Hydroxyethyl Methyl Cellulose (HEMC) היא נגזרת של תאית של חומר פולימרי טבעי. זהו פולימר מסיס במים שנוצר לאחר שינוי כימי ויש לו מגוון רחב של יישומים. בתור אתר תאית חשוב מסיס במים, יש לו תכונות פיסיקליות וכימיות ייחודיות רבות והוא נמצא בשימוש נרחב בבנייה, ציפויים, קוסמטיקה, מזון ורפואה.
1. מבנה והרכב כימיים
הידרוקסיאתיל מתיל תאית היא תאית שונה הנוצרת על ידי תגובת האתריפיקציה של תאית עם תחמוצת אתילן (אפוקסי) ומתיל כלוריד לאחר טיפול אלקלי. המבנה הכימי שלו מכיל שלד תאית ושני תחליפים, הידרוקסיאתיל ומתוקסי. החדרת הידרוקסיאתיל יכולה לשפר את מסיסותו במים, בעוד שהחדרה של מתוקסי יכולה לשפר את ההידרופוביות שלו, מה שהופך אותו ליציבות תמיסה טובה יותר וביצועי יצירת סרט.
2. מסיסות
הידרוקסיאתיל מתיל תאית הוא אתר תאית לא יוני עם מסיסות מים טובה, הניתן להמסה במים קרים ובמים חמים. הוא אינו מגיב עם יונים במים כאשר הוא מתמוסס, ולכן יש לו מסיסות מצוינת בתנאי מים שונים. תהליך הפירוק מצריך תחילה פיזור אחיד במים קרים ולאחר תקופה של התפחה נוצרת בהדרגה תמיסה אחידה ושקופה. בממיסים אורגניים, HEMC מראה מסיסות חלקית, במיוחד בממיסים קוטביים מאוד כמו אתנול ואתילן גליקול, שיכולים להמיס אותו חלקית.
3. צמיגות
הצמיגות של HEMC היא אחד המאפיינים החשובים ביותר שלו ונמצאת בשימוש נרחב לעיבוי, השעיה ויצירת סרט. הצמיגות שלו משתנה עם שינויים בריכוז, בטמפרטורה ובקצב הגזירה. באופן כללי, צמיגות התמיסה עולה משמעותית עם העלייה בריכוז התמיסה. תמיסה בריכוז גבוה יותר מציגה צמיגות גבוהה ומתאימה לשימוש כחומר מעבה לחומרי בניין, ציפויים ודבקים. בתוך טווח טמפרטורות מסוים, הצמיגות של תמיסת HEMC יורדת עם עליית הטמפרטורה, ותכונה זו הופכת אותה למתאים ליישומים תעשייתיים בתנאי טמפרטורה שונים.
4. יציבות תרמית
Hydroxyethyl methylcellulose מראה יציבות תרמית טובה בטמפרטורות גבוהות ובעל עמידות מסוימת בחום. בדרך כלל, בתנאי טמפרטורה גבוהים (כגון מעל 100 מעלות צלזיוס), המבנה המולקולרי שלו יציב יחסית ואינו קל לפירוק או פירוק. זה מאפשר ל-HEMC לשמור על תכונות העיבוי, החזקת המים וההדבקה שלו בסביבות טמפרטורות גבוהות בתעשיית הבנייה (כגון תהליך ייבוש המרגמה) מבלי להיות אפקטיבי משמעותית עקב שינויי טמפרטורה.
5. עיבוי
ל-HEMC תכונות עיבוי מעולות והוא מעבה יעיל ביותר שנמצא בשימוש נרחב במערכות פורמולציות שונות. זה יכול להגביר ביעילות את הצמיגות של תמיסות מימיות, תחליבים ותרחיפים, ויש לו תכונות דילול גזירה טובות. בקצבי גזירה נמוכים, HEMC יכולה להגביר משמעותית את צמיגות המערכת, בעוד שבקצבי גזירה גבוהים היא מציגה צמיגות נמוכה יותר, מה שעוזר לשפר את נוחות הפעולה במהלך היישום. אפקט העיבוי שלו אינו קשור רק לריכוז, אלא גם מושפע מערך ה-pH והטמפרטורה של התמיסה.
6. החזקת מים
HEMC משמש לעתים קרובות כחומר לאגירת מים בתעשיית הבנייה. החזקת המים המעולה שלו יכולה להאריך את זמן תגובת ההידרציה של חומרים מבוססי צמנט ולשפר את ביצועי העבודה וההידבקות של טיט בנייה. במהלך תהליך הבנייה, HEMC יכולה להפחית ביעילות את אובדן המים ולמנוע בעיות כמו סדקים ואובדן חוזק שנגרמו מיבוש מהיר מדי של טיט. בנוסף, בצבעים ובדיו על בסיס מים, החזקת המים של HEMC יכולה גם לשמור על נזילות הצבע, לשפר את ביצועי הבנייה של הצבע ואת חלקות פני השטח.
7. תאימות ביולוגית ובטיחות
מכיוון ש-HEMC מופק מתאית טבעית, יש לו תאימות ביולוגית טובה ורעילות נמוכה. לכן, נעשה בו שימוש נרחב גם בתחומי הרפואה והקוסמטיקה. זה יכול לשמש כחומר מתפרק או שחרור ממושך בטבליות תרופות כדי לסייע בשחרור יציב של תרופות בגוף. בנוסף, כחומר מעבה ויוצר סרטים בקוסמטיקה, HEMC יכול לספק השפעות לחות לעור, ובטיחותו הטובה הופכת אותו למתאים לשימוש ארוך טווח.
8. שדות יישום
בשל המאפיינים הרב-תכליתיים של הידרוקסיאתיל מתילצלולוזה, נעשה בו שימוש נרחב בתחומים תעשייתיים רבים:
תעשיית הבנייה: בחומרי בניין כגון טיט צמנט, אבקת שפכטל ומוצרי גבס, ניתן להשתמש ב-HEMC כחומר מעבה, חומר שומר מים ודבק לשיפור ביצועי הבנייה ואיכות המוצר המוגמר.
ציפויים ודיו: HEMC נמצא בשימוש נרחב בצבעים ובדיו על בסיס מים כחומר מעבה ומייצב לשיפור הרמה, יציבות ומבריק הצבע לאחר הייבוש.
תחום רפואי: כחומר מתפרק, דבק ושחרור ממושך בנשאי תרופות, הוא יכול לווסת את קצב שחרור התרופות בגוף ולשפר את הזמינות הביולוגית של תרופות.
מוצרי קוסמטיקה ומוצרי טיפוח: במוצרי טיפוח אישיים כגון קרמים, קרמים ושמפו, ניתן להשתמש ב-HEMC כחומר מעבה וכקרם לחות, ובעל זיקה טובה לעור ולשיער.
תעשיית המזון: במזונות מסוימים, ניתן להשתמש ב-HEMC כמייצב, מתחלב וחומר יוצר סרטים. למרות שהשימוש בו במזון כפוף להגבלות רגולטוריות בחלק מהמדינות, הבטיחות שלו זכתה להכרה רחבה.
9. יציבות סביבתית ופירוק
כחומר מבוסס ביו, HEMC ניתן לפירוק הדרגתי בסביבה, ותהליך הפירוק שלו מתבצע בעיקר על ידי פעולת מיקרואורגניזמים. לכן, ל-HEMC יש פחות זיהום לסביבה לאחר השימוש והוא כימיקל ידידותי יותר לסביבה. בתנאים טבעיים, HEMC יכול בסופו של דבר להתפרק למים, פחמן דו חמצני ומולקולות קטנות אחרות, ולא יגרום להצטברות זיהום ארוכת טווח בקרקע ובגופי מים.
הידרוקסיאתיל מתילצלולוזה היא נגזרת תאית מסיסה במים חשובה מאוד. בשל תכונותיו הפיזיקליות והכימיות הייחודיות כגון עיבוי מעולה, החזקת מים, יציבות תרמית ותאימות ביולוגית, הוא נמצא בשימוש נרחב בתעשיות רבות כגון בנייה, ציפויים, רפואה, קוסמטיקה וכו'. יכולת המסיסות המצוינת ושליטה בצמיגות הופכות אותו ל- תוסף פונקציונלי חשוב במערכות ניסוח שונות. במיוחד בתחום שבו יש צורך להגביר את צמיגות המוצר, להאריך את חיי השירות או לשפר את ביצועי ההפעלה, HEMC ממלא תפקיד שאין לו תחליף. יחד עם זאת, כחומר ידידותי לסביבה, HEMC הראתה קיימות טובה ביישומים תעשייתיים ויש לה סיכויי שוק טובים.
זמן פרסום: 27-2024 בספטמבר