Hydroxypropyl methylcellulose HPMC เป็นเซลลูโลสที่ไม่มีไอออนิกผสมอีเธอร์ระหว่างอีเทอร์ผสมกับอิออนเมทิลคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส มันไม่ทำปฏิกิริยากับโลหะหนัก ความแตกต่างในเนื้อหาของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส และอัตราส่วนเนื้อหาไฮดรอกซีโพรพิลและความหนืดของยีนปลอดออกซิเจนมีความแตกต่างกันโดยสิ้นเชิงในแง่ของประสิทธิภาพ ตัวอย่างเช่น พันธุ์ที่มีปริมาณเมทอกซิลสูงและมีปริมาณไฮดรอกซีโพรพิลต่ำจะมีประสิทธิภาพแตกต่างกัน ใกล้กับเมทิลเซลลูโลสและมีปริมาณเมทอกซีต่ำ เมื่อเปรียบเทียบกับพันธุ์ที่มีปริมาณไฮดรอกซีโพรพิลสูงกว่า ประสิทธิภาพของมันจะใกล้เคียงกับประสิทธิภาพของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสที่ผลิตได้ อย่างไรก็ตาม แม้ว่าแต่ละพันธุ์จะมีหมู่ไฮดรอกซีโพรพิลจำนวนเล็กน้อยหรือหมู่เมทอกซีจำนวนเล็กน้อย แต่ก็มีความแตกต่างอย่างมากในด้านความสามารถในการละลายในตัวทำละลายอินทรีย์หรืออุณหภูมิการจับตัวเป็นก้อนในสารละลายที่เป็นน้ำ
1. ความสามารถในการละลายของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส
ความสามารถในการละลายของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสในน้ำ จริง ๆ แล้วไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสคือโพรพิลีนออกไซด์ (วงแหวนเมทิลไฮดรอกซีโพรพิล) ดัดแปลงเมทิลเซลลูโลส ดังนั้นจึงยังคงมีคุณสมบัติเช่นเดียวกับเมทิลเซลลูโลส โดยมีคุณสมบัติคล้ายกันคือการละลายในน้ำเย็น แต่ไม่ละลายในน้ำร้อน อย่างไรก็ตาม อุณหภูมิการก่อเจลของไฮดรอกซีโพรพิลดัดแปลงในน้ำร้อนจะสูงกว่าอุณหภูมิของเมทิลเซลลูโลสมาก ตัวอย่างเช่น สารละลายน้ำไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส 2% ที่มีปริมาณหมู่เมทอกซี DS=0.73 และปริมาณหมู่ไฮดรอกซีโพรพิล MS=0.46 มีความหนืด 500mpa ที่ 20°C อุณหภูมิเจลของผลิตภัณฑ์ S อยู่ใกล้กับ 100°C ในขณะที่อุณหภูมิของเมทิลเซลลูโลสที่อุณหภูมิเดียวกันจะอยู่ที่ประมาณ 55°C เท่านั้น สำหรับความสามารถในการละลายในน้ำนั้นได้รับการปรับปรุงอย่างมากเช่นกัน ตัวอย่างเช่น หลังจากที่ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสถูกบด (รูปร่างของอนุภาคคือ 0.2~0.5 มม. ความหนืดของน้ำ 4% ที่ 20°C คือ 2pA·S สามารถใช้ที่อุณหภูมิห้องโดยไม่ต้องทำความเย็น ละลายในน้ำได้ง่าย)
(2) ความสามารถในการละลายของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสในตัวทำละลายอินทรีย์ ความสามารถในการละลายของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสในตัวทำละลายอินทรีย์ยังดีกว่าของเมทิลเซลลูโลสอีกด้วย เมทิลเซลลูโลสต้องการระดับการทดแทนเมทอกซีที่ 2.1 ผลิตภัณฑ์ข้างต้นประกอบด้วยไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสความหนืดสูงโดยมีไฮดรอกซีโพรพิล MS = 1.5 ~ 1.8 และเมทอกซี DS = 0.2 ~ 1.0 โดยมีระดับการทดแทนรวมมากกว่า 1.8 และสามารถละลายได้ง่ายในเมทานอลปราศจากน้ำและ สารละลายเอธานอล เทอร์โมพลาสติกและละลายน้ำได้ นอกจากนี้ยังละลายได้ในไฮโดรคาร์บอนที่มีคลอรีน เช่น เมทิลีนคลอไรด์และคลอโรฟอร์ม และตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น อะซิโตน ไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์ และไดอะซิโตนแอลกอฮอล์ ความสามารถในการละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ดีกว่าการละลายน้ำ
2. ปัจจัยที่ส่งผลต่อความหนืดของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส
ปัจจัยความหนืดของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส การวัดความหนืดมาตรฐานของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสนั้นเหมือนกับเซลลูโลสอีเทอร์อื่นๆ และวัดที่ 20°C โดยใช้สารละลายในน้ำ 2% เป็นมาตรฐาน ความหนืดของผลิตภัณฑ์ชนิดเดียวกันจะเพิ่มขึ้นเมื่อความเข้มข้นเพิ่มขึ้น สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีความเข้มข้นเท่ากันและมีน้ำหนักโมเลกุลต่างกัน ผลิตภัณฑ์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลมากกว่าจะมีความหนืดสูงกว่า ความสัมพันธ์กับอุณหภูมิคล้ายคลึงกับเมทิลเซลลูโลส เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ความหนืดจะเริ่มลดลง แต่เมื่อถึงอุณหภูมิที่กำหนด ความหนืดก็จะเพิ่มขึ้นและเกิดเจลขึ้น ผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดต่ำจะมีอุณหภูมิการก่อเจลสูงกว่าผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดสูง จุดเจลไม่เพียงเกี่ยวข้องกับความหนืดของอีเทอร์เท่านั้น แต่ยังเกี่ยวข้องกับอัตราส่วนองค์ประกอบของกลุ่มเมทอกซีและไฮดรอกซีโพรพิลในอีเทอร์และระดับการทดแทนทั้งหมด ต้องสังเกตว่าไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสก็เป็นพลาสติกปลอมเช่นกัน สารละลายจะเสถียรเมื่อเก็บไว้ที่อุณหภูมิห้องและไม่มีความหนืดลดลง ยกเว้นการย่อยสลายของเอนไซม์ที่อาจเกิดขึ้นได้
3. ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสมีความทนทานต่อกรดและด่าง
ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสมีความทนทานต่อกรดและด่าง ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสมีความทนทานต่อกรดและด่าง โดยทั่วไปจะมีความเสถียรและจะไม่ได้รับผลกระทบจากค่า pH ในช่วง PH2~12 สามารถทนต่อกรดอ่อนได้จำนวนหนึ่ง เช่น กรดฟอร์มิก กรดอะซิติก และมะนาว กรด กรดซัคซินิก กรดฟอสฟอริก แต่กรดเข้มข้นมีฤทธิ์ลดความหนืด สารอัลคาไล เช่น โซดาไฟ โพแทสเซียมโซดาไฟ และน้ำมะนาว ไม่มีผลใดๆ แต่ผลของการเพิ่มความหนืดของสารละลายเล็กน้อยจะค่อยๆ ลดลงในภายหลัง
4. สามารถผสมไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสได้
สารละลายไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสสามารถผสมกับสารประกอบโพลีเมอร์ที่ละลายน้ำได้เพื่อสร้างสารละลายที่สม่ำเสมอและโปร่งใสและมีความหนืดสูงกว่า สารประกอบโพลีเมอร์เหล่านี้ประกอบด้วยโพลีเอทิลีนไกลคอล โพลีไวนิลอะซิเตต โพลีไซลอกเซน โพลีเมทิลไวนิลไซลอกเซน ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส และเมทิลเซลลูโลส สารประกอบโพลีเมอร์ธรรมชาติ เช่น อะคาเซียกัม ตั๊กแตนบีนกัม ตั๊กแตนกัม ฯลฯ ก็มีความสามารถในการผสมได้ดีเช่นกัน วิธีแก้ปัญหาของมัน ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสยังสามารถผสมกับกรดสเตียริกหรือแมนนิทอลปาลมิเทตหรือซอร์บิทอลได้และยังสามารถผสมกับกลีเซอรีน, ซอร์บิทอลและแมนนิทอลได้อีกด้วย สารประกอบเหล่านี้สามารถใช้เป็นสารพลาสติไซเซอร์ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสได้
5. ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสไม่ละลายในน้ำ
ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสไม่ละลายในเซลลูโลสอีเทอร์ที่ละลายน้ำได้และสามารถเชื่อมโยงข้ามพื้นผิวกับอัลดีไฮด์ได้ ทำให้อีเทอร์ที่ละลายน้ำได้เหล่านี้ตกตะกอนในสารละลายและไม่ละลายในน้ำ และทำให้ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสไม่ละลายในอัลดีไฮด์ ฟอร์มาลดีไฮด์ ไกลออกซาล กรดซัคซินิก ไดอัลดีไฮด์ ฯลฯ เมื่อใช้ฟอร์มาลดีไฮด์ ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับค่า pH ของสารละลาย ในหมู่พวกเขา glyoxal ตอบสนองอย่างรวดเร็ว ดังนั้นจึงใช้ในอุตสาหกรรม Glyoxal มักใช้เป็นสารเชื่อมโยงข้ามในการผลิต -ตัวแทนเชื่อมขวาง ปริมาณของสารเชื่อมโยงข้ามประเภทนี้ในสารละลายคือ 0.2% ถึง 10% ของมวลอีเทอร์ และที่ดีที่สุดคือ 7% ถึง 10% หากใช้ glyoxal ความเข้มข้น 3.3% ถึง 6% จะเหมาะสมที่สุด อุณหภูมิการรักษาโดยทั่วไปคือ 0 ~ 30 ℃ และเวลาคือ 1 ~ 120 นาที ปฏิกิริยาการเชื่อมโยงข้ามจะต้องดำเนินการภายใต้สภาวะที่เป็นกรด โดยทั่วไป กรดอนินทรีย์ชนิดแก่หรือกรดคาร์บอกซิลิกอินทรีย์ถูกเติมลงในสารละลายเพื่อปรับ pH ของสารละลายเป็นประมาณ 2 ถึง 6 อย่างพึงประสงค์ ระหว่าง 4 ถึง 6 และจากนั้นอัลดีไฮด์ถูกเติมเพื่อทำปฏิกิริยาเชื่อมโยงข้าม กรดที่ใช้ ได้แก่ กรดไฮโดรคลอริก กรดซัลฟูริก กรดฟอสฟอริก กรดฟอร์มิก กรดอะซิติก กรดไกลโคลิก กรดซัคซินิกหรือกรดซิตริก โดยกรดฟอร์มิกหรือกรดอะซิติกดีที่สุด และกรดฟอร์มิกดีที่สุด นอกจากนี้ยังสามารถเติมกรดและอัลดีไฮด์พร้อมกันเพื่อเชื่อมโยงข้ามสารละลายภายในช่วง pH ที่ต้องการได้ ปฏิกิริยานี้มักใช้ในขั้นตอนสุดท้ายของกระบวนการเตรียมเซลลูโลสอีเทอร์เพื่อทำให้เซลลูโลสอีเทอร์ไม่ละลายน้ำ และอำนวยความสะดวกในการล้างและทำให้บริสุทธิ์ด้วยน้ำ 20~25°C เมื่อใช้ผลิตภัณฑ์คุณสามารถเพิ่มสารอัลคาไลน์ลงในสารละลายผลิตภัณฑ์เพื่อปรับ pH ของสารละลายให้เป็นด่างเพื่อให้ผลิตภัณฑ์ละลายในสารละลายได้อย่างรวดเร็ว วิธีนี้ยังสามารถใช้ได้เมื่อเตรียมฟิล์มโดยใช้สารละลายเซลลูโลสอีเทอร์ จากนั้นจึงแปรรูปฟิล์มเป็นฟิล์มที่ไม่ละลายน้ำ
6. ไฮดรอกซีโพรพิล เมทิลเซลลูโลส ต่อต้านเอนไซม์
อนุพันธ์ของเซลลูโลสของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสมีความทนทานต่อเอนไซม์ในทางทฤษฎี ตัวอย่างเช่น กลุ่มแอนไฮโดรกลูโคสแต่ละกลุ่มจะถูกพันธะอย่างแน่นหนากับกลุ่มทดแทน และไม่ไวต่อการกัดเซาะและการติดเชื้อของจุลินทรีย์ อย่างไรก็ตามในความเป็นจริง ค่าการทดแทนของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปเกิน 1 นอกจากนี้ยังสามารถย่อยสลายได้ด้วยเอนไซม์ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าระดับการทดแทนของแต่ละกลุ่มในสายโซ่เซลลูโลสนั้นไม่สม่ำเสมอ และจุลินทรีย์สามารถกัดกร่อนกลุ่มแอนไฮโดรกลูโคสที่ไม่ถูกแทนที่ในบริเวณใกล้เคียงเพื่อสร้าง น้ำตาลซึ่งจุลินทรีย์สามารถดูดซึมเป็นอาหารได้ ดังนั้นหากระดับการแทนที่อีเทอร์ของเซลลูโลสเพิ่มขึ้น ความต้านทานของเซลลูโลสอีเทอร์ต่อการโจมตีของเอนไซม์ก็จะเพิ่มขึ้น มีรายงานว่าภายใต้สภาวะควบคุม ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (DS=1.9), เมทิลเซลลูโลส (DS=1.83), เมทิลเซลลูโลส (DS=1.66), ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส (1.7%) ความหนืดตกค้างคือ 13.2%, 7.3%, 3.8% และ 1.7% ตามลำดับ ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสมีความสามารถในการต่อต้านเอนไซม์ที่แข็งแกร่ง จะเห็นได้ว่าไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสมีความต้านทานต่อเอนไซม์ที่ดีเยี่ยม ควบคู่ไปกับคุณสมบัติการกระจายตัว การทำให้หนาขึ้น และการสร้างฟิล์มที่ดี สามารถใช้ในการเคลือบอิมัลชัน ฯลฯ และโดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องเติมสารกันบูด อย่างไรก็ตาม เพื่อป้องกันสารละลายจากการเก็บรักษาในระยะยาวหรือการปนเปื้อนภายนอกที่อาจเกิดขึ้น สามารถเติมสารกันบูดได้ และสามารถเลือกสารกันบูดได้ตามความต้องการขั้นสุดท้ายของสารละลาย Phenylmercuric acetate และแมงกานีสฟลูออโรซิลิเกตเป็นสารกันบูดที่มีประสิทธิภาพ แต่เป็นพิษและต้องจัดการด้วยความระมัดระวัง โดยทั่วไปสามารถเติมฟีนิลเมอร์คิวริกอะซีเตต 1 ถึง 5 มก. ลงในสารละลายแต่ละลิตรได้
7. ประสิทธิภาพของเมมเบรนไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส
คุณสมบัติในการขึ้นรูปฟิล์มของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสมีคุณสมบัติในการขึ้นรูปฟิล์มได้ดีเยี่ยม เมื่อสารละลายที่เป็นน้ำหรือตัวทำละลายอินทรีย์ถูกเคลือบบนแผ่นกระจก มันจะกลายเป็นฟิล์มไม่มีสี โปร่งใส และเหนียวหลังจากการอบแห้ง - มีความทนทานต่อความชื้นได้ดีและยังคงแข็งตัวที่อุณหภูมิสูง หากเติมพลาสติไซเซอร์ดูดความชื้น จะสามารถเพิ่มการยืดตัวและความยืดหยุ่นได้ และปรับปรุงความยืดหยุ่นได้ พลาสติไซเซอร์เช่นกลีเซอรอลและซอร์บิทอลมีความเหมาะสมที่สุด ความเข้มข้นของสารละลายทั่วไปคือ 2% ~ 3% และปริมาณพลาสติไซเซอร์คือ 10% ~ 20% ของเซลลูโลสอีเทอร์ หากจำเป็นต้องมีปริมาณพลาสติไซเซอร์สูง การทำงานร่วมกันของคอลลอยด์จะเกิดขึ้นภายใต้ความชื้นสูง ความต้านทานแรงดึงของฟิล์มที่เติมพลาสติไซเซอร์นั้นมีค่ามากกว่าความต้านทานแรงดึงของฟิล์มที่ไม่มีพลาสติไซเซอร์ และจะเพิ่มขึ้นตามปริมาณของพลาสติไซเซอร์ที่เติมเข้าไป การดูดความชื้นของฟิล์มยังเพิ่มขึ้นตามปริมาณของพลาสติไซเซอร์
เวลาโพสต์: Feb-01-2024