Aether cellulosicus est polymerum syntheticum ex cellulosa naturali per modificationem chemicam factum. Aether cellulosicus est derivatum cellulosae naturalis. Productio aetheris cellulosici differt a polymeris syntheticis. Materia eius fundamentalissima est cellulosa, compositum polymericum naturale. Propter peculiaritatem structurae cellulosae naturalis, ipsa cellulosa nullam facultatem habet cum agentibus aetherificationis reagendi. Attamen, post tractationem agentis inflammatoris, vincula hydrogenii fortia inter catenas moleculares et catenas destruuntur, et liberatio activa gregis hydroxylici fit cellulosa alcalina reactiva. Accipe aetherem cellulosicum.
Proprietates aetherum cellulosarum pendent ex genere, numero et distributione substituentium. Classificatio aetherum cellulosarum etiam fundatur in genere substituentium, gradu aetherificationis, solubilitate et proprietatibus applicationis conexis. Secundum genus substituentium in catena moleculari, dividi potest in monoetherem et aetherem mixtum. MC quem plerumque utimur est monoether, et HPMC est aether mixtus. Methylcellulosae aether MC est productum postquam grex hydroxylus in unitate glucosi cellulosae naturalis methoxy substituitur. Est productum obtinetur substituendo partem gregis hydroxylus in unitate grege methoxy et alteram partem grege hydroxypropyl. Formula structuralis est [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x Hydroxyethyl methylcellulosae aether HEMC, hae sunt varietates principales late in foro adhibitae et venditae.
Quod ad solubilitatem attinet, in ionicas et non-ionicas dividi potest. Aetheres cellulosae non-ionicae, quae in aqua solubiles sunt, ex duabus seriebus praecipue constant, nempe alkyl aetherum et hydroxyalkyl aetherum. CMC ionica imprimis in detergentibus syntheticis, impressione et tinctura textillium, ciborum et exploratione olei adhibetur. MC, HPMC, HEMC non-ionicae, et cetera, imprimis in materiis aedificatoriis, tunicis latex, medicinis, chemicis quotidianis, et cetera, adhibentur. Ut spissator, agens aquae retinens, stabilisator, dispergens, et agens pelliculae formans adhibentur.
Retentio aquae aetheris cellulosae
In productione materiarum aedificandarum, praesertim mortarii sicci mixti, aether cellulosicus munus insubstituibile agit, praesertim in productione mortarii specialis (mortarii modificati), cum sit pars necessaria et magni momenti.
Munus magnum aetheris cellulosici aquasolubilis in mortario praecipue tres aspectus habet: unum est optima facultas aquae retinendae, alterum est influxus in crassitudinem et thixotropiam mortarii, et tertium est interactio cum cemento.
Effectus retentionis aquae aetheris cellulosici pendet ab absorptione aquae strati basalis, compositione mortarii, crassitudine strati mortarii, necessitate aquae mortarii, et tempore solidificationis materiae solidificantis. Ipsa retentio aquae aetheris cellulosici oritur ex solubilitate et dehydratione ipsius aetheris cellulosici. Ut omnes scimus, quamquam catena molecularis cellulosica magnum numerum gregum OH valde hydratabilium continet, non est solubilis in aqua, quia structura cellulosica altum gradum crystallinitatis habet. Sola facultas hydrationis gregum hydroxylorum non sufficit ad valida vincula hydrogenii et vires van der Waals inter moleculas tegendas. Ergo, tantum tumescit sed non dissolvitur in aqua. Cum substituens in catenam molecularem introducitur, non solum substituens catenam hydrogenii destruit, sed etiam vinculum hydrogenii inter catenas destruitur propter cuneum substituentis inter catenas adiacentes. Quo maior substituens, eo maior distantia inter moleculas. Quo maior distantia. Quo maior effectus destruendi nexus hydrogenii, eo maior fit aether cellulosicus in aqua solubilis postquam reticulum cellulosicum expandit et solutio intrat, solutionem viscosissimam formans. Cum temperatura crescit, hydratatio polymeri debilitatur, et aqua inter catenas expellitur. Cum effectus dehydrationis sufficiens est, moleculae aggregari incipiunt, structuram reticulatam tridimensionalem gelatinosam formantes et complicantur. Inter factores qui retentionem aquae in mortario afficiunt sunt viscositas aetheris cellulosici, quantitas addita, subtilitas particularum et temperatura usus.
Quo maior viscositas aetheris cellulosici, eo melior aquae retentio, et eo maior viscositas solutionis polymeri. Pro pondere moleculari (gradu polymerizationis) polymeri, etiam longitudine catenae structurae molecularis et forma catenae determinatur, et distributio generum et quantitatum substituentium etiam directe ambitum viscositatis eius afficit. [η] = Kmα
[η] Viscositas intrinseca solutionis polymeri
pondus moleculare polymeri m
Constans proprietatis polymeri α
Coefficiens solutionis viscositatis K
Viscositas solutionis polymeri a pondere moleculari polymeri pendet. Viscositas et concentratio solutionis aetheris cellulosici cum applicatione in variis campis coniunguntur. Ergo, quisque aether cellulosicus multas diversas specificationes viscositatis habet, et adaptatio viscositatis praecipue per degradationem cellulosae alcalinae, id est, per fractionem catenarum molecularium cellulosicarum, efficitur.
Quo maior copia aetheris cellulosi mortario addita est, eo melior aquae retentio, et quo maior viscositas, eo melior aquae retentio.
Quod ad magnitudinem particularum attinet, quo subtilior particula, eo melior aquae retentio. Vide figuram 3. Postquam magna particula aetheris cellulosi aquam tangit, superficies statim dissolvitur et gel formatur ad materiam involvendam ne moleculae aquae pergant infiltrari. Dispersio minus uniformis dissolvitur, solutionem flocculantem turbidam vel agglomerata formans. Hoc retentionem aquae aetheris cellulosi magnopere afficit, et solubilitas unus e factoribus est ad aetherem cellulosum eligendum.
Incrassatio et Thixotropia Aetheris Cellulosici
Altera functio aetheris cellulosae – crassitudo – pendet a: gradu polymerizationis aetheris cellulosae, concentratione solutionis, celeritate scindendi, temperatura et aliis condicionibus. Proprietas gelificans solutionis propria est alkylcellulosae et derivatis eius modificatis. Proprietates gelationis ad gradum substitutionis, concentrationem solutionis et additivos pertinent. Pro derivatis hydroxyalkyl modificatis, proprietates gel etiam ad gradum modificationis hydroxyalkyl pertinent. Pro MC et HPMC viscositatis humilis, solutio 10%-15% praeparari potest, MC et HPMC viscositatis mediae solutio 5%-10% praeparari potest, et MC et HPMC viscositatis altae solutio 2%-3% praeparari potest, et plerumque classificatio viscositatis aetheris cellulosae etiam cum solutione 1%-2% dividitur. Aether cellulosae ponderis molecularis alti magnam efficaciam crassitudinis habet. In eadem solutione concentrationis, polymeri cum ponderibus molecularibus diversis viscositates diversas habent. Gradus altus. Viscositas destinata solum per additionem magnae quantitatis aetheris cellulosae ponderis molecularis humilis obtineri potest. Viscositas eius parum a celeritate scindendi pendet, et alta viscositas viscositatem destinatam attingit, et quantitas addita requisita parva est, et viscositas ab efficacia spissationis pendet. Ergo, ad certam constantiam obtinendam, certa quantitas aetheris cellulosi (concentratio solutionis) et viscositas solutionis praestandae sunt. Temperatura gelificationis solutionis etiam lineariter cum incremento concentrationis solutionis decrescit, et gelat ad temperaturam ambientem postquam certam concentrationem attingit. Concentratio gelificationis HPMC relative alta est ad temperaturam ambientem.
Constantia etiam aptari potest per electionem magnitudinis particularum et selectionem aetherum cellulosi cum diversis gradibus modificationis. Haec modificatio appellata est introducere certum gradum substitutionis gregum hydroxyalkyl in structura sceletali MC. Mutando valores substitutionis relativos duorum substituentium, id est, valores substitutionis relativos DS et MS gregum methoxy et hydroxyalkyl, quos saepe dicimus... Varia requisita functionis aetheris cellulosi obtineri possunt per mutationem valorum substitutionis relativorum duorum substituentium.
Aethera cellulosa in pulveribus materiis aedificatoriis adhibita celeriter in aqua frigida dissolvi debent et crassitudinem idoneam systemati praebere. Si certa celeritas scindendi adhibeatur, adhuc flocculenta et colloidali materia fit, quod est productum inferiorem vel malae qualitatis.
Bona quoque est nexus linearis inter crassitudinem pastae cementi et dosim aetheris cellulosici. Aether cellulosicus viscositatem mortarii magnopere augere potest. Quo maior dosis, eo clarior effectus.
Solutio aquosa aetheris cellulosae altae viscositatis thixotropiam magnam habet, quae etiam proprietas principalis aetheris cellulosae est. Solutiones aquosae polymerorum MC plerumque fluiditatem pseudoplasticam et non-thixotropicam infra temperaturam geli habent, sed proprietates fluxus Newtonianas ad rationes scissionis humiles habent. Pseudoplasticitas cum pondere moleculari vel concentratione aetheris cellulosae crescit, cuiuscumque generis substituentis et gradus substitutionis. Ergo, aetheres cellulosae eiusdem gradus viscositatis, sive MC, sive HPMC, sive HEMC sint, semper easdem proprietates rheologicas ostendent, dummodo concentratio et temperatura constantes maneant. Gela structuralia formantur cum temperatura augetur, et fluxus valde thixotropici fiunt. Aetheres cellulosae altae concentrationis et parvae viscositatis thixotropiam ostendunt etiam infra temperaturam geli. Haec proprietas magno usui est ad aequationem et deflexionem in constructione mortarii aedificatorii adaptandam. Hic explicandum est quo maior viscositas aetheris cellulosi, eo meliorem aquae retentionem, sed quo maior viscositas, eo maiorem pondus moleculare relativum aetheris cellulosi, et correspondentem solubilitatem eius decrescere, quod negative in concentrationem mortarii et efficaciam constructionis afficit. Quo maior viscositas, eo clarior effectus spissationis in mortarium est, sed non omnino proportionalis. Quaedam viscositas media et humilis est, sed aether cellulosi modificatus meliorem efficaciam in augenda robore structurali mortarii humidi habet. Crescente viscositate, retentio aquae aetheris cellulosi melioratur.
Tempus publicationis: XXII Novembris MMXXII