നിരവധി സാധാരണ സെല്ലുലോസ് ഈഥറുകളുടെ ആമുഖം

മെഥൈൽസെല്ലുലോസ് (MC)

മെഥൈൽസെല്ലുലോസിൻ്റെ (എംസി) തന്മാത്രാ സൂത്രവാക്യം ഇതാണ്:

[C6H7O2(OH)3-h(OCH3)n\]x

ശുദ്ധീകരിച്ച പരുത്തി ആൽക്കലി ഉപയോഗിച്ച് സംസ്കരിച്ച ശേഷം, മീഥൈൽ ക്ലോറൈഡ് എതറിഫിക്കേഷൻ ഏജൻ്റായി ഉപയോഗിച്ചതിന് ശേഷം നിരവധി പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളിലൂടെ സെല്ലുലോസ് ഈതർ നിർമ്മിക്കുന്നതാണ് ഉൽപാദന പ്രക്രിയ. സാധാരണയായി, സബ്സ്റ്റിറ്റ്യൂഷൻ ബിരുദം 1.6 ~ 2.0 ആണ്, കൂടാതെ വ്യത്യസ്ത ഡിഗ്രി സബ്സ്റ്റിറ്റ്യൂഷനിൽ ലയിക്കുന്നതും വ്യത്യസ്തമാണ്. ഇത് അയോണിക് അല്ലാത്ത സെല്ലുലോസ് ഈതറിൻ്റേതാണ്.

Methylcellulose തണുത്ത വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്നു, ചൂടുവെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. ഇതിൻ്റെ ജലീയ ലായനി pH=3~12 പരിധിയിൽ വളരെ സ്ഥിരതയുള്ളതാണ്.

അന്നജം, ഗ്വാർ ഗം മുതലായവയും അനേകം സർഫാക്റ്റൻ്റുകളുമായും ഇതിന് നല്ല അനുയോജ്യതയുണ്ട്. താപനില ജെലേഷൻ താപനിലയിൽ എത്തുമ്പോൾ, ജെലേഷൻ സംഭവിക്കുന്നു.

മീഥൈൽസെല്ലുലോസിൻ്റെ ജലം നിലനിർത്തുന്നത് അതിൻ്റെ സങ്കലനത്തിൻ്റെ അളവ്, വിസ്കോസിറ്റി, കണിക സൂക്ഷ്മത, പിരിച്ചുവിടൽ നിരക്ക് എന്നിവയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.

സാധാരണയായി, കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ തുക വലുതാണെങ്കിൽ, സൂക്ഷ്മത ചെറുതും, വിസ്കോസിറ്റി വലുതും ആണെങ്കിൽ, വെള്ളം നിലനിർത്തൽ നിരക്ക് ഉയർന്നതാണ്. അവയിൽ, സങ്കലനത്തിൻ്റെ അളവ് വെള്ളം നിലനിർത്തൽ നിരക്കിൽ ഏറ്റവും വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു, കൂടാതെ വിസ്കോസിറ്റിയുടെ അളവ് വെള്ളം നിലനിർത്തൽ നിരക്കിന് നേരിട്ട് ആനുപാതികമല്ല. പിരിച്ചുവിടൽ നിരക്ക് പ്രധാനമായും സെല്ലുലോസ് കണങ്ങളുടെ ഉപരിതല പരിഷ്ക്കരണത്തിൻ്റെ അളവിനെയും കണിക സൂക്ഷ്മതയെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.

മേൽപ്പറഞ്ഞ സെല്ലുലോസ് ഈതറുകളിൽ, മീഥൈൽ സെല്ലുലോസ്, ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽ സെല്ലുലോസ് എന്നിവയ്ക്ക് ഉയർന്ന ജലസംഭരണ ​​നിരക്ക് ഉണ്ട്.

കാർബോക്സിമെതൈൽസെല്ലുലോസ് (CMC)

കാർബോക്സിമെതൈൽ സെല്ലുലോസ്, സോഡിയം കാർബോക്സിമെതൈൽ സെല്ലുലോസ് എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു, സാധാരണയായി സെല്ലുലോസ്, സിഎംസി മുതലായവ അറിയപ്പെടുന്നു, ഇത് ഒരു അയോണിക് ലീനിയർ പോളിമറാണ്, സെല്ലുലോസ് കാർബോക്സൈലേറ്റിൻ്റെ സോഡിയം ലവണമാണ്, ഇത് പുതുക്കാവുന്നതും ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്തതുമാണ്. കെമിക്കൽ അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ.

ഡിറ്റർജൻ്റ് വ്യവസായം, ഭക്ഷ്യ വ്യവസായം, ഓയിൽ ഫീൽഡ് ഡ്രില്ലിംഗ് ദ്രാവകം എന്നിവയിൽ ഇത് പ്രധാനമായും ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ സൗന്ദര്യവർദ്ധക വസ്തുക്കളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന തുക ഏകദേശം 1% മാത്രമാണ്.

അയോണിക് സെല്ലുലോസ് ഈതർ ആൽക്കലി ചികിത്സയ്ക്ക് ശേഷം, സോഡിയം മോണോക്ലോറോഅസെറ്റേറ്റ് എതറിഫിക്കേഷൻ ഏജൻ്റായി ഉപയോഗിക്കുകയും, പ്രതികരണ ചികിത്സകളുടെ ഒരു പരമ്പരയ്ക്ക് വിധേയമാകുകയും ചെയ്ത ശേഷം പ്രകൃതിദത്ത നാരുകളിൽ നിന്ന് (പരുത്തി മുതലായവ) നിർമ്മിക്കുന്നു.

പകരക്കാരൻ്റെ അളവ് സാധാരണയായി 0.4 ~ 1.4 ആണ്, കൂടാതെ അതിൻ്റെ പ്രകടനത്തെ സബ്സ്റ്റിറ്റ്യൂഷൻ ബിരുദം വളരെയധികം ബാധിക്കുന്നു.

സിഎംസിക്ക് മികച്ച ബൈൻഡിംഗ് കഴിവുണ്ട്, കൂടാതെ അതിൻ്റെ ജലീയ ലായനിക്ക് നല്ല സസ്പെൻഡിംഗ് കഴിവുണ്ട്, പക്ഷേ യഥാർത്ഥ പ്ലാസ്റ്റിക് രൂപഭേദം മൂല്യമില്ല.

CMC പിരിച്ചുവിടുമ്പോൾ, യഥാർത്ഥത്തിൽ ഡിപോളിമറൈസേഷൻ സംഭവിക്കുന്നു. പിരിച്ചുവിടൽ സമയത്ത് വിസ്കോസിറ്റി ഉയരാൻ തുടങ്ങുന്നു, പരമാവധി കടന്നുപോകുന്നു, തുടർന്ന് ഒരു പീഠഭൂമിയിലേക്ക് താഴുന്നു. തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന വിസ്കോസിറ്റി ഡിപോളിമറൈസേഷനുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

ഡിപോളിമറൈസേഷൻ്റെ അളവ് ഫോർമുലേഷനിലെ മോശം ലായകത്തിൻ്റെ (വെള്ളം) അളവുമായി അടുത്ത ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഗ്ലിസറിനും വെള്ളവും അടങ്ങിയ ടൂത്ത് പേസ്റ്റ് പോലെയുള്ള ഒരു മോശം ലായക സംവിധാനത്തിൽ, CMC പൂർണ്ണമായും ഡിപോളിമറൈസ് ചെയ്യില്ല, ഒരു സന്തുലിതാവസ്ഥയിലെത്തും.

തന്നിരിക്കുന്ന ജല സാന്ദ്രതയുടെ കാര്യത്തിൽ, കുറഞ്ഞ പകരമുള്ള CMC യേക്കാൾ കൂടുതൽ ഹൈഡ്രോഫിലിക് ഉയർന്ന പകരക്കാരനായ CMC ഡിപോളിമറൈസ് ചെയ്യാൻ എളുപ്പമാണ്.

ഹൈഡ്രോക്സിതൈൽസെല്ലുലോസ് (എച്ച്ഇസി)

ശുദ്ധീകരിച്ച പരുത്തി ആൽക്കലി ഉപയോഗിച്ച് സംസ്കരിച്ച്, അസെറ്റോണിൻ്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ എഥറിഫിക്കേഷൻ ഏജൻ്റായി എഥിലീൻ ഓക്സൈഡുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ചാണ് HEC നിർമ്മിക്കുന്നത്. പകരക്കാരൻ്റെ അളവ് സാധാരണയായി 1.5~2.0 ആണ്. ഇതിന് ശക്തമായ ഹൈഡ്രോഫിലിസിറ്റി ഉണ്ട്, ഈർപ്പം ആഗിരണം ചെയ്യാൻ എളുപ്പമാണ്.

ഹൈഡ്രോക്സിതൈൽ സെല്ലുലോസ് തണുത്ത വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്നു, പക്ഷേ ചൂടുവെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. ഇതിൻ്റെ പരിഹാരം ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ജെല്ലിംഗ് ഇല്ലാതെ സ്ഥിരതയുള്ളതാണ്.

ഇത് സാധാരണ ആസിഡുകൾക്കും ബേസുകൾക്കും സ്ഥിരതയുള്ളതാണ്. ആൽക്കലിസിന് അതിൻ്റെ പിരിച്ചുവിടൽ ത്വരിതപ്പെടുത്താനും അതിൻ്റെ വിസ്കോസിറ്റി ചെറുതായി വർദ്ധിപ്പിക്കാനും കഴിയും. മീഥൈൽ സെല്ലുലോസ്, ഹൈഡ്രോക്‌സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽ സെല്ലുലോസ് എന്നിവയേക്കാൾ അൽപ്പം മോശമാണ് ജലത്തിൽ ഇതിൻ്റെ വ്യാപനം.

ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽ സെല്ലുലോസ് (HPMC)

HPMC യുടെ തന്മാത്രാ ഫോർമുല ഇതാണ്:

\[C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m,OCH2CH(OH)CH3\]n\]x

ഹൈഡ്രോക്‌സിപ്രൊപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസ് ഒരു സെല്ലുലോസ് ഇനമാണ്, അതിൻ്റെ ഉൽപാദനവും ഉപഭോഗവും അതിവേഗം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു.

പ്രൊപിലീൻ ഓക്സൈഡും മീഥൈൽ ക്ലോറൈഡും ചേർന്ന് പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഒരു പരമ്പരയിലൂടെ, ക്ഷാരവൽക്കരണത്തിന് ശേഷം ശുദ്ധീകരിച്ച പരുത്തിയിൽ നിന്ന് നിർമ്മിച്ച അയോണിക് ഇതര സെല്ലുലോസ് മിക്സഡ് ഈതർ ആണ് ഇത്. പകരക്കാരൻ്റെ അളവ് സാധാരണയായി 1.2~2.0 ആണ്.

മെത്തോക്‌സിൽ ഉള്ളടക്കത്തിൻ്റെയും ഹൈഡ്രോക്‌സിപ്രോപ്പൈൽ ഉള്ളടക്കത്തിൻ്റെയും വ്യത്യസ്ത അനുപാതങ്ങൾ കാരണം ഇതിൻ്റെ ഗുണങ്ങൾ വ്യത്യസ്തമാണ്.

ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസ് തണുത്ത വെള്ളത്തിൽ എളുപ്പത്തിൽ ലയിക്കുന്നു, പക്ഷേ ചൂടുവെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്നതിൽ ഇത് ബുദ്ധിമുട്ട് നേരിടും. എന്നാൽ ചൂടുവെള്ളത്തിലെ അതിൻ്റെ ജീലേഷൻ താപനില മീഥൈൽ സെല്ലുലോസിനേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്. മീഥൈൽ സെല്ലുലോസുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ തണുത്ത വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്നതും വളരെയധികം മെച്ചപ്പെട്ടു.

ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസിൻ്റെ വിസ്കോസിറ്റി അതിൻ്റെ തന്മാത്രാ ഭാരവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, തന്മാത്രാ ഭാരം വലുതായാൽ വിസ്കോസിറ്റി കൂടുതലാണ്. താപനില അതിൻ്റെ വിസ്കോസിറ്റിയെയും ബാധിക്കുന്നു, താപനില വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് വിസ്കോസിറ്റി കുറയുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, അതിൻ്റെ ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റിക്ക് മീഥൈൽ സെല്ലുലോസിനേക്കാൾ കുറഞ്ഞ താപനില ഫലമുണ്ട്. ഊഷ്മാവിൽ സൂക്ഷിക്കുമ്പോൾ അതിൻ്റെ പരിഹാരം സ്ഥിരതയുള്ളതാണ്.

ഹൈഡ്രോക്‌സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസിൻ്റെ ജലം നിലനിർത്തുന്നത് അതിൻ്റെ സങ്കലനത്തിൻ്റെ അളവ്, വിസ്കോസിറ്റി മുതലായവയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, അതേ അധിക അളവിൽ അതിൻ്റെ ജല നിലനിർത്തൽ നിരക്ക് മീഥൈൽ സെല്ലുലോസിനേക്കാൾ കൂടുതലാണ്.

ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസ് ആസിഡിനും ക്ഷാരത്തിനും സ്ഥിരതയുള്ളതാണ്, കൂടാതെ അതിൻ്റെ ജലീയ ലായനി pH=2~12 പരിധിയിൽ വളരെ സ്ഥിരതയുള്ളതാണ്. കാസ്റ്റിക് സോഡയും നാരങ്ങാ വെള്ളവും അതിൻ്റെ പ്രകടനത്തിൽ കാര്യമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നില്ല, പക്ഷേ ക്ഷാരത്തിന് അതിൻ്റെ പിരിച്ചുവിടൽ വേഗത്തിലാക്കാനും വിസ്കോസിറ്റി വർദ്ധിപ്പിക്കാനും കഴിയും.

ഹൈഡ്രോക്‌സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസ് സാധാരണ ലവണങ്ങൾക്ക് സ്ഥിരതയുള്ളതാണ്, എന്നാൽ ഉപ്പ് ലായനിയുടെ സാന്ദ്രത കൂടുതലായിരിക്കുമ്പോൾ, ഹൈഡ്രോക്‌സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസ് ലായനിയുടെ വിസ്കോസിറ്റി വർദ്ധിക്കുന്നു.

ഹൈഡ്രോക്‌സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസ് വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്ന പോളിമർ സംയുക്തങ്ങളുമായി കലർത്തി ഒരു ഏകീകൃതവും ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റി ലായനിയും ഉണ്ടാക്കാം. പോളി വിനൈൽ ആൽക്കഹോൾ, സ്റ്റാർച്ച് ഈതർ, വെജിറ്റബിൾ ഗം മുതലായവ.

ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസിന് മീഥൈൽസെല്ലുലോസിനേക്കാൾ മികച്ച എൻസൈം പ്രതിരോധമുണ്ട്, കൂടാതെ അതിൻ്റെ ലായനി മീഥൈൽസെല്ലുലോസിനേക്കാൾ എൻസൈമാറ്റിക് ഡീഗ്രേഡാകാനുള്ള സാധ്യത കുറവാണ്.