إيثر السليلوز هو فئة من البوليمرات القابلة للذوبان في الماء المشتقة من السليلوز، وهو المكون الهيكلي الرئيسي لجدران الخلايا النباتية. يتمتع إيثر السليلوز بالعديد من الخصائص الفريدة، بما في ذلك احتباس الماء العالي، والسماكة، والربط، والقدرة على تشكيل الفيلم. هذه الخصائص تجعل من إيثر السليلوز عنصرًا مهمًا في العديد من المنتجات الصناعية والصيدلانية ومنتجات العناية الشخصية.

إحدى الخصائص الرئيسية لإيثر السليلوز هي اللزوجة، والتي تشير إلى مقاومة السائل للتدفق. تعتبر اللزوجة معلمة مهمة تؤثر على أداء وتطبيق إيثر السليلوز في المنتجات المختلفة. سنتناول في هذه المقالة لزوجة إيثر السليلوز، بما في ذلك قياسها والعوامل المؤثرة عليها وتطبيقاتها في مختلف الصناعات.

قياس لزوجة الأثير السليلوز

عادة ما يتم قياس لزوجة إيثر السليلوز باستخدام مقياس اللزوجة، وهو أداة تقيس معدل تدفق السائل تحت تأثير الجاذبية أو القوة المطبقة. هناك عدة أنواع من أجهزة قياس اللزوجة، بما في ذلك أجهزة قياس اللزوجة الدورانية والشعرية والتذبذبية، ولكل منها مزاياه وقيوده.

مقاييس اللزوجة الدورانية هي الأدوات الأكثر استخدامًا لقياس لزوجة إيثر السليلوز. تقيس هذه الأدوات عزم الدوران المطلوب لتدوير المغزل أو الدوار المغمور في السائل بسرعة ثابتة. يتم بعد ذلك حساب اللزوجة بناءً على العلاقة بين عزم الدوران وسرعة الدوران.

من ناحية أخرى، تقيس أجهزة قياس اللزوجة الشعرية الوقت اللازم لتدفق حجم ثابت من السائل عبر أنبوب شعري ضيق تحت تأثير الجاذبية أو تدرج الضغط. يتم بعد ذلك حساب اللزوجة بناءً على قانون بوازويل، الذي يربط معدل التدفق باللزوجة وقطر الأنبوب وتدرج الضغط.

تُستخدم مقاييس اللزوجة التذبذبية، التي تقيس تشوه وانتعاش السائل تحت إجهاد القص الجيبي، لقياس اللزوجة المعقدة لإيثر السليلوز، وهي اللزوجة المعتمدة على التردد.

العوامل المؤثرة على لزوجة اثير السليلوز

تتأثر لزوجة إيثر السليلوز بعدة عوامل، بما في ذلك وزنه الجزيئي، ودرجة الاستبدال، والتركيز، ودرجة الحرارة، ومعدل القص.

الوزن الجزيئي: تزداد لزوجة إيثر السليولوز مع زيادة الوزن الجزيئي، حيث أن البوليمرات ذات الوزن الجزيئي الأعلى لها سلاسل أطول تتشابك مع بعضها البعض، مما يؤدي إلى زيادة مقاومة التدفق.

درجة الاستبدال: درجة الاستبدال (DS) لإيثر السليلوز، والتي تشير إلى عدد مجموعات الهيدروكسيل المستبدلة لكل وحدة جلوكوز في سلسلة السليلوز، تؤثر أيضًا على لزوجته. مع زيادة DS، تزداد لزوجة إيثر السليلوز بسبب زيادة تشابك السلسلة والتفاعلات بين الجزيئات.

التركيز: تزداد لزوجة إيثر السليولوز مع زيادة التركيز، حيث يؤدي التركيز الأعلى إلى زيادة التشابك المتسلسل والتفاعلات بين الجزيئات.

درجة الحرارة: تتناقص لزوجة إيثر السليولوز مع زيادة درجة الحرارة، حيث يؤدي ارتفاع درجات الحرارة إلى زيادة حركة الجزيئات وتقليل التفاعلات بين الجزيئات.

معدل القص: تعتمد لزوجة إيثر السليلوز أيضًا على معدل القص المطبق، حيث تؤدي معدلات القص الأعلى إلى زيادة محاذاة السلسلة وتقليل مقاومة التدفق.

تطبيق الأثير السليلوز في الصناعات المختلفة

يستخدم إيثر السليلوز على نطاق واسع في العديد من الصناعات بسبب خصائصه الفريدة، بما في ذلك اللزوجة. نناقش أدناه بعض التطبيقات الرئيسية لإيثر السليلوز في الصناعات المختلفة.

البناء: يستخدم إيثر السليلوز كمكثف، وعامل احتباس الماء، وموثق في منتجات البناء مثل الأسمنت والملاط والجبس. فهو يعمل على تحسين قابلية التشغيل والاتساق والالتصاق لهذه المنتجات، مما يؤدي إلى تحسين الأداء والمتانة.

المستحضرات الصيدلانية: يستخدم إيثر السليلوز كسواغ في المستحضرات الصيدلانية مثل الأقراص والكبسولات والكريمات. إنه يحسن قابلية التدفق والانضغاط واللزوجة للتركيبات، مما يؤدي إلى تحسين توصيل الدواء واستقراره.