Метилцелюлоза (МЦ)
Молекулярна формула метилцелюлози (МЦ):
[C6H7O2(OH)3-h(OCH3)n\]x
Виробничий процес полягає у отриманні ефіру целюлози шляхом серії реакцій після обробки рафінованої бавовни лугом, а також використання метилхлориду як етерифікаційного агента. Зазвичай ступінь заміщення становить 1,6~2,0, а розчинність також різна залежно від ступеня заміщення. Він належить до неіоногенних ефірів целюлози.
Метилцелюлоза розчинна в холодній воді, і її буде важко розчинити в гарячій воді. Її водний розчин дуже стабільний у діапазоні pH = 3~12.
Він має добру сумісність з крохмалем, гуаровою камедью тощо та багатьма поверхнево-активними речовинами. Коли температура досягає температури гелеутворення, відбувається гелеутворення.
Водоутримування метилцелюлози залежить від її кількості, в'язкості, дисперсії частинок та швидкості розчинення.
Зазвичай, якщо кількість доданої речовини велика, тонкість помелу мала, а в'язкість велика, коефіцієнт утримання води високий. Серед них кількість доданої речовини має найбільший вплив на коефіцієнт утримання води, а рівень в'язкості не є прямо пропорційним рівню коефіцієнта утримання води. Швидкість розчинення головним чином залежить від ступеня модифікації поверхні частинок целюлози та тонкості помелу частинок.
Серед вищезгаданих ефірів целюлози метилцелюлоза та гідроксипропілметилцелюлоза мають вищі показники утримання води.
Карбоксиметилцелюлоза (КМЦ)
Карбоксиметилцелюлоза, також відома як натрійкарбоксиметилцелюлоза, зазвичай відома як целюлоза, КМЦ тощо, являє собою аніонний лінійний полімер, натрієву сіль карбоксилату целюлози, що є відновлюваною та невичерпною хімічною сировиною.
Він в основному використовується в мийній промисловості, харчовій промисловості та бурових рідинах для нафтових родовищ, а кількість, що використовується в косметиці, становить лише близько 1%.
Іонний ефір целюлози виготовляється з натуральних волокон (бавовни тощо) після обробки лугом, використовуючи монохлорацетат натрію як агент етерифікації, та проходячи серію реакційних обробок.
Ступінь заміщення зазвичай становить 0,4~1,4, і його продуктивність значно залежить від ступеня заміщення.
КМЦ має чудову зв'язуючу здатність, а її водний розчин має добру суспендуючу здатність, але реального значення пластичної деформації немає.
Коли КМЦ розчиняється, фактично відбувається деполімеризація. В'язкість починає зростати під час розчинення, досягає максимуму, а потім падає до плато. Отримана в'язкість пов'язана з деполімеризацією.
Ступінь деполімеризації тісно пов'язаний з кількістю поганого розчинника (води) у рецептурі. У системі поганих розчинників, такій як зубна паста, що містить гліцерин і воду, КМЦ не буде повністю деполімеризуватися і досягне точки рівноваги.
У випадку заданої концентрації води, більш гідрофільна високозаміщена КМЦ легше деполімеризується, ніж низькозаміщена КМЦ.
Гідроксиетилцелюлоза (ГЕК)
ГЕК виготовляють шляхом обробки рафінованої бавовни лугом, а потім реакції з етиленоксидом як етерифікаційним агентом у присутності ацетону. Ступінь заміщення зазвичай становить 1,5~2,0. Він має сильну гідрофільність і легко поглинає вологу.
Гідроксиетилцелюлоза розчинна в холодній воді, але її важко розчинити в гарячій воді. Її розчин стабільний за високої температури без гелеутворення.
Він стійкий до поширених кислот та лугів. Луги можуть прискорити його розчинення та дещо збільшити його в'язкість. Його дисперсність у воді дещо гірша, ніж у метилцелюлози та гідроксипропілметилцелюлози.
Гідроксипропілметилцелюлоза (ГПМЦ)
Молекулярна формула ГПМЦ:
\[C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m,OCH2CH(OH)CH3\]n\]x
Гідроксипропілметилцелюлоза – це різновид целюлози, виробництво та споживання якої швидко зростають.
Це неіонний змішаний ефір целюлози, виготовлений з рафінованої бавовни після лужування з використанням пропіленоксиду та метилхлориду як етерифікаційного агента шляхом серії реакцій. Ступінь заміщення зазвичай становить 1,2~2,0.
Його властивості різні через різне співвідношення вмісту метоксилу та гідроксипропілу.
Гідроксипропілметилцелюлоза легко розчиняється в холодній воді, але їй буде важко розчинятися в гарячій воді. Однак температура гелеутворення в гарячій воді значно вища, ніж у метилцелюлози. Розчинність у холодній воді також значно покращується порівняно з метилцелюлозою.
В'язкість гідроксипропілметилцелюлози пов'язана з її молекулярною масою, і чим більша молекулярна маса, тим вища в'язкість. Температура також впливає на її в'язкість, зі збільшенням температури в'язкість зменшується. Однак, її висока в'язкість має менший температурний вплив, ніж метилцелюлоза. Її розчин стабільний при зберіганні за кімнатної температури.
Водоутримування гідроксипропілметилцелюлози залежить від її кількості додавання, в'язкості тощо, і її коефіцієнт водоутримання за тієї ж кількості додавання вищий, ніж у метилцелюлози.
Гідроксипропілметилцелюлоза стійка до кислот та лугів, а її водний розчин дуже стабільний у діапазоні pH = 2~12. Їдкий натр та вапняна вода мало впливають на її характеристики, але луги можуть пришвидшити її розчинення та збільшити її в'язкість.
Гідроксипропілметилцелюлоза стійка до звичайних солей, але коли концентрація сольового розчину висока, в'язкість розчину гідроксипропілметилцелюлози має тенденцію до збільшення.
Гідроксипропілметилцелюлозу можна змішувати з водорозчинними полімерними сполуками для утворення однорідного розчину з вищою в'язкістю. Такі як полівініловий спирт, ефір крохмалю, рослинна камедь тощо.
Гідроксипропілметилцелюлоза має кращу стійкість до ферментів, ніж метилцелюлоза, і її розчин менш схильний до ферментативного розкладання, ніж метилцелюлоза.
Час публікації: 14 лютого 2023 р.