مقارنة بين السليلوز هيدروكسي إيثيل (HEC) وغيرها من إيثرات السليلوز

هيدروكسي إيثيل السليلوز (HEC) وغيرها من إيثرات السليلوز (مثل هيدروكسي بروبيل ميثيل سيلولوز (HPMC) ، الميثيل سيلولوز (MC) ، هيدروكسي بروبيل السليلوز (HPC) والسيلولوز الكربوني (CMC) تستخدم بشكل عام في مجال التصميم ، وتغذية ، وتغذية ، وتغذية. يتم تصنيع مشتقات السليلوز هذه عن طريق تعديل السليلوز كيميائيا ولها قابلية ذوبان ماء جيد ، سماكة ، استقرار وخصائص تشكيل الأفلام.

1. هيدروكسي إيثيل السليلوز (HEC)

1.1 التركيب الكيميائي والخصائص

يتم تصنيع هيدروكسي إيثيل السليلوز (HEC) بواسطة هيدروكسي إيثيل السليلوز مع أكسيد الإيثيلين في ظل الظروف القلوية. الهيكل الأساسي لـ HEC هو رابطة الأثير التي يتكون من استبدال مجموعة الهيدروكسيل في جزيء السليلوز بواسطة مجموعة هيدروكسي إيثيل. هذا الهيكل يعطي خصائص HEC فريدة من نوعها:

قابلية ذوبان الماء: HEC قابل للذوبان في كل من الماء البارد والساخن لتشكيل محلول غروي شفاف.

السماكة: HEC لديها خصائص سماكة ممتازة وتستخدم على نطاق واسع في التطبيقات التي تتطلب التحكم في اللزوجة.
الاستقرار: حل HEC له ثبات عالٍ في نطاقات الأس الهيدروجيني المختلفة.
التوافق الحيوي: HEC غير سامة ، غير مروية ، وودية لجسم الإنسان والبيئة.
1.2 حقول التطبيق
مواد البناء: تستخدم كعامل مثخن ومياه الاحتفاظ بمنتجات هاون الأسمنت ومنتجات الجبس.
الطلاء والدهانات: يستخدم كمكثف ، عامل تعليق ومثبت.
المواد الكيميائية اليومية: تستخدم كمثخن في الضروريات اليومية مثل المنظفات والشامبو.
المجال الصيدلاني: يستخدم كرسوم ملصقية ، مثمرة وعامل تعليق لأقراص الأدوية.
1.3 مزايا وعيوب
المزايا: قابلية ذوبان المياه الجيدة ، والاستقرار الكيميائي ، والقدرة على التكيف على درجة الحموضة وعدم التسمم.
العيوب: ضعف القابلية للذوبان في بعض المذيبات ، وقد يكون السعر أعلى قليلاً من بعض إيثرات السليلوز الأخرى.
2. مقارنة بين إيثرات السليلوز الأخرى
2.1 Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC)
2.1.1 التركيب الكيميائي والخصائص
يتكون HPMC من السليلوز من خلال التفاعلات المثيلة والهيدروكسي بروبيل. يحتوي هيكله على كل من بدائل الميثوكسي (-خام) و hedroxypropoxy (-och2Ch (OH) CH3).
قابلية ذوبان الماء: يذوب HPMC في الماء البارد لتشكيل محلول غروي شفاف ؛ لديها قابلية للذوبان في الماء الساخن.
خاصية سماكة: لديها قدرة سماكة ممتازة.
خصائص التلقائية: إنه يشكل هلامًا عند تسخينه ويعود إلى حالته الأصلية عند تبريده.

2.1.2 مجالات التطبيق
مواد البناء: يتم استخدامه كعامل محفوظة وماء للمواد القائمة على الأسمنت والغجر.
الطعام: يتم استخدامه كمستحلب ومثبت.
الطب: يتم استخدامه سواغ للكبسولات والأجهزة اللوحية الصيدلانية.

2.1.3 مزايا وعيوب
المزايا: أداء سماكة جيد وخصائص التلقائية.
العيوب: إنها حساسة لدرجة الحرارة وقد تفشل في تطبيقات درجات الحرارة العالية.

2.2 الميثيل السليلوز (MC)

2.2.1 التركيب الكيميائي والخصائص
يتم الحصول على MC عن طريق مثيلة السليلوز ويحتوي بشكل رئيسي على بدائل الميثوكسي (-خام).
قابلية ذوبان الماء: يذوب جيدًا في الماء البارد لتشكيل محلول غروي شفاف.
سماكة: له تأثير سميك كبير.
الجيل الحراري: يشكل هلام عند تسخينه وتهدئة.

2.2.2 مجالات التطبيق
مواد البناء: تستخدم كحرك ثمين وماء لقذائف الهاون والطلاء.
الطعام: يستخدم كمستحلب ومثبت.

2.2.3 مزايا وعيوب
المزايا: القدرة على سماكة قوية ، وغالبًا ما تستخدم في تكنولوجيا المعالجة الباردة.
العيوب: حساسة للحرارة ، لا يمكن استخدامها في درجات حرارة عالية.

2.3 هيدروكسي بروبيل السليلوز (HPC)

2.3.1 التركيب الكيميائي والخصائص
يتم الحصول على HPC بواسطة هيدروكسي بروبيل السليلوز. يحتوي هيكله على هيدروكسي بروبوكسي (-OCH2CH (OH) CH3).
قابلية ذوبان الماء: يذوب في الماء البارد والمذيبات العضوية.
سماكة: أداء سماكة جيد.
خاصية تكوين الأفلام: تشكل فيلمًا قويًا.

2.3.2 حقول التطبيق
الطب: يستخدم كمواد طلاء وسواغ اللوحي للأدوية.
الطعام: يستخدم ككمال مثبت.

2.3.3 مزايا وعيوب
المزايا: الذوبان متعدد المذيبات وممتلكات ممتازة تشكيل الأفلام.
العيوب: ارتفاع السعر.

2.4 Carboxymethyl السليلوز (CMC)

2.4.1 التركيب الكيميائي والخصائص
يتم تصنيع CMC عن طريق رد فعل السليلوز مع حمض الكلوروسيتيك ، ويحتوي على مجموعة الكربوكيثيل (-CH2COOH) في بنيته.
قابلية ذوبان الماء: قابل للذوبان في الماء البارد والماء الساخن.
خاصية سماكة: تأثير سماكة كبير.
الأيون: ينتمي إلى الأثير السليلوز الأنيوني.

2.4.2 حقول التطبيق
الطعام: يستخدم ككمال مثبت.
المواد الكيميائية اليومية: تستخدم كمثخن للمنظفات.
صناعة الورق: تستخدم كمضاف للطلاء الورقي.

2.4.3 مزايا وعيوب
المزايا: حقول تطبيق جيدة وتطبيق عريض.
العيوب: حساسة للكهرباء ، قد تؤثر الأيونات في المحلول على الأداء.

3. مقارنة شاملة

3.1 الأداء سماكة

HEC و HPMC لهما أداء سميك مماثل وكلاهما له تأثير سماكة جيد. ومع ذلك ، فإن HEC لديها قابلية ذوبان في المياه بشكل أفضل وهي مناسبة للتطبيقات التي تتطلب الشفافية وانخفاض تهيج. HPMC أكثر فائدة في التطبيقات التي تتطلب التدفئة إلى هلام بسبب خصائصه الحرارية.

3.2 قابلية ذوبان المياه

يمكن إذابة HEC و CMC بالماء البارد والساخن ، بينما يتم إذابة HPMC و MC بشكل رئيسي في الماء البارد. يفضل HPC عندما يكون التوافق متعدد المذيبات مطلوب.

3.3 نطاق السعر والتطبيق

عادة ما تكون HEC بأسعار معتدلة وتستخدم على نطاق واسع. على الرغم من أن HPC لديها أداء ممتاز ، إلا أنه يستخدم عادة في تطبيقات عالية الطلب بسبب تكلفتها العالية. لدى CMC مكان في العديد من التطبيقات منخفضة التكلفة بتكلفة منخفضة وأداء جيد.

أصبح هيدروكسي إيثيل السليلوز (HEC) أحد أكثر إيثرات السليلوز استخدامًا على نطاق واسع بسبب ذوبانه في الماء الجيد والاستقرار وقدرة السمك. بالمقارنة مع إيثرات السليلوز الأخرى ، لدى HEC مزايا معينة في قابلية ذوبان المياه والاستقرار الكيميائي ، وهي مناسبة للتطبيقات التي تتطلب حلولًا شفافة وقدرة على التكيف على الرقم الهيدروجيني. تتفوق HPMC في مناطق معينة محددة بسبب خصائصها السميكة والحرارية ، في حين تشغل HPC و CMC موقعًا مهمًا في حقول التطبيق الخاصة بهما بسبب خصائصهما المكونة للأفلام ومزايا التكلفة. وفقًا لمتطلبات التطبيق المحددة ، يمكن أن يؤدي اختيار الأثير السليلوز الصحيح إلى تحسين أداء المنتج وفعالية التكلفة.