Bài viết này được trình bày dưới dạng hỏi đáp nhằm cung cấp cho người đọc những kiến thức liên quan đến hydroxypropyl methyl cellulose ether, giúp bạn hiểu sâu hơn về HPMC trong thời gian ngắn, từ đó lựa chọn và sử dụng sản phẩm này hiệu quả hơn trong sản xuất thực tế.
1. Công dụng chính của là gì?hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC)?
HPMC được sử dụng rộng rãi trong vật liệu xây dựng, sơn phủ, nhựa tổng hợp, gốm sứ, y học, thực phẩm, dệt may, nông nghiệp, mỹ phẩm, thuốc lá và các ngành công nghiệp khác. HPMC có thể được chia thành: loại xây dựng, loại thực phẩm và loại y tế theo mục đích sử dụng. Hiện nay, hầu hết HPMC trong nước là loại xây dựng, trong đó tỷ lệ sử dụng bột trét tường rất lớn, khoảng 90% được dùng để làm bột trét tường, phần còn lại được dùng để làm vữa xi măng và keo dán.
2. Hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) được chia thành nhiều loại, vậy sự khác biệt trong công dụng của chúng là gì?
HPMC có thể được chia thành loại hòa tan tức thì và loại hòa tan nóng. Sản phẩm hòa tan tức thì, trong nước lạnh sẽ nhanh chóng phân tán và tan biến trong nước. Lúc này, dung dịch chưa có độ nhớt, vì HPMC chỉ mới phân tán trong nước chứ chưa thực sự hòa tan. Sau khoảng 2 phút, độ nhớt của dung dịch tăng dần, tạo thành một dung dịch keo nhớt trong suốt. Sản phẩm hòa tan nóng, trong nước lạnh, có thể nhanh chóng phân tán trong nước nóng và tan biến trong nước nóng. Khi nhiệt độ giảm xuống một nhiệt độ nhất định, độ nhớt sẽ từ từ xuất hiện cho đến khi tạo thành dung dịch keo nhớt trong suốt. Loại hòa tan nóng chỉ có thể sử dụng trong bột trét và vữa, không thể sử dụng trong keo lỏng và sơn vì sẽ có hiện tượng vón cục, nên không thể sử dụng. Loại hòa tan tức thì có phạm vi ứng dụng rộng hơn, có thể sử dụng trong bột trét và vữa, cũng như trong keo lỏng và sơn phủ mà không có chống chỉ định.
3. Các phương pháp xác định độ hòa tan của hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) có những đặc điểm đó không?
– A: Phương pháp hòa tan bằng nước nóng: Vì HPMC không tan trong nước nóng, nên ban đầu HPMC có thể được phân tán đều trong nước nóng, sau đó nhanh chóng tan khi nguội. Có hai phương pháp điển hình như sau: 1) Cho lượng nước nóng cần thiết vào bình chứa và đun nóng đến khoảng 70℃. Từ từ thêm hydroxypropyl methylcellulose vào dưới sự khuấy chậm, HPMC bắt đầu nổi trên bề mặt nước, sau đó dần dần tạo thành hỗn hợp sệt, khuấy đều và làm nguội hỗn hợp. 2) Cho lượng nước cần thiết (1/3 hoặc 2/3) vào bình chứa và đun nóng đến 70℃, theo phương pháp 1) để phân tán HPMC và chuẩn bị hỗn hợp sệt trong nước nóng; sau đó thêm lượng nước lạnh còn lại vào hỗn hợp sệt nóng, khuấy đều và làm nguội hỗn hợp. Phương pháp trộn bột: Bột HPMC và một lượng lớn các nguyên liệu dạng bột khác được trộn đều bằng máy xay, sau đó thêm nước để hòa tan. Lúc này, HPMC có thể hòa tan nhưng không kết dính, vì mỗi góc nhỏ chỉ có một ít bột HPMC, nước sẽ hòa tan ngay lập tức. – Các doanh nghiệp sản xuất bột trét và vữa đang sử dụng phương pháp này. Hydroxypropyl Methylcellulose (HPMC) được sử dụng làm chất làm đặc và chất giữ nước trong bột trét và vữa.
4. Làm thế nào để xác định chất lượng của hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) một cách đơn giản và trực quan?
– Câu trả lời: (1) độ trắng: mặc dù độ trắng không thể xác định liệuHPMC(1) Chất này tốt để sử dụng, và nếu được thêm vào trong quá trình sản xuất chất làm trắng, sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của nó. Tuy nhiên, các sản phẩm tốt thường có màu trắng. (2) Độ mịn: Độ mịn của HPMC thường là 80 mesh và 100 mesh, 120 mesh ít được sử dụng hơn, HPMC ở Hà Nội chủ yếu là 80 mesh, độ mịn càng cao thì nhìn chung càng tốt. (3) Độ truyền quang: Khi hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) hòa tan trong nước, tạo thành một chất keo trong suốt, hãy xem độ truyền quang của nó, độ truyền quang càng lớn thì càng tốt, càng ít vật liệu không tan bên trong. Độ thấm của lò phản ứng thẳng đứng thường tốt, lò phản ứng nằm ngang thì kém hơn, nhưng không thể nói rằng chất lượng sản phẩm sản xuất bằng lò phản ứng thẳng đứng tốt hơn so với lò phản ứng nằm ngang, chất lượng sản phẩm được quyết định bởi nhiều yếu tố. (4) Tỷ trọng riêng: Tỷ trọng riêng càng lớn thì càng nặng càng tốt. Nói chung, vì hàm lượng hydroxypropyl càng cao, hàm lượng hydroxypropyl càng cao thì khả năng giữ nước càng tốt.
5. Hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) với lượng bao nhiêu trong bột trét?
– Trả lời: Trong thực tế, liều lượng HPMC cần dùng phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, nhiệt độ, chất lượng tro canxi tại địa phương, công thức bột trét và “yêu cầu chất lượng của khách hàng”. Nói chung, liều lượng bột trét chống thấm nước thường nằm trong khoảng 4-5 kg. Ví dụ: Bột trét ở Bắc Kinh thường dùng 5 kg; ở Quý Châu, hầu hết dùng 5 kg vào mùa hè và 4,5 kg vào mùa đông. Ở Vân Nam, lượng dùng ít hơn, thường từ 3-4 kg, v.v. Còn liều lượng HPMC trong bột trét 821 thường là 2-3 kg.
6. Hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC), độ nhớt thích hợp là bao nhiêu?
– Câu trả lời: Bột trét tường thông thường có độ nhớt 100 nghìn là được, nhưng yêu cầu đối với vữa trát tường thì cao hơn, cần độ nhớt 150 nghìn mới dùng được. Hơn nữa, vai trò quan trọng nhất của HPMC là khả năng giữ nước, tiếp theo là khả năng làm đặc. Trong bột trét tường, miễn là khả năng giữ nước tốt, độ nhớt thấp (7-80 nghìn) cũng được, tất nhiên, độ nhớt càng lớn thì khả năng giữ nước càng tốt, khi độ nhớt trên 100 nghìn, độ nhớt ít ảnh hưởng đến khả năng giữ nước.
7. Hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC): Các chỉ tiêu kỹ thuật chính là gì?
A: Hàm lượng hydroxypropyl và độ nhớt là những yếu tố mà hầu hết người dùng quan tâm. Hàm lượng hydroxypropyl càng cao thì khả năng giữ nước càng tốt. Độ nhớt, khả năng giữ nước, tính tương đối (nhưng không tuyệt đối) cũng tốt hơn, và độ nhớt, trong vữa xi măng thì nên sử dụng ở mức độ vừa phải.
8. Hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) có nguyên liệu chính là gì?
– Câu trả lời: Nguyên liệu chính của hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) gồm: bông tinh chế, clorometan, propylen oxit, các nguyên liệu khác như kiềm dạng viên, axit, toluen, cồn isopropyl, v.v.
9. HPMC trong ứng dụng bột trét tường đóng vai trò chính gì, có phải là về mặt hóa học không?
HPMC trong bột trét tường có ba vai trò: làm đặc, giữ nước và hỗ trợ thi công. Làm đặc: Cellulose có thể được làm đặc để tạo thành hỗn hợp huyền phù, giúp dung dịch duy trì độ đồng đều, chống chảy lan. Giữ nước: Giúp bột trét khô chậm hơn, hỗ trợ phản ứng canxi cacbonat dưới tác dụng của nước. Hỗ trợ thi công: Cellulose có tác dụng bôi trơn, giúp bột trét có độ bám dính tốt. HPMC không tham gia vào bất kỳ phản ứng hóa học nào, chỉ đóng vai trò hỗ trợ. Khi thêm nước vào bột trét tường, phản ứng hóa học xảy ra, tạo ra vật liệu mới. Bột trét trên tường bị nghiền thành bột, sau đó được sử dụng thì không còn bị phân hủy nữa vì đã hình thành vật liệu mới (canxi cacbonat). Thành phần chính của bột canxi xám là: Ca(OH)2, CaO và một lượng nhỏ CaCO3, hỗn hợp CaO + H2O = Ca(OH)2 – Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O. Tro canxi trong nước và không khí dưới tác dụng của CO2 tạo thành canxi cacbonat, và HPMC chỉ có chức năng giữ nước, hỗ trợ phản ứng tốt hơn cho tro canxi, bản thân nó không tham gia vào bất kỳ phản ứng nào.
10. HPMC là ete xenluloza không ion, vậy không ion nghĩa là gì?
A: Nói chung, chất không ion là chất trong nước không bị ion hóa. Ion hóa là quá trình phân ly chất điện giải thành các ion mang điện tích tự do trong một dung môi cụ thể, chẳng hạn như nước hoặc rượu. Ví dụ, natri clorua (NaCl), loại muối chúng ta ăn hàng ngày, hòa tan trong nước và ion hóa tạo ra các ion natri (Na+) mang điện tích dương và các ion clorua (Cl-) mang điện tích âm. Nói cách khác, HPMC trong nước không phân ly thành các ion mang điện tích mà tồn tại dưới dạng phân tử.
11. Nhiệt độ của gel hydroxypropyl methylcellulose và mối liên hệ của nó với điều gì?
– Câu trả lời: Nhiệt độ tạo gel của HPMC có liên quan đến hàm lượng methoxy của nó. Hàm lượng methoxy càng thấp thì nhiệt độ tạo gel càng cao.
12. Có mối liên hệ nào giữa bột trét và HPMC không?
– Câu trả lời: Bột trét tường và chất lượng canxi có mối quan hệ rất lớn, còn HPMC thì không có nhiều mối quan hệ như vậy. Hàm lượng canxi thấp và tỷ lệ CaO, Ca(OH)2 trong tro canxi không phù hợp sẽ gây ra hiện tượng bột bị vón cục. Nếu liên quan đến HPMC, thì khả năng giữ nước kém của HPMC cũng sẽ gây ra hiện tượng bột bị vón cục. Để biết lý do cụ thể, vui lòng xem câu hỏi 9.
13. Sự khác biệt giữa hydroxypropyl methylcellulose dạng hòa tan trong nước lạnh và dạng hòa tan trong nước nóng trong quá trình sản xuất là gì?
– A: Loại HPMC hòa tan trong nước lạnh là loại được xử lý bề mặt bằng glyoxal, khi cho vào nước lạnh sẽ nhanh chóng phân tán nhưng không thực sự tan hết, độ nhớt tăng lên rồi mới tan. Loại hòa tan trong nhiệt không được xử lý bề mặt bằng glyoxal. Thể tích glyoxal lớn, tốc độ phân tán nhanh, nhưng độ nhớt tăng chậm, thể tích nhỏ, ngược lại.
14. Hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) có mùi gì vậy?
– Câu trả lời: HPMC được sản xuất bằng phương pháp dung môi được làm từ toluen và cồn isopropyl làm dung môi. Nếu quá trình rửa không kỹ, sẽ còn lại một số mùi vị.
15. Các ứng dụng khác nhau, làm thế nào để chọn hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) phù hợp?
– Câu trả lời: Đối với bột trét tường: yêu cầu thấp hơn, độ nhớt 100 nghìn là được, điều quan trọng là phải giữ nước tốt hơn. Đối với vữa: yêu cầu cao hơn, cần độ nhớt cao, 150 nghìn là tốt hơn. Đối với keo dán: cần sản phẩm khô nhanh, độ nhớt cao.
16, hydroxypropyl methylcellulose, tên gọi khác của nó là gì?
A: Hydroxypropyl Methyl Cellulose, tiếng Anh: Hydroxypropyl Methyl Cellulose, viết tắt: HPMC hoặc MHPC, tên gọi khác: Hydroxypropyl Methyl Cellulose; Cellulose hydroxypropyl methyl ether; Cellulose Hypromellose, 2-hydroxypropyl methyl Cellulose ether. Cellulose hydroxypropyl Methyl ether Hyprolose.
17. HPMC trong ứng dụng bột trét, nguyên nhân gây ra hiện tượng nổi bọt trong bột trét là gì?
HPMC trong bột trét có ba vai trò: làm đặc, giữ nước và tạo cấu trúc. Không tham gia vào bất kỳ phản ứng nào. Nguyên nhân gây ra bọt khí: 1. Cho quá nhiều nước. 2. Lớp đáy chưa khô, lớp trên cùng bị bong tróc, cũng dễ gây ra bọt khí.
18. Công thức bột trét tường cho tường trong và ngoài nhà?
– Câu trả lời: Bột trét tường chống thấm cho tường trong: 750~850kg bột canxi nặng, 150~250kg bột canxi xám, 4~5kg bột ete xenluloza và 1~2kg bột polyvinyl alcohol (có thể thêm vào tùy theo tỷ lệ); Bột trét tường ngoại thất: xi măng trắng 350kg, canxi nặng 500-550kg, canxi xám 100-150kg, bột latex 8-12kg, ete xenluloza 5kg, sợi gỗ 3kg.
19. Sự khác biệt giữa là gì?HPMCVàMC?
– MC (methyl cellulose) là ete cellulose được tạo thành từ bông tinh chế sau khi xử lý kiềm, sử dụng metan clorua làm chất ete hóa, thông qua một loạt các phản ứng. Nói chung, mức độ thế là 1,6~2,0, và độ hòa tan thay đổi theo mức độ thế. Đây là một ete cellulose không ion.
(1) Khả năng giữ nước của metyl cellulose phụ thuộc vào lượng thêm vào, độ nhớt, độ mịn của hạt và tốc độ hòa tan. Nói chung, lượng thêm vào lớn, độ mịn nhỏ, độ nhớt cao thì tỷ lệ giữ nước cao. Trong đó, lượng thêm vào có tác động lớn nhất đến tỷ lệ giữ nước, độ nhớt và mức độ tỷ lệ giữ nước không tỷ lệ thuận với nhau. Tốc độ hòa tan chủ yếu phụ thuộc vào mức độ biến đổi bề mặt và độ mịn của các hạt cellulose. Trong các ete cellulose nêu trên, metyl cellulose và hydroxypropyl metyl cellulose có tỷ lệ giữ nước cao hơn.
(2) Methyl cellulose có thể hòa tan trong nước lạnh, hòa tan trong nước nóng sẽ gặp khó khăn, dung dịch nước của nó rất ổn định trong phạm vi pH=3~12. Nó có khả năng tương thích tốt với tinh bột, gôm guanidine và nhiều chất hoạt động bề mặt. Quá trình tạo gel xảy ra khi nhiệt độ đạt đến nhiệt độ tạo gel.
(3) Sự thay đổi nhiệt độ sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến tỷ lệ giữ nước của metyl cellulose. Nói chung, nhiệt độ càng cao thì khả năng giữ nước càng kém. Nếu nhiệt độ vữa vượt quá 40℃, khả năng giữ nước của metyl cellulose sẽ kém hơn đáng kể, ảnh hưởng nghiêm trọng đến việc thi công vữa.
(4) Methyl cellulose có ảnh hưởng rõ rệt đến việc thi công và độ bám dính của vữa. Ở đây, “độ bám dính” đề cập đến lực bám dính mà công nhân cảm nhận được giữa dụng cụ thi công và bề mặt tường, tức là sức kháng cắt của vữa. Tính chất bám dính lớn, sức kháng cắt của vữa lớn, và lực mà công nhân cần trong quá trình sử dụng cũng lớn, do đó tính chất thi công của vữa kém.
Trong các sản phẩm ete xenluloza, độ bám dính metyl xenluloza ở mức trung bình. HPMC (hydroxypropyl metyl xenluloza) được làm từ bông tinh chế sau khi xử lý kiềm hóa, sử dụng propylene oxide và clorometan làm chất ete hóa, thông qua một loạt phản ứng để tạo thành ete xenluloza hỗn hợp không ion. Mức độ thế thường là 1,2~2,0. Tính chất của nó bị ảnh hưởng bởi tỷ lệ hàm lượng metoxy và hàm lượng hydroxypropyl.
(1) Hydroxypropyl metyl cellulose hòa tan trong nước lạnh, hòa tan trong nước nóng sẽ gặp khó khăn. Nhưng nhiệt độ tạo gel của nó trong nước nóng cao hơn đáng kể so với metyl cellulose. Độ hòa tan của metyl cellulose trong nước lạnh cũng được cải thiện đáng kể.
(2) Độ nhớt của hydroxypropyl methyl cellulose có liên quan đến trọng lượng phân tử của nó, và trọng lượng phân tử càng lớn thì độ nhớt càng cao. Nhiệt độ cũng sẽ ảnh hưởng đến độ nhớt của nó, nhiệt độ tăng thì độ nhớt giảm. Tuy nhiên, độ nhớt ở nhiệt độ cao thấp hơn so với methyl cellulose. Dung dịch ổn định khi được bảo quản ở nhiệt độ phòng.
(3) Hydroxypropyl methyl cellulose ổn định với axit và kiềm, và dung dịch nước của nó rất ổn định trong phạm vi pH=2~12. Natri hydroxit và nước vôi không ảnh hưởng nhiều đến tính chất của nó, nhưng kiềm có thể đẩy nhanh tốc độ hòa tan và cải thiện độ nhớt của pin. Hydroxypropyl methyl cellulose ổn định với các muối thông thường, nhưng khi nồng độ dung dịch muối cao, độ nhớt của dung dịch hydroxypropyl methyl cellulose có xu hướng tăng lên.
(4) Khả năng giữ nước của hydroxypropyl methyl cellulose phụ thuộc vào lượng thêm vào, độ nhớt, v.v., cùng một lượng nước thì tỷ lệ giữ nước cao hơn methyl cellulose.
(5) Hydroxypropyl metyl cellulose có thể được trộn với các hợp chất polyme hòa tan trong nước để tạo thành một dung dịch đồng nhất, có độ nhớt cao hơn. Ví dụ như polyvinyl alcohol, tinh bột ete, gôm thực vật, v.v.
(6) Độ bám dính của hydroxypropyl methyl cellulose với cấu trúc vữa cao hơn so với methyl cellulose.
(7) hydroxypropyl methyl cellulose có khả năng kháng enzym tốt hơn methyl cellulose và khả năng phân hủy enzym của dung dịch của nó thấp hơn so với methyl cellulose.
20. Mối quan hệ giữa độ nhớt và nhiệt độ của HPMC cần được chú ý trong ứng dụng thực tế là gì?
– Câu trả lời: Độ nhớt của HPMC tỷ lệ nghịch với nhiệt độ, nghĩa là độ nhớt tăng khi nhiệt độ giảm. Khi nói về độ nhớt của một sản phẩm, chúng ta đang nói đến kết quả đo dung dịch nước 2% của sản phẩm đó ở nhiệt độ 20 độ C. Trong ứng dụng thực tế, ở những khu vực có sự chênh lệch nhiệt độ lớn giữa mùa hè và mùa đông, cần lưu ý khuyến nghị sử dụng độ nhớt tương đối thấp hơn vào mùa đông, điều này sẽ thuận lợi hơn cho việc thi công. Nếu không, khi nhiệt độ thấp, độ nhớt của cellulose sẽ tăng lên, khi cạo sẽ cảm thấy nặng. Độ nhớt trung bình: 75000-100000 chủ yếu được sử dụng cho bột trét tường vì: khả năng giữ nước tốt. Độ nhớt cao: 150000-200000 chủ yếu được sử dụng cho vữa cách nhiệt hạt polystyrene và vữa cách nhiệt hạt thủy tinh. Lý do: độ nhớt cao, vữa không dễ bị rơi vụn, không bị chảy và vón cục, cải thiện khả năng thi công. Nhưng nhìn chung, độ nhớt càng cao thì khả năng giữ nước càng tốt, vì vậy nhiều nhà máy sản xuất vữa khô cân nhắc chi phí, sử dụng cellulose có độ nhớt trung bình (75.000-100.000) thay thế cho cellulose có độ nhớt thấp (20.000-40.000) để giảm lượng phụ gia.
Thời gian đăng bài: 25/04/2024