Эфир целлюлозы — важный класс полимерных соединений, широко используемых в строительстве, медицине, пищевой промышленности и других областях. Среди них ГПМЦ (гидроксипропилметилцеллюлоза), МЦ (метилцеллюлоза), ГЭЦ (гидроксиэтилцеллюлоза) и КМЦ (карбоксиметилцеллюлоза) — четыре распространенных эфира целлюлозы.
Метилцеллюлоза (МЦ):
MC растворяется в холодной воде и трудно растворяется в горячей воде. Водный раствор очень стабилен в диапазоне pH=3~12, имеет хорошую совместимость и может смешиваться с различными поверхностно-активными веществами, такими как крахмал и гуаровая камедь. Когда температура достигает температуры гелеобразования, происходит гелеобразование.
Водоудержание MC зависит от его количества добавления, вязкости, тонкости частиц и скорости растворения. Как правило, скорость удержания воды высока, когда количество добавления велико, частицы мелкие и вязкость высокая. Среди них, количество добавления оказывает наибольшее влияние на скорость удержания воды, а уровень вязкости не пропорционален скорости удержания воды. Скорость растворения в основном зависит от степени модификации поверхности и тонкости частиц целлюлозы.
Изменения температуры серьезно повлияют на водоудержание MC. Как правило, чем выше температура, тем хуже водоудержание. Если температура раствора превышает 40°C, водоудержание MC значительно снизится, что серьезно повлияет на строительные характеристики раствора.
MC оказывает значительное влияние на строительные характеристики и адгезию раствора. Здесь «адгезия» относится к адгезии между строительными инструментами рабочего и основанием стены, то есть к сдвиговому сопротивлению раствора. Чем больше адгезия, тем больше сдвиговое сопротивление раствора, тем большее усилие требуется от рабочего во время использования и тем хуже строительные характеристики раствора. Адгезия MC находится на среднем уровне среди продуктов на основе эфира целлюлозы.
Гидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМЦ):
HPMC легко растворяется в воде, но может быть трудно растворим в горячей воде. Однако его температура гелеобразования в горячей воде значительно выше, чем у MC, а растворимость в холодной воде также лучше, чем у MC.
Вязкость HPMC связана с молекулярной массой, и вязкость высока, когда молекулярная масса велика. Температура также влияет на ее вязкость, и вязкость уменьшается с повышением температуры, но температура, при которой ее вязкость уменьшается, ниже, чем у MC. Ее раствор стабилен при комнатной температуре.
Водоудержание ГПМЦ зависит от количества добавляемой добавки, вязкости и т. д. Скорость водоудержания при том же количестве добавляемой добавки выше, чем у МЦ.
HPMC устойчив к кислотам и щелочам, а его водный раствор очень стабилен в диапазоне pH 2~12. Каустическая сода и известковая вода мало влияют на его производительность, но щелочь может ускорить скорость его растворения и увеличить вязкость. HPMC устойчив к обычным солям, но когда концентрация солевого раствора высока, вязкость раствора HPMC имеет тенденцию к увеличению.
ГПМЦ можно смешивать с водорастворимыми полимерными соединениями, например, с поливиниловым спиртом, эфиром крахмала, растительной камедью и т. д., чтобы получить однородный раствор с более высокой вязкостью.
HPMC имеет лучшую устойчивость к ферментам, чем MC, и его раствор менее подвержен ферментативному расщеплению, чем MC. HPMC имеет лучшую адгезию к раствору, чем MC.
Гидроксиэтилцеллюлоза (ГЭЦ):
HEC растворяется в холодной воде и трудно растворяется в горячей воде. Раствор стабилен при высокой температуре и не имеет свойств геля. Его можно использовать в растворе в течение длительного времени при высокой температуре, но его водоудержание ниже, чем у MC.
ГЭЦ устойчива к воздействию обычных кислот и щелочей, щелочь может ускорить ее растворение и немного увеличить вязкость, а ее диспергируемость в воде немного уступает МЦ и ГПМЦ.
HEC обладает хорошими суспензионными свойствами для раствора, но цемент имеет более длительное время замедления.
Выпускаемый некоторыми отечественными предприятиями ГЭК имеет более низкие эксплуатационные характеристики, чем МК, из-за высокого содержания воды и зольности.
Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ):
КМЦ — это ионный эфир целлюлозы, полученный путем серии реакционных обработок после обработки натуральных волокон (например, хлопка) щелочью, а хлоруксусная кислота используется в качестве этерифицирующего агента. Степень замещения обычно составляет от 0,4 до 1,4, и ее эксплуатационные характеристики в значительной степени зависят от степени замещения.
КМЦ обладает загущающим и стабилизирующим эмульгирование эффектом и может использоваться в напитках, содержащих масло и белок, для стабилизации эмульгирования.
КМЦ обладает эффектом удержания воды. В мясных продуктах, хлебе, паровых булочках и других продуктах питания она может играть роль в улучшении тканей, а также может сделать воду менее летучей, увеличить выход продукта и улучшить вкус.
КМЦ обладает желирующим эффектом и может использоваться для приготовления желе и джемов.
КМЦ может образовывать пленку на поверхности пищевых продуктов, которая оказывает определенное защитное действие на фрукты и овощи и продлевает срок хранения фруктов и овощей.
Каждый из этих эфиров целлюлозы имеет свои собственные уникальные свойства и области применения. Выбор подходящих продуктов должен определяться в соответствии с конкретными требованиями к применению и условиями окружающей среды.
Время публикации: 29-окт-2024