Hüdroksüetüülmetüültselluloos (HEMC) on loodusliku polümeermaterjali tselluloosi derivaat. See on vees lahustuv polümeer, mis moodustub pärast keemilist modifitseerimist ja millel on lai valik rakendusi. Olulise vees lahustuva tsellulooseetrina on sellel palju unikaalseid füüsikalisi ja keemilisi omadusi ning seda kasutatakse laialdaselt ehituses, pinnakatetes, kosmeetikas, toidus ja meditsiinis.
1. Keemiline struktuur ja koostis
Hüdroksüetüülmetüültselluloos on modifitseeritud tselluloos, mis moodustub tselluloosi eetrimisreaktsioonil etüleenoksiidi (epoksü) ja metüülkloriidiga pärast töötlemist leelisega. Selle keemiline struktuur sisaldab tselluloosi karkassi ja kahte asendajat, hüdroksüetüüli ja metoksü. Hüdroksüetüüli kasutuselevõtt võib parandada selle lahustuvust vees, samas kui metoksü lisamine võib parandada selle hüdrofoobsust, muutes selle lahuse stabiilsuse ja kile moodustamise paremaks.
2. Lahustuvus
Hüdroksüetüülmetüültselluloos on hästi vees lahustuv mitteioonne tsellulooseeter, mida saab lahustada külmas ja kuumas vees. See ei reageeri lahustumisel vees olevate ioonidega, seega on sellel suurepärane lahustuvus erinevates veetingimustes. Lahustumisprotsess eeldab, et see tuleb kõigepealt külmas vees ühtlaselt hajutada ja pärast teatud paisumisperioodi moodustub järk-järgult ühtlane ja läbipaistev lahus. Orgaanilistes lahustites on HEMC osaline lahustuvus, eriti väga polaarsetes lahustites, nagu etanool ja etüleenglükool, mis võivad seda osaliselt lahustada.
3. Viskoossus
HEMC viskoossus on üks selle olulisemaid omadusi ja seda kasutatakse laialdaselt paksendamisel, suspensioonil ja kile moodustamisel. Selle viskoossus muutub koos kontsentratsiooni, temperatuuri ja nihkekiiruse muutumisega. Üldiselt suureneb lahuse viskoossus oluliselt lahuse kontsentratsiooni suurenemisega. Suurema kontsentratsiooniga lahus on kõrge viskoossusega ja sobib kasutamiseks ehitusmaterjalide, pinnakatete ja liimide paksendajana. Teatud temperatuurivahemikus HEMC lahuse viskoossus väheneb temperatuuri tõustes ja see omadus muudab selle sobivaks tööstuslikeks rakendusteks erinevatel temperatuuritingimustel.
4. Termiline stabiilsus
Hüdroksüetüülmetüültselluloosil on kõrgel temperatuuril hea termiline stabiilsus ja teatud kuumuskindlus. Üldiselt on kõrgetel temperatuuridel (näiteks üle 100 °C) selle molekulaarstruktuur suhteliselt stabiilne ja seda ei ole kerge lagundada ega laguneda. See võimaldab HEMC-l säilitada oma paksenemis-, veepidamis- ja sidumisomadused kõrge temperatuuriga keskkondades ehitustööstuses (näiteks mördi kuivatamise protsessis), ilma et see oleks temperatuurimuutuste tõttu oluliselt ebaefektiivne.
5. Paksenemine
HEMC-l on suurepärased paksendavad omadused ja see on väga tõhus paksendaja, mida kasutatakse laialdaselt erinevates koostissüsteemides. See võib tõhusalt suurendada vesilahuste, emulsioonide ja suspensioonide viskoossust ning sellel on head nihkelahendavad omadused. Madala nihkekiiruse korral võib HEMC märkimisväärselt tõsta süsteemi viskoossust, samas kui suure nihkekiiruse korral on selle viskoossus madalam, mis aitab parandada kasutamise mugavust. Selle paksendav toime ei ole seotud ainult kontsentratsiooniga, vaid seda mõjutavad ka lahuse pH väärtus ja temperatuur.
6. Veepeetus
HEMC-d kasutatakse ehitustööstuses sageli vett kinnihoidva ainena. Selle suurepärane veepidavus võib pikendada tsemendipõhiste materjalide hüdratatsioonireaktsiooni aega ja parandada ehitusmördi töövõimet ja nakkuvust. Ehitusprotsessi ajal saab HEMC tõhusalt vähendada veekadu ja vältida probleeme, nagu mördi liiga kiirest kuivamisest põhjustatud pragunemine ja tugevuse kadu. Lisaks võib veepõhistes värvides ja tintides HEMC veepidavus säilitada ka värvi voolavust, parandada värvi ehitusomadusi ja pinna siledust.
7. Biosobivus ja ohutus
Kuna HEMC on saadud looduslikust tselluloosist, on sellel hea biosobivus ja madal toksilisus. Seetõttu on seda laialdaselt kasutatud ka meditsiinis ja kosmeetikas. Seda saab kasutada desintegreeriva või toimeainet prolongeeritult vabastava ainena ravimitablettides, et aidata kaasa ravimite stabiilsele vabanemisele organismis. Lisaks võib HEMC paksendajana ja kilet moodustava ainena kosmeetikas pakkuda nahale niisutavat toimet ning hea ohutuse tõttu sobib see pikaajaliseks kasutamiseks.
8. Rakendusväljad
Hüdroksüetüülmetüültselluloosi multifunktsionaalsete omaduste tõttu on seda laialdaselt kasutatud paljudes tööstusvaldkondades:
Ehitustööstus: ehitusmaterjalides, nagu tsemendimört, pahtlipulber ja kipstooted, saab HEMC-d kasutada paksendaja, vettpidava ainena ja liimina, et parandada ehitusomadusi ja valmistoote kvaliteeti.
Katted ja tindid: HEMC-d kasutatakse laialdaselt veepõhistes värvides ja tintides paksendaja ja stabilisaatorina, et parandada värvi tasandamist, stabiilsust ja läiget pärast kuivamist.
Meditsiini valdkond: desintegreeriva, kleepuva ja toimeainet prolongeeritult vabastava ainena ravimikandjates võib see reguleerida ravimite vabanemise kiirust organismis ja parandada ravimite biosaadavust.
Kosmeetika ja isikliku hügieeni tooted: Isikuhooldustoodetes, nagu vedelikud, kreemid ja šampoonid, saab HEMC-d kasutada paksendaja ja niisutajana ning sellel on hea naha ja juuste afiinsus.
Toiduainetööstus: mõnes toidus saab HEMC-d kasutada stabilisaatori, emulgaatori ja kilet moodustava ainena. Kuigi selle kasutamisele toidus kehtivad mõnes riigis regulatiivsed piirangud, on selle ohutust laialdaselt tunnustatud.
9. Keskkonna stabiilsus ja lagunevus
Biopõhise materjalina võib HEMC keskkonnas järk-järgult laguneda ja selle lagunemisprotsess toimub peamiselt mikroorganismide toimel. Seetõttu saastab HEMC pärast kasutamist vähem keskkonda ja on keskkonnasõbralikum kemikaal. Looduslikes tingimustes võib HEMC lõpuks laguneda veeks, süsinikdioksiidiks ja muudeks väikesteks molekulideks ning see ei põhjusta pikaajalist reostuse kuhjumist pinnasesse ja veekogudesse.
Hüdroksüetüülmetüültselluloos on väga oluline vees lahustuv tselluloosi derivaat. Tänu oma ainulaadsetele füüsikalistele ja keemilistele omadustele, nagu suurepärane paksenemine, veepidavus, termiline stabiilsus ja biosobivus, kasutatakse seda laialdaselt paljudes tööstusharudes, nagu ehitus, pinnakate, meditsiin, kosmeetika jne. Tänu suurepärasele lahustuvusele ja viskoossuse reguleerimisele oluline funktsionaalne lisand erinevates koostissüsteemides. Eriti selles valdkonnas, kus on vaja suurendada toote viskoossust, pikendada kasutusiga või parandada töövõimet, on HEMC-l asendamatu roll. Samal ajal on HEMC keskkonnasõbraliku materjalina näidanud head jätkusuutlikkust tööstuslikes rakendustes ja sellel on head turuväljavaated.
Postitusaeg: 27. september 2024