การแนะนำเซลลูโลสอีเทอร์ทั่วไปหลายชนิด

เมทิลเซลลูโลส (MC)

สูตรโมเลกุลของเมทิลเซลลูโลส (MC) คือ:

[C6H7O2(OH)3-h(OCH3)n\]x

กระบวนการผลิตคือการทำให้เซลลูโลสอีเทอร์ผ่านปฏิกิริยาชุดหนึ่งหลังจากที่ฝ้ายที่ผ่านการกลั่นได้รับการบำบัดด้วยอัลคาไล และใช้เมทิลคลอไรด์เป็นสารอีเทอร์ริฟิเคชั่น โดยทั่วไป ระดับของการทดแทนคือ 1.6~2.0 และความสามารถในการละลายก็แตกต่างกันตามระดับการทดแทนที่แตกต่างกัน มันเป็นของอีเทอร์เซลลูโลสที่ไม่มีไอออนิก

เมทิลเซลลูโลสละลายได้ในน้ำเย็น และจะละลายในน้ำร้อนได้ยาก สารละลายที่เป็นน้ำมีความเสถียรมากในช่วง pH=3~12

มีความเข้ากันได้ดีกับแป้ง กัวกัม ฯลฯ และสารลดแรงตึงผิวหลายชนิด เมื่ออุณหภูมิถึงอุณหภูมิการเกิดเจล จะเกิดเจลขึ้น

การกักเก็บน้ำของเมทิลเซลลูโลสขึ้นอยู่กับปริมาณการเติม ความหนืด ความละเอียดของอนุภาค และอัตราการละลาย

โดยทั่วไป หากปริมาณการเติมมีขนาดใหญ่ ความละเอียดมีขนาดเล็ก และมีความหนืดสูง อัตราการกักเก็บน้ำจะสูง ในหมู่พวกเขา ปริมาณการเติมมีผลกระทบมากที่สุดต่ออัตราการกักเก็บน้ำ และระดับความหนืดไม่ได้เป็นสัดส่วนโดยตรงกับระดับอัตราการกักเก็บน้ำ อัตราการละลายส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับระดับการเปลี่ยนแปลงพื้นผิวของอนุภาคเซลลูโลสและความละเอียดของอนุภาค

ในบรรดาเซลลูโลสอีเทอร์ข้างต้น เมทิลเซลลูโลสและไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสมีอัตราการกักเก็บน้ำสูงกว่า

คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส (CMC)

คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสหรือที่รู้จักกันในชื่อโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสหรือที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อเซลลูโลส cmc ฯลฯ เป็นโพลีเมอร์เชิงเส้นประจุลบซึ่งเป็นเกลือโซเดียมของเซลลูโลสคาร์บอกซิเลตและสามารถหมุนเวียนได้และไม่มีวันหมด วัตถุดิบเคมี

ส่วนใหญ่จะใช้ในอุตสาหกรรมผงซักฟอก อุตสาหกรรมอาหาร และน้ำมันเจาะแหล่งน้ำมัน และปริมาณที่ใช้ในเครื่องสำอางมีเพียงประมาณ 1% เท่านั้น

อิออนเซลลูโลสอีเทอร์ทำจากเส้นใยธรรมชาติ (ฝ้าย ฯลฯ) หลังจากการบำบัดด้วยอัลคาไล โดยใช้โซเดียมโมโนคลอโรอะซิเตตเป็นสารอีเธอริฟิเคชัน และผ่านการบำบัดด้วยปฏิกิริยาหลายชุด

ระดับของการทดแทนโดยทั่วไปคือ 0.4~1.4 และประสิทธิภาพของมันจะได้รับผลกระทบอย่างมากจากระดับของการทดแทน

CMC มีความสามารถในการยึดเกาะที่ดีเยี่ยม และสารละลายในน้ำมีความสามารถในการแขวนลอยได้ดี แต่ไม่มีค่าการเปลี่ยนรูปพลาสติกที่แท้จริง

เมื่อ CMC ละลาย จะเกิดการดีพอลิเมอไรเซชันเกิดขึ้นจริง ความหนืดเริ่มเพิ่มขึ้นในระหว่างการละลาย ผ่านค่าสูงสุด จากนั้นจึงลดลงจนถึงที่ราบสูง ความหนืดที่เกิดขึ้นนั้นสัมพันธ์กับการเกิดโพลิเมอไรเซชัน

ระดับของดีพอลิเมอไรเซชันมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับปริมาณของตัวทำละลาย (น้ำ) ที่ไม่ดีในสูตร ในระบบตัวทำละลายที่ไม่ดี เช่น ยาสีฟันที่มีกลีเซอรีนและน้ำ CMC จะไม่สลายตัวเป็นโพลีเมอร์อย่างสมบูรณ์และจะถึงจุดสมดุล

ในกรณีของความเข้มข้นของน้ำที่กำหนด CMC ที่ถูกแทนที่ด้วยที่ชอบน้ำสูงนั้นจะถูกดีโพลีเมอร์ไลซ์ได้ง่ายกว่า CMC ที่ถูกแทนที่ในระดับต่ำ

ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส (HEC)

HEC ผลิตขึ้นโดยการบำบัดฝ้ายที่ผ่านการกลั่นด้วยอัลคาไล จากนั้นทำปฏิกิริยากับเอทิลีนออกไซด์เป็นสารอีเทอร์ริฟิเคชั่นเมื่อมีอะซิโตน ระดับของการทดแทนโดยทั่วไปคือ 1.5~2.0 มีความสามารถในการชอบน้ำได้ดีและดูดซับความชื้นได้ง่าย

ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสละลายได้ในน้ำเย็น แต่ละลายในน้ำร้อนได้ยาก สารละลายมีความเสถียรที่อุณหภูมิสูงโดยไม่เกิดเจล

มีความเสถียรต่อกรดและเบสทั่วไป อัลคาลิสสามารถเร่งการละลายและเพิ่มความหนืดได้เล็กน้อย ความสามารถในการกระจายตัวในน้ำแย่กว่าเมทิลเซลลูโลสและไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสเล็กน้อย

ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC)

สูตรโมเลกุลของ HPMC คือ:

\[C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)ม,OCH2CH(OH)CH3\]n\]x

ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสเป็นเซลลูโลสหลากหลายชนิดซึ่งมีผลผลิตและการบริโภคเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

เป็นอีเทอร์ผสมเซลลูโลสที่ไม่มีไอออนิกซึ่งทำจากฝ้ายที่ผ่านการกลั่นแล้วหลังจากการทำให้เป็นด่าง โดยใช้โพรพิลีนออกไซด์และเมทิลคลอไรด์เป็นสารอีเทอร์ริฟิเคชั่น โดยผ่านปฏิกิริยาชุดหนึ่ง ระดับของการทดแทนโดยทั่วไปคือ 1.2~2.0

คุณสมบัติของมันแตกต่างกันเนื่องจากอัตราส่วนของปริมาณเมทอกซิลและปริมาณไฮดรอกซีโพรพิลที่แตกต่างกัน

ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสละลายได้ง่ายในน้ำเย็น แต่จะพบปัญหาในการละลายในน้ำร้อน แต่อุณหภูมิการเกิดเจลในน้ำร้อนจะสูงกว่าอุณหภูมิของเมทิลเซลลูโลสอย่างมาก ความสามารถในการละลายในน้ำเย็นยังดีขึ้นอย่างมากเมื่อเทียบกับเมทิลเซลลูโลส

ความหนืดของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสสัมพันธ์กับน้ำหนักโมเลกุล และยิ่งน้ำหนักโมเลกุลมากขึ้น ความหนืดก็จะยิ่งสูงขึ้น อุณหภูมิยังส่งผลต่อความหนืดด้วย เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความหนืดจะลดลง อย่างไรก็ตาม ความหนืดสูงมีผลกับอุณหภูมิต่ำกว่าเมทิลเซลลูโลส สารละลายมีความเสถียรเมื่อเก็บไว้ที่อุณหภูมิห้อง

การกักเก็บน้ำของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสขึ้นอยู่กับปริมาณการเติม ความหนืด ฯลฯ และอัตราการกักเก็บน้ำในปริมาณการเติมเท่ากันจะสูงกว่าอัตราการกักเก็บน้ำของเมทิลเซลลูโลส

ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสมีความเสถียรต่อกรดและด่าง และสารละลายที่เป็นน้ำมีความเสถียรมากในช่วง pH = 2~12 โซดาไฟและน้ำมะนาวมีผลเพียงเล็กน้อยต่อประสิทธิภาพการทำงาน แต่อัลคาไลสามารถเร่งการละลายและเพิ่มความหนืดได้

ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสมีความเสถียรต่อเกลือทั่วไป แต่เมื่อความเข้มข้นของสารละลายเกลือสูง ความหนืดของสารละลายไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสมีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้น

ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสสามารถผสมกับสารประกอบโพลีเมอร์ที่ละลายน้ำได้เพื่อสร้างสารละลายที่มีความหนืดสม่ำเสมอและสูงขึ้น เช่นโพลีไวนิลแอลกอฮอล์ แป้งอีเทอร์ หมากฝรั่งผัก เป็นต้น

ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสมีความต้านทานของเอนไซม์ได้ดีกว่าเมทิลเซลลูโลส และสารละลายของมันจะมีโอกาสย่อยสลายด้วยเอนไซม์น้อยกว่าเมทิลเซลลูโลส