Metilselüloz (MC)
Metilselülozun (MC) moleküler formülü şöyledir:
[C6H7O2(OH)3-h(OCH3)n\]x
Üretim süreci, rafine edilmiş pamuğun alkali ile işlenmesinden sonra bir dizi reaksiyon yoluyla selüloz eter elde etmeyi içerir ve eterleştirme ajanı olarak metil klorür kullanılır. Genellikle ikame derecesi 1,6~2,0'dir ve çözünürlük de farklı ikame derecelerine göre farklılık gösterir. İyonik olmayan selüloz eter sınıfına aittir.
Metilselüloz soğuk suda çözünür, sıcak suda çözünmesi ise zordur. Sulu çözeltisi pH=3~12 aralığında oldukça kararlıdır.
Nişasta, guar zamkı vb. ve birçok yüzey aktif madde ile iyi uyumluluğa sahiptir. Sıcaklık jelleşme sıcaklığına ulaştığında jelleşme gerçekleşir.
Metilselülozun su tutma kapasitesi, ilave miktarına, viskozitesine, parçacık inceliğine ve çözünme hızına bağlıdır.
Genel olarak, ilave miktarı büyük, incelik küçük ve viskozite yüksek olduğunda su tutma oranı yüksektir. Bunlar arasında, ilave miktarı su tutma oranı üzerinde en büyük etkiye sahiptir ve viskozite seviyesi su tutma oranı seviyesiyle doğrudan orantılı değildir. Çözünme hızı esas olarak selüloz parçacıklarının yüzey modifikasyon derecesine ve parçacık inceliğine bağlıdır.
Yukarıda belirtilen selüloz eterleri arasında metil selüloz ve hidroksipropil metil selüloz daha yüksek su tutma oranlarına sahiptir.
Karboksimetilselüloz (CMC)
Karboksimetil selüloz, sodyum karboksimetil selüloz olarak da bilinen ve genellikle selüloz, CMC vb. olarak adlandırılan, anyonik doğrusal bir polimer, selüloz karboksilatın sodyum tuzu olup yenilenebilir ve tükenmez bir kimyasal hammaddedir.
Başlıca deterjan endüstrisinde, gıda endüstrisinde ve petrol sahası sondaj sıvısında kullanılır ve kozmetikte kullanım oranı yalnızca yaklaşık %1'dir.
İyonik selüloz eter, sodyum monokloroasetatın eterleştirme ajanı olarak kullanılması ve bir dizi reaksiyon işleminden geçirilmesiyle, doğal liflerden (pamuk vb.) alkali işlemden sonra üretilir.
İkame oranı genellikle 0,4~1,4 arasındadır ve performansı ikame oranından büyük ölçüde etkilenir.
CMC mükemmel bağlama özelliğine sahiptir ve sulu çözeltisi iyi bir süspansiyon özelliğine sahiptir, ancak gerçek bir plastik deformasyon değeri yoktur.
CMC çözündüğünde aslında depolimerizasyon meydana gelir. Çözünme sırasında viskozite yükselmeye başlar, bir maksimuma ulaşır ve ardından bir platoya düşer. Ortaya çıkan viskozite depolimerizasyonla ilişkilidir.
Depolimerizasyon derecesi, formülasyondaki zayıf çözücü (su) miktarıyla yakından ilişkilidir. Gliserin ve su içeren bir diş macunu gibi zayıf çözücü içeren bir sistemde, CMC tamamen depolimerize olmaz ve bir denge noktasına ulaşır.
Belirli bir su konsantrasyonunda, daha hidrofilik olan yüksek oranda sübstitüe edilmiş CMC, düşük oranda sübstitüe edilmiş CMC'ye göre daha kolay depolimerize olur.
Hidroksietilselüloz (HEC)
HEC, rafine pamuğun alkali ile işlenmesi ve ardından aseton varlığında eterleştirme ajanı olarak etilen oksit ile reaksiyona sokulmasıyla üretilir. İkame derecesi genellikle 1,5~2,0'dir. Güçlü hidrofilik özelliğe sahiptir ve nemi kolayca emer.
Hidroksietil selüloz soğuk suda çözünür, ancak sıcak suda çözünmesi zordur. Çözeltisi yüksek sıcaklıklarda jelleşmeden stabildir.
Yaygın asitlere ve bazlara karşı stabildir. Alkaliler çözünmesini hızlandırabilir ve viskozitesini hafifçe artırabilir. Suda dağılabilirliği, metil selüloz ve hidroksipropil metil selülozunkinden biraz daha kötüdür.
Hidroksipropil Metil Selüloz (HPMC)
HPMC'nin moleküler formülü şöyledir:
\[C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m,OCH2CH(OH)CH3\]n\]x
Hidroksipropil metilselüloz, üretimi ve tüketimi hızla artan bir selüloz çeşididir.
Bu, rafine pamuğun alkalizasyonundan sonra, eterleştirme ajanı olarak propilen oksit ve metil klorür kullanılarak bir dizi reaksiyon yoluyla elde edilen, iyonik olmayan bir selüloz karışım eteridir. Yer değiştirme derecesi genellikle 1,2~2,0 arasındadır.
Metoksil içeriği ve hidroksipropil içeriğinin farklı oranları nedeniyle özellikleri de farklıdır.
Hidroksipropil metilselüloz soğuk suda kolayca çözünür, ancak sıcak suda çözünmesi zordur. Bununla birlikte, sıcak sudaki jelleşme sıcaklığı metil selülozunkinden önemli ölçüde daha yüksektir. Soğuk sudaki çözünürlüğü de metil selüloza kıyasla büyük ölçüde artmıştır.
Hidroksipropil metilselülozun viskozitesi moleküler ağırlığıyla ilişkilidir ve moleküler ağırlık ne kadar büyükse viskozite de o kadar yüksektir. Sıcaklık da viskozitesini etkiler; sıcaklık arttıkça viskozite azalır. Bununla birlikte, yüksek viskozitesi metil selüloza göre daha düşük sıcaklık etkisine sahiptir. Çözeltisi oda sıcaklığında saklandığında stabildir.
Hidroksipropil metilselülozun su tutma özelliği, ilave miktarına, viskozitesine vb. bağlıdır ve aynı ilave miktarında su tutma oranı metil selülozunkinden daha yüksektir.
Hidroksipropil metilselüloz asit ve alkaliye karşı dayanıklıdır ve sulu çözeltisi pH=2~12 aralığında oldukça kararlıdır. Kostik soda ve kireçli suyun performansı üzerinde az etkisi vardır, ancak alkali çözünmesini hızlandırabilir ve viskozitesini artırabilir.
Hidroksipropil metilselüloz, yaygın tuzlara karşı stabildir, ancak tuz çözeltisinin konsantrasyonu yüksek olduğunda, hidroksipropil metilselüloz çözeltisinin viskozitesi artma eğilimindedir.
Hidroksipropil metilselüloz, suda çözünebilen polimer bileşiklerle karıştırılarak homojen ve daha yüksek viskoziteli bir çözelti oluşturulabilir. Bunlara örnek olarak polivinil alkol, nişasta eter, bitkisel sakız vb. verilebilir.
Hidroksipropil metilselüloz, metilselüloza göre daha iyi enzim direncine sahiptir ve çözeltisinin enzimatik olarak parçalanma olasılığı metilselüloza göre daha düşüktür.
Yayın tarihi: 14 Şubat 2023