ჰიდროქსიპროპილ მეთილის ცელულოზა HPMC არის ერთგვარი არაიონური ცელულოზის შერეული ეთერი, რომელიც განსხვავდება იონური მეთილკარბოქსიმეთილცელულოზის შერეული ეთერისგან და ის არ რეაგირებს მძიმე მეტალებთან.მეთოქსილის შემცველობის და ჰიდროქსიპროპილის შემცველობის სხვადასხვა თანაფარდობის გამო ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზაში და სხვადასხვა სიბლანტეში, იგი გახდა სხვადასხვა ჯიშები სხვადასხვა თვისებებით, მაგალითად, მეთოქსილის მაღალი შემცველობა და დაბალი ჰიდროქსიპროპილის შემცველობა. ჯიშები დაბალი მეთოქსილის შემცველობით და მაღალი ჰიდროქსიპროპილის შემცველობით, მისი მოქმედება ახლოსაა ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზასთან.თუმცა, სხვადასხვა ჯიშებში, მიუხედავად იმისა, რომ მხოლოდ მცირე რაოდენობით შეიცავს ჰიდროქსიპროპილის ჯგუფს ან მცირე რაოდენობით მეთოქსი ჯგუფს, ორგანულ გამხსნელებში ხსნადობა ან წყალხსნარში ფლოკულაციის ტემპერატურა ძალიან განსხვავებულია.
1. ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის ხსნადობა
① ჰიდროქსიპროპილ მეთილის ცელულოზის ხსნადობა წყალში ჰიდროქსიპროპილ მეთილის ცელულოზა სინამდვილეში არის მეთილის ცელულოზა, რომელიც მოდიფიცირებულია პროპილენოქსიდით (მეთილ ოქსიპროპილენი), ამიტომ მას მაინც აქვს იგივე თვისებები, რაც მეთილის ცელულოზას.ცელულოზა მსგავსია ცივ წყალში ხსნადობით და ცხელ წყალში უხსნადობით.თუმცა, შეცვლილი ჰიდროქსიპროპილის ჯგუფის გამო, ცხელ წყალში მისი გელაციის ტემპერატურა გაცილებით მაღალია, ვიდრე მეთილის ცელულოზას.მაგალითად, ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის წყალხსნარის სიბლანტე 2% მეთოქსილის შემცველობით DS=0.73 და ჰიდროქსიპროპილის შემცველობით MS=0.46 არის 500 მპა?ს 20°C-ზე.მისი გელის ტემპერატურა მას შეუძლია მიაღწიოს 100°C-ს, ხოლო მეთილცელულოზა იმავე ტემპერატურაზე მხოლოდ 55°C-ს შეადგენს.რაც შეეხება წყალში ხსნადობას, ის ასევე მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდა.მაგალითად, დაფხვნილი ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზა (მარცვლოვანი ფორმა 0,2-0,5 მმ 20°C-ზე 4% წყალხსნარის სიბლანტე 2 pa?s-მდე შეიძლება გამოყენებულ იქნას ოთახის ტემპერატურაზე, ის ადვილად იხსნება წყალში გაგრილების გარეშე.
②ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის ხსნადობა ორგანულ გამხსნელებში ჰიდროქსიპროპილ მეთილის ცელულოზის ხსნადობა ორგანულ გამხსნელებში ასევე უკეთესია, ვიდრე მეთილცელულოზას, და მეთილცელულოზას უნდა ჰქონდეს მეთოქსილის შემცვლელი ხარისხი 2.1-ზე მეტი ჰიდროპროპილ-პროცელური შემცველობის პროდუქტებში. ჰიდროქსიპროპილ MS=1,5~1,8 და მეთოქსი DS=0,2~1,0 და მთლიანი ჩანაცვლების ხარისხი 1,8-ზე მეტი ხსნადია მეთანოლისა და ეთანოლის უწყლო ხსნარებში, თერმოპლასტიკაში და წყალში ხსნადში.ის ასევე იხსნება ქლორებულ ნახშირწყალბადებში, როგორიცაა დიქლორმეთანი და ქლოროფორმი, და ორგანულ გამხსნელებში, როგორიცაა აცეტონი, იზოპროპანოლი და დიაცეტონის სპირტი.მისი ხსნადობა ორგანულ გამხსნელებში უკეთესია, ვიდრე წყალში ხსნადი.
2. ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის სიბლანტეზე მოქმედი ფაქტორები
ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის სიბლანტის გავლენის ფაქტორები ჰიდროქსიპროპილ მეთილის ცელულოზის სტანდარტული სიბლანტის განსაზღვრა, ისევე როგორც სხვა ცელულოზის ეთერები, ეფუძნება 2% წყალხსნარს 20°C ტემპერატურაზე.ერთი და იგივე პროდუქტის სიბლანტე იზრდება კონცენტრაციის მატებასთან ერთად.სხვადასხვა მოლეკულური წონის პროდუქტებისთვის ერთი და იგივე კონცენტრაციით, უფრო დიდი მოლეკულური წონის პროდუქტებს აქვთ უფრო მაღალი სიბლანტე.მისი ურთიერთობა ტემპერატურასთან მეთილის ცელულოზის მსგავსია.როდესაც ტემპერატურა იზრდება, სიბლანტე იწყებს კლებას, მაგრამ როდესაც ის აღწევს გარკვეულ ტემპერატურას, სიბლანტე უეცრად იზრდება და ხდება გელაცია.დაბალი სიბლანტის პროდუქტების გელის ტემპერატურა უფრო მაღალია.მაღალია.მისი გელის წერტილი დაკავშირებულია არა მხოლოდ ეთერის სიბლანტესთან, არამედ ეთერში მეთოქსისა და ჰიდროქსიპროპილის შემადგენლობის თანაფარდობასთან და ჩანაცვლების მთლიან ხარისხთან.უნდა აღინიშნოს, რომ ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზა ასევე ფსევდოპლასტიკურია და მისი ხსნარი სტაბილურია ოთახის ტემპერატურაზე სიბლანტის ყოველგვარი დეგრადაციის გარეშე, გარდა ფერმენტული დეგრადაციის შესაძლებლობისა.
3. ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის მჟავას და ტუტე რეზისტენტობას
ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის მჟავას და ტუტე რეზისტენტობას ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზა ზოგადად სტაბილურია მჟავისა და ტუტეს მიმართ და არ მოქმედებს pH 2-12 დიაპაზონში.მას შეუძლია გაუძლოს გარკვეული რაოდენობის მსუბუქი მჟავას.როგორიცაა ჭიანჭველა, ძმარმჟავა, ლიმონმჟავა, სუქცინის მჟავა, ფოსფორის მჟავა, ბორის მჟავა და ა.შ. თუმცა, კონცენტრირებულ მჟავას აქვს სიბლანტის შემცირების ეფექტი.ტუტე, როგორიცაა კაუსტიკური სოდა, კაუსტიკური კალიუმი და ცაცხვის წყალი არ ახდენს გავლენას მასზე, მაგრამ შეუძლია ოდნავ გაზარდოს ხსნარის სიბლანტე, შემდეგ კი მომავალში იქნება ნელი კლების ფენომენი.
4. ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის შერევა
ჰიდროქსიპროპილ მეთილის ცელულოზის შერევა ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის ხსნარი შეიძლება შერეული იყოს წყალში ხსნად პოლიმერულ ნაერთთან, რათა გახდეს ერთიანი და გამჭვირვალე ხსნარი უფრო მაღალი სიბლანტით.ეს პოლიმერული ნაერთები მოიცავს პოლიეთილენ გლიკოლს, პოლივინილაცეტატს, პოლისილოქსანს, პოლიმეთილ ვინილ სილოქსანს, ჰიდროქსიეთილის ცელულოზას და მეთილის ცელულოზას.მის ხსნართან კარგი შერევის უნარი აქვთ ასევე ბუნებრივ პოლიმერულ ნაერთებს, როგორიცაა არაბული რეზინა, კალიის რეზინა, კარაიას რეზინა და ა.შ.ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზა ასევე შეიძლება შერეული იყოს მანიტოლთან ან სტეარინის მჟავას ან პალმიტის მჟავას სორბიტოლის ეთერებთან, ასევე შეიძლება შერეული იყოს გლიცერინთან, სორბიტოლთან და მანიტოლთან.ეს ნაერთები შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზა.ცელულოზაზე დაფუძნებული პლასტიზატორი.
5. ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის უხსნადობა და წყალში ხსნადობა
ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის წყალში ხსნადი წყალში ხსნადი ეთერები შეიძლება იყოს ზედაპირულად ჯვარედინი ბმული ალდეჰიდებთან და ეს წყალში ხსნადი ეთერები იშლება ხსნარში და ხდება წყალში უხსნადი.ალდეჰიდები, რომლებიც აქცევს ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზას უხსნად, მოიცავს ფორმალდეჰიდს, გლიოქსალს, სუქცინალდეჰიდს, ადიპალდეჰიდს და ა.შ. ფორმალდეჰიდის გამოყენებისას განსაკუთრებული ყურადღება უნდა მიექცეს ხსნარის pH მნიშვნელობას, რომელთა შორის გლიოქსალი უფრო სწრაფად რეაგირებს.ამიტომ, გლიოქსალი ჩვეულებრივ გამოიყენება, როგორც ჯვარედინი აგენტი სამრეწველო წარმოებაში.ამ ტიპის ჯვარედინი აგენტის დოზა ხსნარში არის ეთერის მასის 0,2%~10%, სასურველია 7%~10%, და 3,3%~6% არის ყველაზე შესაფერისი გლიოქსალისთვის.ზოგადი დამუშავების ტემპერატურაა 0~30℃ და დრო 1~120წთ.ჯვარედინი კავშირის რეაქცია უნდა განხორციელდეს მჟავე პირობებში.ზოგადად, არაორგანული ძლიერი მჟავა ან ორგანული კარბოქსილის მჟავა ემატება ხსნარს ხსნარის pH-ის დასარეგულირებლად დაახლოებით 2-6-მდე, სასურველია 4-6-მდე და შემდეგ ემატება ალდეჰიდები ჯვარედინი კავშირის რეაქციის განსახორციელებლად..გამოყენებული მჟავები მოიცავს მარილმჟავას, გოგირდის მჟავას, ფოსფორის მჟავას, ჭიანჭველას, ძმარმჟავას, ჰიდროქსიძმარმჟავას, საქცინის მჟავას ან ლიმონმჟავას, რომელთა შორის ჭიანჭველა ან ძმარმჟავა შესაფერისია და ჭიანჭველა მჟავა ყველაზე ოპტიმალურია.მჟავა და ალდეჰიდი ასევე შეიძლება დაემატოს ერთდროულად, რათა ხსნარს მიეცეს ჯვარედინი კავშირი სასურველი pH დიაპაზონში.ეს რეაქცია ხშირად გამოიყენება საბოლოო დამუშავების პროცესში ცელულოზის ეთერების მომზადების პროცესში.მას შემდეგ, რაც ცელულოზის ეთერი გაუხსნელია, მოსახერხებელია გარეცხვა და გაწმენდა წყლით 20-25°C ტემპერატურაზე.როდესაც პროდუქტი გამოიყენება, ტუტე ნივთიერება შეიძლება დაემატოს პროდუქტის ხსნარს, რათა დაარეგულიროთ ხსნარის pH, რომ იყოს ტუტე და პროდუქტი ხსნარში სწრაფად დაიშლება.ეს მეთოდი ასევე გამოიყენება ცელულოზის ეთერის ხსნარზე, რომელიც გადაკეთდება ფილმად, შემდეგ კი ფილმი მუშავდება, რათა ის გახდეს უხსნადი ფილმი.
6. ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზა მდგრადია ფერმენტების მიმართ
ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზა მდგრადია ფერმენტების მიმართ.თეორიულად, ცელულოზის წარმოებულებს, როგორიცაა ანჰიდროგლუკოზის თითოეულ ჯგუფს, აქვთ მყარად შეკრული შემცვლელი ჯგუფი, რომლის დაინფიცირება ადვილი არ არის მიკროორგანიზმებით, მაგრამ სინამდვილეში მზა პროდუქტს, როდესაც ჩანაცვლების ღირებულება 1-ს აღემატება, ის ასევე იშლება ფერმენტებით. რაც ნიშნავს, რომ ცელულოზის ჯაჭვზე თითოეული ჯგუფის ჩანაცვლების ხარისხი საკმარისად ერთგვაროვანი არ არის და მიკროორგანიზმებს შეუძლიათ ეროზია შეუცვლელი ანჰიდროგლუკოზის ჯგუფებთან და წარმოქმნან შაქარი., რომლებიც შეიწოვება მიკროორგანიზმების საკვებ ნივთიერებებად.ამიტომ, თუ ცელულოზის ეთერიფიკაციის შემცვლელი ხარისხი იზრდება, ცელულოზის ეთერის ფერმენტული ეროზიისადმი წინააღმდეგობაც გაძლიერდება.მოხსენებულია, რომ ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის (DS=1.9) ნარჩენი სიბლანტე არის 13.2%, მეთილცელულოზა (DS=1.83) 7.3%, ხოლო მეთილცელულოზა (DS=1.66) 3.8%, ხოლო ჰიდროქსიეთილცელულოზა 1.7%.ჩანს, რომ ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის ანტიფერმენტული უნარი ძლიერია.ამიტომ, ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის შესანიშნავი ფერმენტის წინააღმდეგობა, შერწყმული მის კარგ დისპერსიულობასთან, გასქელებასთან და ფირის წარმომქმნელ თვისებებთან, ძირითადად გამოიყენება წყლის ემულსიის საფარებში და ა.შ. და ზოგადად არ საჭიროებს კონსერვანტების დამატებას.თუმცა, ხსნარის გრძელვადიანი შენახვის ან გარე სამყაროს შესაძლო დაბინძურების მიზნით, კონსერვანტები შეიძლება დაემატოს სიფრთხილის მიზნით და არჩევანი შეიძლება განისაზღვროს ხსნარის საბოლოო მოთხოვნების შესაბამისად.ფენილმერკური აცეტატი და მანგანუმის ფტორსილიკატი ეფექტური კონსერვანტებია, მაგრამ მათ აქვთ ორივე ტოქსიკურობა, ყურადღება უნდა მიექცეს ოპერაციას და დოზა ზოგადად არის 1~5 მგ ფენილმერკური აცეტატი ლიტრ ხსნარზე.
7. ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის ფირის თვისებები
ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის ფირის მოქმედებას ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზას აქვს ფილმის წარმოქმნის შესანიშნავი თვისებები და მისი წყალხსნარი ან ორგანული გამხსნელი ხსნარი დაფარულია მინის ფირფიტაზე და გაშრობის შემდეგ ხდება უფერო და გამჭვირვალე.და მძიმე ფილმი.მას აქვს კარგი ტენიანობის წინააღმდეგობა და რჩება მყარი მაღალ ტემპერატურაზე.მაგალითად, ჰიგიროსკოპიული პლასტიზატორის დამატებამ შეიძლება გააძლიეროს მისი დრეკადობა და მოქნილობა.მოქნილობის გასაუმჯობესებლად პლასტიზატორები, როგორიცაა გლიცერინი და სორბიტოლი, ყველაზე შესაფერისია.ხსნარის საერთო კონცენტრაცია არის 2%~3%, ხოლო პლასტიზატორის რაოდენობა ცელულოზის ეთერის 10%~20%.თუ პლასტიზატორის შემცველობა ძალიან მაღალია, კოლოიდური დეჰიდრატაციის შემცირების ფენომენი წარმოიქმნება მაღალი ტენიანობის პირობებში.პლასტიზატორის დამატებული ფილმის დაჭიმვის სიმტკიცე გაცილებით დიდია, ვიდრე პლასტიზატორის გარეშე და ის იზრდება დამატებული რაოდენობის მატებასთან ერთად.რაც შეეხება ფილმის ჰიგიროსკოპიულობას, ის ასევე იზრდება პლასტიზატორის რაოდენობის მატებასთან ერთად.
გამოქვეყნების დრო: ოქტ-13-2022