เซลลูโลสอีเทอร์เป็นสารประกอบพอลิเมอร์ที่สำคัญชนิดหนึ่ง ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในงานก่อสร้าง การแพทย์ อาหาร และสาขาอื่นๆ ในบรรดาสารเหล่านี้ HPMC (ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส), MC (เมทิลเซลลูโลส), HEC (ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส) และ CMC (คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส) เป็นเซลลูโลสอีเทอร์ที่พบได้ทั่วไป 4 ชนิด
เมทิลเซลลูโลส (MC):
MC ละลายได้ดีในน้ำเย็นและละลายได้ยากในน้ำร้อน สารละลายในน้ำมีความเสถียรมากในช่วง pH 3-12 เข้ากันได้ดี และสามารถผสมกับสารลดแรงตึงผิวได้หลากหลายชนิด เช่น แป้งและกัวร์กัม เมื่ออุณหภูมิถึงอุณหภูมิการเกิดเจล เจลก็จะก่อตัวขึ้น
การกักเก็บน้ำของ MC ขึ้นอยู่กับปริมาณที่เติม ความหนืด ความละเอียดของอนุภาค และอัตราการละลาย โดยทั่วไป อัตราการกักเก็บน้ำจะสูงเมื่อปริมาณที่เติมมาก อนุภาคละเอียด และความหนืดสูง ในจำนวนนี้ ปริมาณที่เติมมีผลกระทบต่ออัตราการกักเก็บน้ำมากที่สุด ส่วนระดับความหนืดนั้นไม่ได้เป็นสัดส่วนโดยตรงกับอัตราการกักเก็บน้ำ อัตราการละลายส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับระดับการปรับเปลี่ยนพื้นผิวและความละเอียดของอนุภาคเซลลูโลส
การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิจะส่งผลกระทบอย่างมากต่อการกักเก็บน้ำของปูนฉาบ โดยทั่วไป ยิ่งอุณหภูมิสูง การกักเก็บน้ำก็จะยิ่งแย่ลง หากอุณหภูมิของปูนฉาบสูงเกิน 40 องศาเซลเซียส การกักเก็บน้ำของปูนฉาบจะลดลงอย่างมาก ส่งผลกระทบอย่างร้ายแรงต่อประสิทธิภาพการก่อสร้างของปูนฉาบ
MC มีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพการก่อสร้างและการยึดเกาะของปูนฉาบ ในที่นี้ “การยึดเกาะ” หมายถึงการยึดเกาะระหว่างเครื่องมือของคนงานกับพื้นผิวผนัง หรือก็คือความต้านทานแรงเฉือนของปูนฉาบ ยิ่งการยึดเกาะมากเท่าไร ความต้านทานแรงเฉือนของปูนฉาบก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น คนงานก็จะยิ่งต้องใช้แรงมากขึ้นในระหว่างการใช้งาน และประสิทธิภาพการก่อสร้างของปูนฉาบก็จะยิ่งแย่ลง การยึดเกาะของ MC อยู่ในระดับปานกลางเมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์เซลลูโลสอีเทอร์ชนิดอื่นๆ
ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC):
HPMC ละลายน้ำได้ง่าย แต่ละลายในน้ำร้อนได้ยาก อย่างไรก็ตาม อุณหภูมิการเกิดเจลในน้ำร้อนของ HPMC สูงกว่า MC อย่างเห็นได้ชัด และความสามารถในการละลายในน้ำเย็นก็ดีกว่า MC เช่นกัน
ความหนืดของ HPMC สัมพันธ์กับน้ำหนักโมเลกุล โดยความหนืดจะสูงเมื่อน้ำหนักโมเลกุลมาก อุณหภูมิก็มีผลต่อความหนืดเช่นกัน โดยความหนืดจะลดลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น แต่อุณหภูมิที่ความหนืดลดลงนั้นต่ำกว่าของ MC สารละลายของ HPMC มีความเสถียรที่อุณหภูมิห้อง
การกักเก็บน้ำของ HPMC ขึ้นอยู่กับปริมาณที่เติมและความหนืด เป็นต้น อัตราการกักเก็บน้ำของ HPMC จะสูงกว่าของ MC ที่ปริมาณที่เติมเท่ากัน
HPMC มีความเสถียรต่อกรดและด่าง และสารละลายในน้ำมีความเสถียรมากในช่วง pH 2-12 โซดาไฟและน้ำปูนใสมีผลกระทบต่อประสิทธิภาพของมันน้อย แต่ด่างสามารถเร่งอัตราการละลายและเพิ่มความหนืดได้ HPMC มีความเสถียรต่อเกลือทั่วไป แต่เมื่อความเข้มข้นของสารละลายเกลือสูง ความหนืดของสารละลาย HPMC มีแนวโน้มเพิ่มขึ้น
HPMC สามารถผสมกับสารประกอบโพลีเมอร์ที่ละลายน้ำได้ เพื่อสร้างสารละลายที่มีความหนืดสูงและสม่ำเสมอ เช่น โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ สตาร์ชอีเทอร์ กัมจากพืช เป็นต้น
HPMC มีความต้านทานต่อเอนไซม์ได้ดีกว่า MC และสารละลายของ HPMC มีโอกาสถูกย่อยสลายด้วยเอนไซม์น้อยกว่า MC นอกจากนี้ HPMC ยังมีการยึดเกาะกับปูนได้ดีกว่า MC อีกด้วย
ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส (HEC):
HEC ละลายได้ดีในน้ำเย็น แต่ละลายได้ยากในน้ำร้อน สารละลายมีความเสถียรที่อุณหภูมิสูงและไม่มีคุณสมบัติเป็นเจล สามารถใช้ในปูนก่อได้เป็นเวลานานที่อุณหภูมิสูง แต่การกักเก็บน้ำจะต่ำกว่า MC
HEC มีความเสถียรต่อกรดและด่างทั่วไป ด่างสามารถเร่งการละลายและเพิ่มความหนืดเล็กน้อย และความสามารถในการกระจายตัวในน้ำนั้นด้อยกว่า MC และ HPMC เล็กน้อย
HEC มีประสิทธิภาพในการแขวนลอยที่ดีสำหรับปูนฉาบ แต่ซีเมนต์จะมีระยะเวลาหน่วงที่ยาวนานกว่า
HEC ที่ผลิตโดยวิสาหกิจภายในประเทศบางแห่งมีประสิทธิภาพต่ำกว่า MC เนื่องจากมีปริมาณน้ำและเถ้าสูง
คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส (CMC):
CMC คืออีเทอร์เซลลูโลสไอออนิกที่เตรียมได้จากกระบวนการปฏิกิริยาหลายขั้นตอนหลังจากที่เส้นใยธรรมชาติ (เช่น ฝ้าย) ถูกบำบัดด้วยด่าง โดยใช้กรดคลอโรอะซิติกเป็นสารทำให้เกิดอีเทอร์ โดยทั่วไปแล้วระดับการแทนที่อยู่ระหว่าง 0.4 ถึง 1.4 และประสิทธิภาพของมันจะได้รับผลกระทบอย่างมากจากระดับการแทนที่นี้
CMC มีคุณสมบัติในการเพิ่มความหนืดและช่วยให้เกิดการคงตัวของอิมัลชัน และสามารถใช้ในเครื่องดื่มที่มีส่วนผสมของน้ำมันและโปรตีนเพื่อช่วยในการคงตัวของอิมัลชันได้
CMC มีคุณสมบัติในการกักเก็บน้ำ ในผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์ ขนมปัง ซาลาเปา และอาหารอื่นๆ CMC สามารถช่วยปรับปรุงคุณภาพของเนื้อเยื่อ ลดการระเหยของน้ำ เพิ่มผลผลิต และเพิ่มรสชาติได้
CMC มีคุณสมบัติในการทำให้เกิดเจล และสามารถนำไปใช้ทำเยลลี่และแยมได้
CMC สามารถสร้างฟิล์มบนพื้นผิวของอาหาร ซึ่งมีผลในการปกป้องผักและผลไม้ในระดับหนึ่ง และช่วยยืดอายุการเก็บรักษาผักและผลไม้ได้
อีเทอร์เซลลูโลสแต่ละชนิดมีคุณสมบัติและพื้นที่การใช้งานเฉพาะตัว การเลือกใช้ผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสมต้องพิจารณาตามข้อกำหนดการใช้งานเฉพาะและสภาพแวดล้อม
วันที่เผยแพร่: 29 ตุลาคม 2567