Metylcelulóza (MC)
Molekulárny vzorec metylcelulózy (MC) je:
[C6H7O2(OH)3-h(OCH3)n\]x
Výrobný proces spočíva vo výrobe éteru celulózy prostredníctvom série reakcií po spracovaní rafinovanej bavlny alkalickým roztokom a použití metylchloridu ako éterifikačného činidla. Stupeň substitúcie je vo všeobecnosti 1,6 až 2,0 a rozpustnosť sa tiež líši v závislosti od stupňa substitúcie. Patrí medzi neiónové étery celulózy.
Metylcelulóza je rozpustná v studenej vode, ale v horúcej vode sa ťažko rozpúšťa. Jej vodný roztok je veľmi stabilný v rozmedzí pH = 3 až 12.
Má dobrú kompatibilitu so škrobom, guarovou gumou atď. a mnohými povrchovo aktívnymi látkami. Keď teplota dosiahne teplotu gélovania, dochádza ku gélovaniu.
Retencia vody v metylcelulóze závisí od jej pridaného množstva, viskozity, jemnosti častíc a rýchlosti rozpúšťania.
Vo všeobecnosti, ak je pridané množstvo veľké, jemnosť je malá a viskozita je vysoká, miera zadržiavania vody je vysoká. Množstvo pridaného materiálu má najväčší vplyv na mieru zadržiavania vody a úroveň viskozity nie je priamo úmerná úrovni miery zadržiavania vody. Rýchlosť rozpúšťania závisí hlavne od stupňa povrchovej modifikácie celulózových častíc a jemnosti častíc.
Z vyššie uvedených éterov celulózy majú metylcelulóza a hydroxypropylmetylcelulóza vyššiu mieru zadržiavania vody.
Karboxymetylcelulóza (CMC)
Karboxymetylcelulóza, tiež známa ako sodná soľ karboxymetylcelulózy, bežne známa ako celulóza, cmc atď., je aniónový lineárny polymér, sodná soľ karboxylátu celulózy, obnoviteľný a nevyčerpateľný. Chemické suroviny.
Používa sa hlavne v priemysle čistiacich prostriedkov, potravinárskom priemysle a vrtných kvapalinách na ropné polia a množstvo používané v kozmetike predstavuje iba približne 1 %.
Iónový éter celulózy sa vyrába z prírodných vlákien (bavlna atď.) po alkalickej úprave s použitím monochlóroacetátu sodného ako éterifikačného činidla a po sérii reakčných spracovaní.
Stupeň substitúcie je vo všeobecnosti 0,4 až 1,4 a jeho výkon je výrazne ovplyvnený stupňom substitúcie.
CMC má vynikajúcu väzbovú schopnosť a jej vodný roztok má dobrú suspenznú schopnosť, ale nemá žiadnu skutočnú hodnotu plastickej deformácie.
Keď sa CMC rozpustí, dochádza k depolymerizácii. Viskozita počas rozpúšťania začne stúpať, prekročí maximum a potom klesne na plató. Výsledná viskozita súvisí s depolymerizáciou.
Stupeň depolymerizácie úzko súvisí s množstvom zlého rozpúšťadla (vody) vo formulácii. V systéme zlého rozpúšťadla, ako je napríklad zubná pasta obsahujúca glycerín a vodu, sa CMC úplne nedepolymerizuje a dosiahne rovnovážny bod.
V prípade danej koncentrácie vody sa hydrofilnejšia, vysoko substituovaná CMC ľahšie depolymerizuje ako nízko substituovaná CMC.
Hydroxyetylcelulóza (HEC)
HEC sa vyrába spracovaním rafinovanej bavlny alkáliou a následnou reakciou s etylénoxidom ako éterifikačným činidlom v prítomnosti acetónu. Stupeň substitúcie je vo všeobecnosti 1,5 až 2,0. Má silnú hydrofilnosť a ľahko absorbuje vlhkosť.
Hydroxyetylcelulóza je rozpustná v studenej vode, ale ťažko sa rozpúšťa v horúcej vode. Jej roztok je stabilný pri vysokej teplote bez gélovania.
Je stabilný voči bežným kyselinám a zásadám. Alkálie môžu urýchliť jeho rozpúšťanie a mierne zvýšiť jeho viskozitu. Jeho dispergovateľnosť vo vode je o niečo horšia ako u metylcelulózy a hydroxypropylmetylcelulózy.
Hydroxypropylmetylcelulóza (HPMC)
Molekulárny vzorec HPMC je:
\[C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m,OCH2CH(OH)CH3\]n\]x
Hydroxypropylmetylcelulóza je druh celulózy, ktorého produkcia a spotreba rýchlo rastú.
Je to neiónový zmesný éter celulózy vyrobený z rafinovanej bavlny po alkalizácii s použitím propylénoxidu a metylchloridu ako éterifikačného činidla prostredníctvom série reakcií. Stupeň substitúcie je vo všeobecnosti 1,2 až 2,0.
Jeho vlastnosti sa líšia v dôsledku rôznych pomerov obsahu metoxylových skupín a obsahu hydroxypropylových skupín.
Hydroxypropylmetylcelulóza je ľahko rozpustná v studenej vode, ale jej rozpustnosť v horúcej vode bude ťažšia. Jej teplota želatínovania v horúcej vode je však výrazne vyššia ako u metylcelulózy. Rozpustnosť v studenej vode je tiež výrazne lepšia v porovnaní s metylcelulózou.
Viskozita hydroxypropylmetylcelulózy súvisí s jej molekulovou hmotnosťou a čím väčšia je molekulová hmotnosť, tým vyššia je viskozita. Teplota tiež ovplyvňuje jej viskozitu, so zvyšujúcou sa teplotou sa viskozita znižuje. Vysoká viskozita má však menší teplotný vplyv ako metylcelulóza. Jej roztok je stabilný pri skladovaní pri izbovej teplote.
Retencia vody hydroxypropylmetylcelulózy závisí od jej pridaného množstva, viskozity atď. a jej miera retencie vody pri rovnakom pridanom množstve je vyššia ako u metylcelulózy.
Hydroxypropylmetylcelulóza je stabilná voči kyselinám a zásadám a jej vodný roztok je veľmi stabilný v rozmedzí pH = 2 až 12. Hydroxid sodný a vápenná voda majú malý vplyv na jej účinnosť, ale zásady môžu urýchliť jej rozpúšťanie a zvýšiť jej viskozitu.
Hydroxypropylmetylcelulóza je stabilná voči bežným soliam, ale keď je koncentrácia soľného roztoku vysoká, viskozita roztoku hydroxypropylmetylcelulózy má tendenciu sa zvyšovať.
Hydroxypropylmetylcelulóza sa môže zmiešať s vo vode rozpustnými polymérnymi zlúčeninami za vzniku jednotného roztoku s vyššou viskozitou. Napríklad polyvinylalkohol, éter škrobu, rastlinná guma atď.
Hydroxypropylmetylcelulóza má lepšiu odolnosť voči enzýmom ako metylcelulóza a jej roztok je menej náchylný na enzymatickú degradáciu ako metylcelulóza.
Čas uverejnenia: 14. februára 2023