Giải pháp HPMC

1. Công dụng chính của hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) là gì?

Trả lời :HPMCHPMC 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 dùng trong xây dựng, loại dùng trong thực phẩm và loại dùng trong y tế theo mục đích sử dụng. Hiện nay, HPMC tự chế chủ yếu là loại dùng trong xây dựng, trong đó lượng HPMC dùng để làm 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 về công dụng giữa chúng là gì?

Trả lời: HPMC có thể được chia thành loại hòa tan tức thì và loại hòa tan khi đun 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 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 khi đun nóng, trong nước lạnh sẽ vón cục, có thể hòa tan trong nước nóng, nhanh chóng phân tán và tan biến trong nước nóng, cho đến 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 khi đun nóng chỉ có thể sử dụng trong bột trét và vữa, không thể sử dụng trong keo lỏng và sơn phủ vì có thể xảy ra hiện tượng vón cục, nên không thể sử dụng. Loại hòa tan tức thì có phạm vi ứng dụng rộng hơn một chút, có thể sử dụng trong bột trét và vữa, cũng như trong keo lỏng và sơn phủ, không có gì phải kiêng kỵ.

3. Các phương pháp hòa tan hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) có những đặc điểm đó không?

– Câu trả lời: Phương pháp hòa tan bằng nước nóng: Vì HPMC không tan trong nước nóng, nên HPMC có thể được phân tán đều trong nước nóng trước, sau đó nhanh chóng tan khi nguội. Có hai phương pháp điển hình như sau:

1) Đổ lượng nước nóng cần thiết vào bình chứa và đun nóng đến khoảng 70℃. Từ từ cho hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) vào trong khi khuấy nhẹ, HPMC sẽ nổi trên mặt nước và dần dần tạo thành hỗn hợp sệt, sau đó làm nguội trong khi khuấy.

2) Cho 1/3 hoặc 2/3 lượng nước cần thiết vào bình chứa và đun nóng đến 70℃. Phân tán HPMC theo phương pháp 1) để chuẩn bị hỗn hợp sệt trong nước nóng; Sau đó, thêm phần nước lạnh còn lại vào hỗn hợp sệt trong nước nóng và làm nguội hỗn hợp sau khi khuấy đều.

Phương pháp trộn bột: Bột HPMC và một lượng lớn các nguyên liệu dạng bột khác được trộn đều bằng máy trộn, sau đó thêm nước để hòa tan. Lúc này, HPMC có thể hòa tan mà không bị vón cục, vì mỗi góc nhỏ chỉ có một ít bột HPMC, nước sẽ hòa tan ngay lập tức. – Các nhà sản xuất bột trét và vữa sử dụng phương pháp này. [Hydroxypropyl methyl cellulose (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 dễ hiểu?

Câu trả lời: (1) Độ trắng: Mặc dù độ trắng không thể quyết định HPMC có tốt hay không, và nếu thêm chất làm trắng trong quá trình sản xuất sẽ ảnh hưởng đến chất lượng. Tuy nhiên, hầu hết các sản phẩm tốt đều có độ trắng tốt. (2) Độ mịn: Độ mịn của HPMC thường là 80 mesh và 100 mesh, 120 mesh thì ít hơn. HPMC ở Hà Bắc chủ yếu là 80 mesh, nói chung độ mịn càng cao thì càng tốt. (3) Độ truyền quang: Khi hòa tan hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) vào nước, sẽ tạo thành một dung dịch keo trong suốt. Hãy xem độ truyền quang của nó, độ truyền quang càng lớn thì càng tốt, lượng chất không tan bên trong càng ít. Độ truyền quang của lò phản ứng thẳng đứng thường tốt hơn, còn của lò phản ứng nằm ngang thì kém hơn, nhưng điều đó không có nghĩa là chất lượng sản phẩm của lò phản ứng thẳng đứng tốt hơn lò phản ứng nằm ngang. Có nhiều yếu tố quyết định chất lượng sản phẩm. (4) Tỷ lệ: Tỷ lệ càng lớn thì càng nặng thì càng tốt. Hơn nữa, vì hàm lượng gốc hydroxyl propyl thường cao, nên khả năng bảo vệ nước càng tốt hơn.

5. Độ nhớt của hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) có phù hợp hơn không?

– Trả lời: Bột trét tường loại thông thường có độ nhớt 100.000 là đủ dùng, một số loại có yêu cầu cao hơn trong vữa, cần loại có khả năng giữ nước lên đến 150.000. Hơn nữa, HPMC có vai trò quan trọng nhất là giữ nước, tiếp theo là làm đặc. Trong bột trét tường, miễn là khả năng giữ nước tốt, độ nhớt thấp (7-80.000) cũng được, tất nhiên, độ nhớt càng lớn thì khả năng giữ nước càng tốt, khi độ nhớt trên 100.000 thì khả năng giữ nước không còn nhiều.

6. Hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC): Các chỉ tiêu kỹ thuật chính là gì?

Câu trả lời: Hàm lượng hydroxypropyl và độ nhớt, hầu hết người dùng đều quan tâm đến hai chỉ số này. Hàm lượng hydroxypropyl càng cao thì khả năng giữ nước càng tốt. Độ nhớt cũng giúp cải thiện khả năng giữ nước, và nếu độ nhớt cao thì vữa xi măng càng tốt hơn.

7. Hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC): Nguyên liệu chính của nó là gì?

Câu trả lời: Nguyên liệu chính của hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC): bông tinh chế, clorometan, propylen oxit, các nguyên liệu khác, kiềm dạng viên, axit, toluen, cồn isopropyl, v.v.

8. HPMC trong ứng dụng bột trét tường, đóng vai trò chính, liệu có xảy ra phản ứng hóa học nào không?

Trả lời: HPMC trong bột trét tường có ba vai trò: làm đặc, giữ nước và tạo cấu trúc. Làm đặc: cellulose có thể làm đặc bột thành dạng huyền phù, giúp dung dịch giữ được độ đồng nhất, chống chảy lan. Giữ nước: giúp bột trét khô chậm, hỗ trợ canxi cacbonat trong phản ứng với nước. Tạo cấu trúc: chất bôi trơn cellulose giúp bột trét có độ bền tốt. HPMC không tham gia vào bất kỳ phản ứng hóa học nào, mà chỉ đóng vai trò hỗ trợ. Bột trét và nước khi trét lên tường sẽ phản ứng hóa học, tạo ra các chất mới. Nếu bột trét bị bong ra khỏi tường, nghiền thành bột mịn rồi sử dụng, sẽ không tốt vì đã hình thành chất mới (canxi cacbonat). Thành phần chính của bột canxi xám là hỗn hợp của Ca(OH)2, CaO và một lượng nhỏ CaCO3, CaO + H2O = Ca(OH)2 — Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O. Canxi xám trong nước và không khí dưới tác dụng của CO2, canxi cacbonat và HPMC chỉ tham gia vào phản ứng với nước, giúp canxi xám phản ứng tốt hơn, bản thân nó không tham gia vào bất kỳ phản ứng nào.

9. HPMC là ete xenluloza không ion, vậy không ion là gì?

A: Nói chung, chất không ion là những chất không bị ion hóa trong nước. Ion hóa là sự phân ly của 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, muối chúng ta ăn hàng ngày — natri clorua (NaCl) 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. Tức là, HPMC trong nước không phân ly thành các ion mang điện tích, mà tồn tại dưới dạng phân tử.

10. Nhiệt độ tạo gel của hydroxypropyl methyl cellulose có liên quan đến yếu tố nào?

– Câu trả lời: Nhiệt độ đông đặc củaHPMCĐiều này có liên quan đến hàm lượng methoxyl, hàm lượng methoxyl càng thấp thì nhiệt độ tạo gel càng cao.

11. Bột trét và HPMC không có mối liên hệ nào?

Câu trả lời: Bột trét tường bị rơi vụn chủ yếu phụ thuộc vào chất lượng canxi trong tro, còn HPMC thì không có mối liên hệ quá lớn. Hàm lượng canxi thấp trong canxi xám và tỷ lệ CaO và Ca(OH)2 không phù hợp trong canxi xám sẽ gây ra hiện tượng bột rơi vụn. Nếu có mối liên hệ nhỏ với HPMC, thì khả năng giữ nước kém của HPMC cũng sẽ gây ra hiện tượng bột rơi vụn.

12. Hydroxypropyl methyl cellulose hòa tan trong nước lạnh và hòa tan trong nước nóng có sự khác biệt nào trong quá trình sản xuất?

– Câu trả lời: Dung dịch HPMC hòa tan nhanh 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 hoàn toàn, độ nhớt tăng lên rồi mới tan. Loại hòa tan nhiệt thì chưa được xử lý bề mặt bằng glyoxal. Lượng glyoxal lớn thì tốc độ phân tán nhanh, nhưng độ nhớt tăng chậm; lượng glyoxal nhỏ thì ngược lại.

13. Mùi của hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) như thế nào?

– Câu trả lời: HPMC được sản xuất bằng phương pháp dung môi được làm từ toluen và cồn isopropyl. Nếu quá trình rửa không kỹ, sẽ còn lại một số mùi vị.

14. Với nhiều mục đích sử dụng khác nhau, làm thế nào để chọn loại hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) phù hợp?

– Câu trả lời: Ứng dụng phấn rôm trẻ em: yêu cầu thấp hơn, độ nhớt 100 nghìn là được, điều quan trọng là phải giữ cho nước ở gần. Ứng dụng vữa: yêu cầu cao hơn, yêu cầu độ nhớt cao, 150 nghìn là tốt hơn. Ứng dụng keo dán: cần sản phẩm tức thì, độ nhớt cao.

15. Tên gọi khác của hydroxypropyl methyl cellulose là gì?

– CÂU TRẢ LỜI: Hydroxypropyl Methyl Cellulose, viết tắt là HPMC hoặc MHPC, hoặc Hydroxypropyl Methyl Cellulose; Cellulose hydroxypropyl methyl ether; Hypromellose, Cellulose, 2-hydroxypropyl methyl Cellulose ether.

16. Nguyên nhân gây ra hiện tượng nổi bọt trong bột trét tường khi sử dụng HPMC là gì?

Câu trả lời: HPMC trong bột trét có ba vai trò chính: chất làm đặc, nước và chất tạo cấu trúc. Nó không tham gia vào bất kỳ phản ứng hóa học nào. Nguyên nhân gây ra bọt khí: 1. Quá nhiều nước. 2. Lớp đáy chưa khô, lớp trên cùng bị bong tróc, dễ bị phồng rộp.

17. HPMC và MC khác nhau ở điểm nào?

– Câu trả lời: MC là metyl cellulose, được tạo ra từ ete cellulose thông qua một loạt các phản ứng với metan clorua làm chất ete hóa sau khi bông tinh chế được xử lý bằng kiềm. Nói chung, mức độ thế là 1,6~2,0, và độ hòa tan thay đổi theo mức độ thế. Thuộc loại 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, khi thêm một lượng lớn, độ mịn nhỏ, độ nhớt cao thì khả năng giữ nước cao. Trong đó, lượng chất phụ gia có ảnh hưởng lớn nhất đến khả năng giữ nước, còn độ nhớt không tỷ lệ thuận với khả năng giữ nước. Tốc độ hòa tan chủ yếu phụ thuộc vào mức độ biến đổi bề mặt và độ mịn của các hạt cellulose. Trong số các ete cellulose nêu trên, metyl cellulose và hydroxypropyl metyl cellulose có khả năng giữ nước cao hơn.

(2) Methyl cellulose hòa tan trong nước lạnh, khó hòa tan trong nước nóng. Dung dịch nước của nó rất ổn định trong khoảng 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 của vữa vượt quá 40℃, khả năng giữ nước của metyl cellulose sẽ kém hơn đáng kể, điều này ảnh hưởng nghiêm trọng đến khả năng thi công của vữa.

(4) Methyl cellulose có ảnh hưởng rõ rệt đến khả năng thi công và độ bám dính của vữa. “Độ bám dính” ở đây đề cập đến độ bám dính mà người thợ cảm nhận được giữa dụng cụ và bề mặt tường, tức là khả năng chống cắt của vữa. Độ bám dính lớn, khả năng chống cắt của vữa lớn, cường độ mà người thợ yêu cầu trong quá trình sử dụng cũng lớn, và việc thi công vữa kém. Trong các sản phẩm ete cellulose, độ bám dính của methyl cellulose ở mức trung bình.

HPMC (hydroxypropyl methyl cellulose) được tinh chế từ bông sau khi xử lý kiềm, sử dụng propylene oxide và chloromethane làm chất ete hóa, thông qua một loạt phản ứng để tạo thành ete hỗn hợp cellulose không ion. Mức độ thế thường là 1,2~2,0. Tính chất của nó thay đổi tùy thuộc vào tỷ lệ hàm lượng methoxy và hydroxypropyl.

(1) Hydroxypropyl methyl cellulose dễ tan trong nước lạnh, khó tan trong nước nóng. Tuy nhiên, nhiệt độ tạo gel của nó trong nước nóng rõ ràng cao hơn so với methyl cellulose. Độ hòa tan của methyl 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 cao thì độ nhớt càng cao. Nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến độ nhớt. Độ nhớt giảm khi nhiệt độ tăng. Nhưng ảnh hưởng của nhiệt độ cao đến độ nhớt của nó 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 bazơ, và dung dịch nước của nó rất ổn định trong phạm vi pH=2~12. Natri hydroxit và nước vôi ít ảnh hưởng đến tính chất của nó, nhưng kiềm có thể đẩy nhanh tốc độ hòa tan và cải thiện độ nhớt. 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 liều lượng và độ nhớt của nó, và tỷ lệ giữ nước của hydroxypropyl methyl cellulose cao hơn so với methyl cellulose ở cùng liều lượng.

(5) Hydroxypropyl methyl cellulose có thể được trộn với các hợp chất polyme hòa tan trong nước để tạo thành dung dịch đồng nhất, có độ nhớt cao hơn. Ví dụ như polyvinyl alcohol, ete tinh bột, keo 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 enzyme tốt hơn methyl cellulose và khả năng phân hủy enzyme trong dung dịch của nó thấp hơn so với methyl cellulose.

18. Cần lưu ý điều gì trong việc ứng dụng thực tiễn mối quan hệ giữa độ nhớt và nhiệt độ của HPMC?

Câu trả lời: Độ nhớt củaHPMCĐộ nhớt 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 độ nhớt của 2% sản phẩm đó trong nước ở 20 độ C.

Trong thực tế ứng dụng, ở những khu vực có sự chênh lệch nhiệt độ lớn giữa mùa hè và mùa đông, cần lưu ý rằng nên sử dụng loại có độ nhớt tương đối thấp 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, và khi cạo sẽ cảm thấy nặng nề.

Độ nhớt trung bình: 75000-100000, chủ yếu được sử dụng cho bột trét.

Lý do: Khả năng giữ nước tốt.

Độ nhớt cao: 150000-200000 chủ yếu được sử dụng cho vữa cách nhiệt hạt polystyrene, bột cao su và vữa cách nhiệt hạt thủy tinh hóa.

Lý do: độ nhớt cao, vữa không dễ bị nhỏ giọt, chảy đều, giúp cải thiện chất lượng 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, xét về chi phí, sử dụng cellulose có độ nhớt trung bình (75000-100000) để thay thế cellulose có độ nhớt trung bình và thấp (20000-40000) nhằm giảm lượng phụ gia.