Целлюлоза эфирі - белгілі бір жағдайларда сілтілі целлюлоза мен эфирлеуші агенттің реакциясы нәтижесінде алынатын өнімдер сериясы үшін жалпы термин. Әртүрлі целлюлоза эфирлерін алу үшін сілтілі целлюлоза әртүрлі эфирлеуші заттармен ауыстырылады. Орынбасарлардың иондану қасиеттері бойынша целлюлоза эфирлерін екі категорияға бөлуге болады: иондық (мысалы, карбоксиметилцеллюлоза) және иондық емес (мысалы, метилцеллюлоза). Орынбасушы түріне қарай целлюлоза эфирін моноэфирге (мысалы, метилцеллюлоза) және аралас эфирге (мысалы, гидроксипропилметилцеллюлоза) бөлуге болады. Әртүрлі ерігіштікке сәйкес оны суда ерігіштікке (мысалы, гидроксиэтил целлюлоза) және органикалық ерігіштікке (мысалы, этил целлюлоза) бөлуге болады. Құрғақ аралас ерітінді негізінен суда еритін целлюлоза болып табылады, ал суда еритін целлюлоза лезде типке және беттік өңделген кешіктірілген ерігіш типке бөлінеді.
Ерітіндідегі целлюлоза эфирінің әсер ету механизмі келесідей:
(1) Ерітіндідегі целлюлоза эфирі суда ерігеннен кейін беттік белсенділіктің арқасында жүйеде цементті материалдың тиімді және біркелкі таралуы қамтамасыз етіледі, ал целлюлоза эфирі қорғаныс коллоид ретінде қатты затты «орайды». бөлшектер мен оның сыртқы бетінде майлау қабықшасының қабаты қалыптасады, ол ерітінді жүйесін тұрақты етеді, сонымен қатар араластыру процесі кезінде ерітіндінің сұйықтығын және құрылыстың тегістігін жақсартады.
(2) Өзінің молекулалық құрылымының ерекшеліктеріне байланысты, целлюлоза эфирінің ерітіндісі ерітіндідегі ылғалды жоғалтуды жеңілдетпейді және оны ұзақ уақыт бойы бірте-бірте босатып, ерітіндіге суды жақсы ұстап тұруды және жұмысқа қабілеттілікті қамтамасыз етеді.
1. Метилцеллюлоза: (MC)
Тазартылған мақта сілтімен өңделгеннен кейін, эфирлеуші агент ретінде метан хлоридімен бірқатар реакциялар арқылы целлюлоза эфирі алынады. Әдетте, алмастыру дәрежесі 1,6~2,0, ал ерігіштік те әртүрлі алмастыру дәрежесімен ерекшеленеді. Ол иондық емес целлюлоза эфиріне жатады.
(1) Метилцеллюлоза суық суда ериді және оны ыстық суда еріту қиын болады. Оның судағы ерітіндісі рН=3~12 диапазонында өте тұрақты. Ол крахмалмен, гуар сағызымен және т.б. және көптеген беттік белсенді заттармен жақсы үйлесімділікке ие. Температура гельдену температурасына жеткенде, гельдену пайда болады.
(2) Метилцеллюлозаның суды ұстауы оның қосылған мөлшеріне, тұтқырлығына, бөлшектердің ұсақтығына және еру жылдамдығына байланысты. Жалпы, егер қосу мөлшері көп болса, майдалығы аз, ал тұтқырлығы үлкен болса, суды ұстау жылдамдығы жоғары болады. Олардың ішінде суды ұстау жылдамдығына қосу мөлшері ең көп әсер етеді, ал тұтқырлық деңгейі суды ұстау жылдамдығының деңгейіне тура пропорционал емес. Еріту жылдамдығы негізінен целлюлоза бөлшектерінің бетінің модификациясының дәрежесіне және бөлшектердің ұсақтығына байланысты. Жоғарыда аталған целлюлоза эфирлерінің ішінде метилцеллюлоза мен гидроксипропилметилцеллюлозаның суды ұстау көрсеткіштері жоғары.
(3) Температураның өзгеруі метилцеллюлозаның суды ұстау жылдамдығына айтарлықтай әсер етеді. Әдетте, температура неғұрлым жоғары болса, суды ұстау соғұрлым нашар болады. Егер ерітінді температурасы 40°С-тан асса, метилцеллюлозаның суды ұстауы айтарлықтай төмендейді, бұл ерітіндінің құрылысына елеулі әсер етеді.
(4) Метилцеллюлоза ерітіндінің құрылысына және біріктірілуіне айтарлықтай әсер етеді. Мұндағы «жабысқандық» жұмысшының аппликатор құралы мен қабырға астары арасында сезілетін байланыстыру күшін, яғни ерітіндінің ығысу кедергісін білдіреді. Жабысқақтығы жоғары, ерітіндінің ығысуға төзімділігі үлкен, пайдалану процесінде жұмысшылардың талап ететін беріктігі де үлкен, ерітіндінің құрылыс көрсеткіштері нашар. Целлюлоза эфирі өнімдерінде метилцеллюлозаның когезиясы орташа деңгейде.
2. Гидроксипропилметилцеллюлоза (HPMC):
Гидроксипропил метилцеллюлоза - соңғы жылдары өндірісі мен тұтынуы тез өсіп келе жатқан целлюлоза сорты. Бұл иондық емес целлюлоза аралас эфир, сілтілеуден кейін тазартылған мақтадан, эфирлеуші агент ретінде пропилен оксиді мен метилхлоридті пайдаланып, бірқатар реакциялар арқылы жасалған. Ауыстыру дәрежесі әдетте 1,2~2,0. Оның қасиеттері метоксилдің гидроксипропилге қатынасына байланысты өзгереді.
(1) Гидроксипропил метилцеллюлоза суық суда оңай ериді және ыстық суда ерітуде қиындықтарға тап болады. Бірақ оның ыстық судағы гельдену температурасы метилцеллюлозаға қарағанда айтарлықтай жоғары. Суық суда ерігіштігі де метилцеллюлозамен салыстырғанда айтарлықтай жақсарады.
(2) Гидроксипропилметилцеллюлозаның тұтқырлығы оның молекулалық салмағына байланысты, ал молекулалық массасы неғұрлым үлкен болса, тұтқырлық соғұрлым жоғары болады. Температура оның тұтқырлығына да әсер етеді, температура жоғарылаған сайын тұтқырлық төмендейді. Бірақ оның жоғары тұтқырлығы мен температурасының әсері метилцеллюлозаға қарағанда төмен. Оның ерітіндісі бөлме температурасында сақталған кезде тұрақты болады.
(3) Гидроксипропилметилцеллюлозаның суды ұстап тұруы оның қосылған мөлшеріне, тұтқырлығына және т.б. байланысты және сол қосылған мөлшердегі суды ұстау жылдамдығы метилцеллюлозаға қарағанда жоғары.
(4) Гидроксипропилметилцеллюлоза қышқыл мен сілтіге тұрақты, ал оның судағы ерітіндісі рН=2~12 диапазонында өте тұрақты. Каустикалық сода мен әк суы оның өнімділігіне аз әсер етеді, бірақ сілті оның еруін тездетеді және оның тұтқырлығын аздап арттырады. Гидроксипропилметилцеллюлоза ас тұздарына тұрақты, бірақ тұз ерітіндісінің концентрациясы жоғары болған кезде гидроксипропилметилцеллюлоза ерітіндісінің тұтқырлығы жоғарылау үрдісіне ие.
(5) Гидроксипропилметилцеллюлозаны суда еритін полимерлі қосылыстармен араластырып, біртекті және тұтқырлығы жоғары ерітіндіні жасауға болады. Мысалы, поливинил спирті, крахмал эфирі, өсімдік сағызы және т.б.
(6) Гидроксипропил метилцеллюлоза метилцеллюлозаға қарағанда жақсы ферменттік төзімділікке ие және оның ерітіндісінің ферментативті ыдырау мүмкіндігі метилцеллюлозаға қарағанда төмен.
(7) Гидроксипропил метилцеллюлозаның ерітінді құрылысына адгезиясы метилцеллюлозаға қарағанда жоғары.
3. Гидроксиэтилцеллюлоза (ГЭС):
Ол сілтімен өңделген тазартылған мақтадан жасалған және ацетонның қатысуымен эфирлеуші агент ретінде этилен оксидімен әрекеттеседі. Оның алмастыру дәрежесі әдетте 1,5~2,0. Ол күшті гидрофильділікке ие және ылғалды сіңіру оңай.
(1) Гидроксиэтил целлюлоза суық суда ериді, бірақ оны ыстық суда еріту қиын. Оның ерітіндісі жоғары температурада гельденбей тұрақты. Оны ерітіндіде жоғары температурада ұзақ уақыт қолдануға болады, бірақ оның суды ұстауы метилцеллюлозаға қарағанда төмен.
(2) Гидроксиэтилцеллюлоза жалпы қышқыл мен сілтіге тұрақты. Сілті оның еруін тездетіп, тұтқырлығын сәл жоғарылатуы мүмкін. Оның судағы дисперстілігі метилцеллюлоза мен гидроксипропилметилцеллюлозаға қарағанда біршама нашар. .
(3) Гидроксиэтил целлюлоза ерітінді үшін жақсы шөгуге қарсы өнімділікке ие, бірақ цемент үшін ұзағырақ баяулау уақыты бар.
(4) Кейбір отандық кәсіпорындар өндіретін гидроксиэтил целлюлозаның өнімділігі оның құрамындағы судың және күлдің жоғары болуына байланысты метилцеллюлозаға қарағанда айтарлықтай төмен.
4. Карбоксиметилцеллюлоза (ЦМС):
Иондық целлюлоза эфирі табиғи талшықтардан (мақта және т.б.) сілтілік өңдеуден кейін натрий монохлорацетатын эфирлеуші агент ретінде қолданып, бірқатар реакциялық өңдеулерден өтеді. Ауыстыру дәрежесі әдетте 0,4~1,4 құрайды және оның өнімділігіне алмастыру дәрежесі қатты әсер етеді.
(1) Карбоксиметил целлюлоза гигроскопиялық болып табылады және жалпы жағдайларда сақталған кезде оның құрамында көбірек су болады.
(2) Карбоксиметилцеллюлозаның сулы ерітіндісі гель түзбейді, ал тұтқырлық температураның жоғарылауымен төмендейді. Температура 50°С-тан асқанда тұтқырлық қайтымсыз болады.
(3) Оның тұрақтылығына PH қатты әсер етеді. Әдетте, оны гипс негізіндегі ерітіндіде қолдануға болады, бірақ цемент негізіндегі ерітіндіде емес. Жоғары сілтілі болған кезде ол тұтқырлығын жоғалтады.
(4) Оның суды ұстауы метилцеллюлозаға қарағанда әлдеқайда төмен. Ол гипс негізіндегі ерітіндіге баяу әсер етеді және оның беріктігін төмендетеді. Дегенмен, карбоксиметил целлюлозаның бағасы метилцеллюлозаға қарағанда айтарлықтай төмен.
Хабарлама уақыты: 27 ақпан 2023 ж