Metilceluloză (MC)
Formula moleculară a metilcelulozei (MC) este:
[C6H7O2(OH)3-h(OCH3)n\]x
Procesul de producție constă în obținerea eterului de celuloză printr-o serie de reacții, după ce bumbacul rafinat este tratat cu alcali, iar clorura de metil este utilizată ca agent de eterificare. În general, gradul de substituție este de 1,6~2,0, iar solubilitatea este, de asemenea, diferită în funcție de grade de substituție. Acesta aparține eterului de celuloză neionic.
Metilceluloza este solubilă în apă rece și se dizolvă dificil în apă fierbinte. Soluția sa apoasă este foarte stabilă în intervalul de pH 3-12.
Are o bună compatibilitate cu amidonul, guma de guar etc. și cu mulți surfactanți. Gelificarea are loc atunci când temperatura atinge temperatura de gelificare.
Retenția de apă a metilcelulozei depinde de cantitatea adăugată, vâscozitatea, finețea particulelor și viteza de dizolvare.
În general, dacă cantitatea adăugată este mare, finețea este mică, iar vâscozitatea este mare, rata de retenție a apei este mare. Printre acestea, cantitatea adăugată are cel mai mare impact asupra ratei de retenție a apei, iar nivelul vâscozității nu este direct proporțional cu nivelul ratei de retenție a apei. Rata de dizolvare depinde în principal de gradul de modificare a suprafeței particulelor de celuloză și de finețea particulelor.
Printre eterii de celuloză menționați mai sus, metilceluloza și hidroxipropilmetilceluloza au rate de retenție a apei mai mari.
Carboximetilceluloză (CMC)
Carboximetilceluloza, cunoscută și sub denumirea de carboximetilceluloză sodică, cunoscută în mod obișnuit sub denumirea de celuloză, cmc etc., este un polimer liniar anionic, o sare de sodiu a carboxilatului de celuloză, regenerabilă și inepuizabilă. Materii prime chimice.
Se utilizează în principal în industria detergenților, industria alimentară și fluidele de foraj pentru câmpurile petroliere, iar cantitatea utilizată în cosmetice reprezintă doar aproximativ 1%.
Eterul ionic de celuloză este fabricat din fibre naturale (bumbac etc.) după tratament alcalin, folosind monocloroacetat de sodiu ca agent de eterificare și supus unei serii de tratamente de reacție.
Gradul de substituție este în general de 0,4 ~ 1,4, iar performanța sa este afectată în mare măsură de gradul de substituție.
CMC are o capacitate excelentă de legare, iar soluția sa apoasă are o bună capacitate de suspendare, dar nu există o valoare reală de deformare plastică.
Când CMC se dizolvă, are loc depolimerizarea. Vâscozitatea începe să crească în timpul dizolvării, trece printr-un maxim și apoi scade până la un platou. Vâscozitatea rezultată este legată de depolimerizare.
Gradul de depolimerizare este strâns legat de cantitatea de solvent slab (apă) din formulă. Într-un sistem de solvent slab, cum ar fi o pastă de dinți care conține glicerină și apă, CMC nu se va depolimeriza complet și va atinge un punct de echilibru.
În cazul unei concentrații date de apă, CMC-ul puternic substituit, mai hidrofil, este mai ușor de depolimerizat decât CMC-ul slab substituit.
Hidroxietilceluloză (HEC)
HEC se obține prin tratarea bumbacului rafinat cu alcali, apoi reacția cu oxid de etilen ca agent de eterificare în prezența acetonei. Gradul de substituție este în general de 1,5~2,0. Are o hidrofilicitate puternică și absoarbe ușor umezeala.
Hidroxietilceluloza este solubilă în apă rece, dar este dificil de dizolvat în apă fierbinte. Soluția sa este stabilă la temperaturi ridicate, fără a se gelifica.
Este stabil față de acizii și bazele obișnuite. Alcalii îi pot accelera dizolvarea și îi pot crește ușor vâscozitatea. Dispersabilitatea sa în apă este puțin mai slabă decât cea a metilcelulozei și hidroxipropilmetilcelulozei.
Hidroxipropilmetilceluloză (HPMC)
Formula moleculară a HPMC este:
\[C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m,OCH2CH(OH)CH3\]n\]x
Hidroxipropilmetilceluloza este o varietate de celuloză a cărei producție și consum sunt în creștere rapidă.
Este un eter mixt de celuloză neionic, obținut din bumbac rafinat după alcalinizare, utilizând oxid de propilenă și clorură de metil ca agenți de eterificare, printr-o serie de reacții. Gradul de substituție este în general de 1,2~2,0.
Proprietățile sale sunt diferite datorită raporturilor diferite dintre conținutul de metoxil și conținutul de hidroxipropil.
Hidroxipropilmetilceluloza este ușor solubilă în apă rece, dar va întâmpina dificultăți la dizolvare în apă fierbinte. Însă temperatura sa de gelificare în apă fierbinte este semnificativ mai mare decât cea a metilcelulozei. Solubilitatea în apă rece este, de asemenea, mult îmbunătățită în comparație cu metilceluloza.
Vâscozitatea hidroxipropilmetilcelulozei este legată de greutatea sa moleculară, iar cu cât greutatea moleculară este mai mare, cu atât vâscozitatea este mai mare. Temperatura îi afectează, de asemenea, vâscozitatea, pe măsură ce temperatura crește, vâscozitatea scade. Cu toate acestea, vâscozitatea sa ridicată are un efect de temperatură mai mic decât metilceluloza. Soluția sa este stabilă atunci când este depozitată la temperatura camerei.
Retenția de apă a hidroxipropilmetilcelulozei depinde de cantitatea adăugată, de vâscozitate etc., iar rata de retenție a apei la aceeași cantitate adăugată este mai mare decât cea a metilcelulozei.
Hidroxipropilmetilceluloza este stabilă la acid și alcali, iar soluția sa apoasă este foarte stabilă în intervalul pH=2~12. Soda caustică și apa de var au un efect redus asupra performanței sale, dar alcalii îi pot accelera dizolvarea și îi pot crește vâscozitatea.
Hidroxipropilmetilceluloza este stabilă față de sărurile comune, dar atunci când concentrația soluției saline este mare, vâscozitatea soluției de hidroxipropilmetilceluloză tinde să crească.
Hidroxipropilmetilceluloza poate fi amestecată cu compuși polimerici solubili în apă pentru a forma o soluție uniformă și cu vâscozitate mai mare. Cum ar fi alcoolul polivinilic, eterul de amidon, guma vegetală etc.
Hidroxipropilmetilceluloza are o rezistență enzimatică mai bună decât metilceluloza, iar soluția sa este mai puțin probabil să fie degradată enzimatic decât metilceluloza.
Data publicării: 14 februarie 2023