Metyloceluloza (MC)
Wzór cząsteczkowy metylocelulozy (MC) to:
[C6H7O2(OH)3-h(OCH3)n\]x
Proces produkcyjny polega na wytworzeniu eteru celulozy w drodze szeregu reakcji po potraktowaniu rafinowanej bawełny alkaliami i zastosowaniu chlorku metylu jako środka eteryfikacji. Ogólnie stopień podstawienia wynosi 1,6 ~ 2,0, a rozpuszczalność jest również różna w zależności od stopnia podstawienia. Należy do niejonowego eteru celulozy.
Metyloceluloza jest rozpuszczalna w zimnej wodzie i trudno będzie rozpuścić się w gorącej wodzie. Jego wodny roztwór jest bardzo stabilny w zakresie pH=3~12.
Ma dobrą kompatybilność ze skrobią, gumą guar itp. i wieloma środkami powierzchniowo czynnymi. Gdy temperatura osiągnie temperaturę żelowania, następuje żelowanie.
Retencja wody w metylocelulozie zależy od ilości dodanej substancji, lepkości, rozdrobnienia cząstek i szybkości rozpuszczania.
Ogólnie rzecz biorąc, jeśli dodana ilość jest duża, stopień rozdrobnienia jest mały, a lepkość jest duża, stopień zatrzymywania wody jest wysoki. Wśród nich największy wpływ na szybkość retencji wody ma ilość dodatku, a poziom lepkości nie jest wprost proporcjonalny do poziomu szybkości retencji wody. Szybkość rozpuszczania zależy głównie od stopnia modyfikacji powierzchni cząstek celulozy i rozdrobnienia cząstek.
Spośród powyższych eterów celulozy, metyloceluloza i hydroksypropylometyloceluloza mają wyższe współczynniki zatrzymywania wody.
Karboksymetyloceluloza (CMC)
Karboksymetyloceluloza, znana również jako karboksymetyloceluloza sodowa, powszechnie znana jako celuloza, cmc itp., jest anionowym polimerem liniowym, solą sodową karboksylanu celulozy, która jest odnawialna i niewyczerpana. Surowce chemiczne.
Stosowany jest głównie w przemyśle detergentowym, spożywczym i płuczce wiertniczej, a jego ilość stosowana w kosmetykach stanowi jedynie około 1%.
Jonowy eter celulozy wytwarzany jest z włókien naturalnych (bawełna itp.) po obróbce alkalicznej przy użyciu monochlorooctanu sodu jako środka eteryfikacji i poddawanych serii obróbek reakcyjnych.
Stopień podstawienia wynosi zazwyczaj 0,4 ~ 1,4, a stopień podstawienia w dużym stopniu wpływa na jego działanie.
CMC ma doskonałą zdolność wiązania, a jego roztwór wodny ma dobrą zdolność zawieszania, ale nie ma rzeczywistej wartości odkształcenia plastycznego.
Kiedy CMC się rozpuszcza, faktycznie zachodzi depolimeryzacja. Lepkość zaczyna rosnąć podczas rozpuszczania, przechodzi przez maksimum, a następnie spada do plateau. Powstała lepkość jest związana z depolimeryzacją.
Stopień depolimeryzacji jest ściśle powiązany z ilością słabego rozpuszczalnika (wody) w preparacie. W słabym układzie rozpuszczalników, takim jak pasta do zębów zawierająca glicerynę i wodę, CMC nie ulegnie całkowitej depolimeryzacji i osiągnie punkt równowagi.
W przypadku danego stężenia wody, bardziej hydrofilowy, wysokopodstawiony CMC jest łatwiejszy do depolimeryzacji niż niskopodstawiony CMC.
Hydroksyetyloceluloza (HEC)
HEC wytwarza się przez działanie rafinowanej bawełny alkaliami, a następnie reakcję z tlenkiem etylenu jako środkiem eteryfikacji w obecności acetonu. Stopień podstawienia wynosi na ogół 1,5 ~ 2,0. Posiada silną hydrofilowość i łatwo wchłania wilgoć.
Hydroksyetyloceluloza jest rozpuszczalna w zimnej wodzie, ale trudno rozpuszcza się w gorącej wodzie. Jego roztwór jest stabilny w wysokiej temperaturze i nie żeluje.
Jest stabilny w stosunku do zwykłych kwasów i zasad. Alkalia mogą przyspieszyć jej rozpuszczanie i nieznacznie zwiększyć lepkość. Jego dyspergowalność w wodzie jest nieco gorsza niż metylocelulozy i hydroksypropylometylocelulozy.
Hydroksypropylometyloceluloza (HPMC)
Wzór cząsteczkowy HPMC to:
\[C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m,OCH2CH(OH)CH3\]n\]x
Hydroksypropylometyloceluloza jest odmianą celulozy, której produkcja i zużycie szybko rośnie.
Jest to niejonowy mieszany eter celulozy wytwarzany z rafinowanej bawełny po alkalizacji przy użyciu tlenku propylenu i chlorku metylu jako środka eteryfikacji w drodze szeregu reakcji. Stopień podstawienia wynosi na ogół 1,2 ~ 2,0.
Jego właściwości są różne ze względu na różne proporcje zawartości metoksylu i zawartości hydroksypropylu.
Hydroksypropylometyloceluloza jest łatwo rozpuszczalna w zimnej wodzie, ale w gorącej wodzie będzie miała trudności z rozpuszczeniem. Jednak temperatura jego żelowania w gorącej wodzie jest znacznie wyższa niż w przypadku metylocelulozy. Rozpuszczalność w zimnej wodzie jest również znacznie lepsza w porównaniu z metylocelulozą.
Lepkość hydroksypropylometylocelulozy jest związana z jej masą cząsteczkową, a im większa masa cząsteczkowa, tym wyższa lepkość. Temperatura wpływa również na jego lepkość, wraz ze wzrostem temperatury lepkość maleje. Jednak jego wysoka lepkość ma niższy wpływ temperaturowy niż metyloceluloza. Jego roztwór jest stabilny, gdy jest przechowywany w temperaturze pokojowej.
Retencja wody w hydroksypropylometylocelulozie zależy od ilości dodanej substancji, lepkości itp., a stopień zatrzymywania wody przy tej samej ilości dodanej jest wyższy niż w przypadku metylocelulozy.
Hydroksypropylometyloceluloza jest odporna na kwasy i zasady, a jej wodny roztwór jest bardzo stabilny w zakresie pH=2~12. Soda kaustyczna i woda wapienna mają niewielki wpływ na jego działanie, ale alkalia mogą przyspieszyć jego rozpuszczanie i zwiększyć jego lepkość.
Hydroksypropylometyloceluloza jest stabilna w stosunku do zwykłych soli, ale gdy stężenie roztworu soli jest wysokie, lepkość roztworu hydroksypropylometylocelulozy ma tendencję do wzrostu.
Hydroksypropylometylocelulozę można mieszać z rozpuszczalnymi w wodzie związkami polimerowymi, tworząc jednolity roztwór o wyższej lepkości. Takie jak alkohol poliwinylowy, eter skrobiowy, guma roślinna itp.
Hydroksypropylometyloceluloza ma lepszą odporność na enzymy niż metyloceluloza, a jej roztwór jest mniej podatny na rozkład enzymatyczny niż metyloceluloza
Czas publikacji: 14 lutego 2023 r