
Retencja wody w HPMC zależy od ilości dodanego składnika, lepkości itp. Przy takiej samej ilości dodanego składnika szybkość retencji wody jest wyższa niż w przypadku MC.
HPMC jest stabilny w stosunku do kwasów i zasad, a jego wodny roztwór jest bardzo stabilny w zakresie pH 2~12. Wodorotlenek sodu i woda wapienna mają niewielki wpływ na jego działanie, ale zasady mogą przyspieszyć jego rozpuszczanie i zwiększyć lepkość. HPMC jest stabilny w stosunku do ogólnych soli, ale gdy stężenie roztworu soli jest wysokie, lepkość roztworu HPMC ma tendencję do wzrostu.
HPMC można mieszać ze związkami polimerowymi rozpuszczalnymi w wodzie, tworząc jednolity roztwór o większej lepkości, np. z alkoholem poliwinylowym, eterem skrobiowym, gumą roślinną itp.
HPMC ma lepszą odporność na enzymy niż MC, a jego roztwór jest mniej podatny na degradację enzymatyczną niż MC. HPMC ma lepszą przyczepność do zaprawy niż MC.
Hydroksyetyloceluloza (HEC):
HEC rozpuszcza się w zimnej wodzie i trudno rozpuszcza się w gorącej wodzie. Roztwór jest stabilny w wysokiej temperaturze i nie ma właściwości żelowych. Może być stosowany w zaprawie przez długi czas w wysokiej temperaturze, ale jego retencja wody jest niższa niż MC.
HEC jest odporny na działanie kwasów i zasad. Zasady mogą przyspieszyć jego rozpuszczanie i nieznacznie zwiększyć lepkość. Jego dyspersja w wodzie jest nieco gorsza niż w przypadku MC i HPMC.
HEC ma dobre właściwości zawieszające w zaprawie, ale cement ma dłuższy czas opóźnienia.
HEC produkowany przez niektóre krajowe przedsiębiorstwa ma niższą wydajność niż MC ze względu na wysoką zawartość wody i popiołu.
Karboksymetyloceluloza (CMC):
CMC to jonowy eter celulozy otrzymywany w wyniku szeregu reakcji po obróbce włókien naturalnych (takich jak bawełna) alkaliami, a kwas chlorooctowy jest stosowany jako środek eteryfikujący. Stopień podstawienia wynosi zazwyczaj od 0,4 do 1,4, a jego wydajność jest w dużym stopniu zależna od stopnia podstawienia.
CMC ma właściwości zagęszczające i stabilizujące emulsyfikację, dlatego można go stosować w napojach zawierających oleje i białka, gdzie pełni rolę stabilizującą emulsyfikację.
CMC ma działanie zatrzymujące wodę. W produktach mięsnych, chlebie, bułkach gotowanych na parze i innych produktach spożywczych może odgrywać rolę w poprawie tkanki, a także może sprawić, że woda stanie się mniej lotna, zwiększyć wydajność produktu i poprawić smak.
CMC ma właściwości żelujące i można go stosować do wyrobu galaretek i dżemów.
CMC może tworzyć na powierzchni żywności powłokę, która ma pewien efekt ochronny na owoce i warzywa oraz przedłuża ich okres przydatności do spożycia.
Każdy z tych eterów celulozowych ma swoje własne unikalne właściwości i obszary zastosowań. Wybór odpowiednich produktów musi zostać określony zgodnie ze szczególnymi wymaganiami zastosowania i warunkami środowiskowymi.
Czas publikacji: 29-paź-2024