Hýdroxýetýlsellulósa (HEC) er mikilvægur vatnsleysanlegur sellulósaeter, sem er mikið notaður í húðun, olíuborun, lyfjum og öðrum sviðum. Bræðslumark þess er mikilvægur eðlisfræðilegur þáttur sem hefur áhrif á vinnslu þess og notkun. Þættum sem hafa áhrif á bræðslumark hýdroxýetýlsellulósa má skipta í nokkra þætti, svo sem sameindabyggingu, skiptingarstig, mólþyngd, kristöllun, óhreinindi og umhverfisaðstæður.
1. Sameindabygging
Hýdroxýetýl sellulósa er afurð sellulósa eftir etoxýleringu. Grunnbygging þess er sú að vetnisatómin í sellulósasameindinni eru skipt út fyrir hýdroxýetýlhópa. Staða, fjöldi og röð hýdroxýetýlskipta mun hafa áhrif á bræðslumark þess.
Skiptingarstaða: Hver glúkósaeining í sellulósa hefur þrjá hýdroxýlhópa sem hægt er að skipta út. Skipting á mismunandi stöðum mun breyta staðbundinni uppbyggingu sameindarinnar og hafa þar með áhrif á bræðslumark.
Fjöldi skiptinga: Aukning á fjölda skiptihópa dregur almennt úr vetnistengingu milli sameinda og lækkar þar með bræðslumark.
Röð skiptihópa: Tilviljanakennt dreifðir skiptihópar og reglubundið dreifðir skiptihópar hafa mismunandi áhrif á sveigjanleika og víxlverkun sameindakeðjunnar og hafa þar með áhrif á bræðslumark.
2. Staðgráða (DS)
DS vísar til meðalfjölda hýdroxýetýlsetuefna á hverri glúkósaeiningu. Stigningin hefur veruleg áhrif á bræðslumarkið, sem endurspeglast aðallega í eftirfarandi þáttum:
Lágt DS: Við lágt DS er vetnisbindingin milli hýdroxýetýlsellulósasameinda sterkari, sem gerir sameindirnar þéttari bundnar og bræðslumarkið hærra.
Hár DS: Hár DS eykur sveigjanleika sameindanna og dregur úr áhrifum vetnisbindingar, sem gerir sameindunum auðveldara að renna og bræðslumarkið lægra.
3. Mólþyngd
Mólþungi hefur bein áhrif á bræðslumark hýdroxýetýlsellulósa. Almennt talað, því stærri sem sameindaþunginn er, því lengri sem sameindakeðjan er, því sterkari er van der Waals krafturinn á milli sameinda og því hærra er bræðslumarkið. Að auki mun breidd mólþyngdardreifingarinnar einnig hafa áhrif á bræðslumarkið og víð dreifing getur leitt til ójafnra bræðslumarka.
Mikil mólþungi: Sameindakeðjurnar eru lengri, flækjast betur innbyrðis og bræðslumarkið er hátt.
Lítil sameindaþyngd: Sameindakeðjurnar eru styttri, millisameindakraftarnir eru veikari og bræðslumarkið er lágt.
4. Kristallleiki
Hýdroxýetýlsellulósa er myndlaus fjölliða, en hún getur samt haft ákveðin kristallað svæði. Tilvist kristallaðra svæða eykur bræðslumarkið vegna þess að kristalbyggingin er stöðug og krefst meiri orku til að brjóta þessar skipulögðu mannvirki. Hlutfall hýdroxýetýleringar og ferlisskilyrði hafa áhrif á kristöllun þess.
Hár kristöllun: þéttari uppbygging, hærra bræðslumark.
Lágur kristöllun: lausari uppbygging, lægra bræðslumark.
5. Óhreinindi
Við framleiðslu á hýdroxýetýlsellulósa geta einhver óhvarfðir hráefni, hvatar eða aukaafurðir verið eftir. Tilvist þessara óhreininda getur breytt millisameindakrafta og þar með haft áhrif á bræðslumark. Til dæmis:
Leifarhvati: fléttur geta myndast sem breyta bræðslumarki.
Aukaafurðir: Tilvist mismunandi aukaafurða mun breyta samspili kerfisins og hafa áhrif á bræðslumark.
6. Umhverfisskilyrði
Umhverfisaðstæður eins og hitastig og raki munu einnig hafa áhrif á bræðslumark hýdroxýetýlsellulósa. Við mikla rakaskilyrði mun hýdroxýetýlsellulósa gangast undir mýkingu eftir að hafa tekið upp vatn, sem mun veikja millisameindakrafta og draga úr bræðslumarki.
Hár hiti: Það getur valdið varma niðurbroti efnisins og víkkað bræðslumark.
Hár raki: Sameindakeðjan er sveigjanlegri eftir að hafa tekið upp vatn og bræðslumarkið er lækkað.
7. Vinnslutækni
Hitastig, klippikraftur, þurrkunarskilyrði osfrv. meðan á vinnsluferlinu stendur mun hafa áhrif á bræðslumark lokaafurðarinnar. Mismunandi vinnsluaðstæður munu leiða til mismunandi sameindastefnu og kristöllunar, sem aftur hefur áhrif á bræðslumark.
Vinnsluhitastig: Hærra vinnsluhitastig getur valdið niðurbroti að hluta eða þvertengingu, breytt bræðslumarki.
Þurrkunarskilyrði: Hröð þurrkun og hægþurrkun hafa mismunandi áhrif á fyrirkomulag sameinda og bræðslumarkið verður einnig mismunandi.
Í stuttu máli eru þættirnir sem hafa áhrif á bræðslumark hýdroxýetýlsellulósa meðal annars sameindabygging, skiptingarstig, mólþyngd, kristöllun, óhreinindi, umhverfisaðstæður og vinnslutækni. Fyrir hagnýt forrit og vinnslu getur sanngjarnt eftirlit með þessum þáttum hámarkað frammistöðu hýdroxýetýlsellulósa og gert það að verkum að hann uppfyllir betur ýmsar umsóknarkröfur. Í framleiðsluferlinu getur vísindaleg aðlögun þessara breytu ekki aðeins stjórnað bræðslumarki vörunnar heldur einnig bætt stöðugleika og gæði vörunnar.
Birtingartími: 10. júlí 2024