Zelulosaren eter eratorriak kimikoki eraldatutako zelulosa polimero naturalen klaseak dira. Uraren disolbagarritasun bikaina dela eta, biskositatearen doikuntza-errendimendua eta tenperatura eta ph bezalako kanpoko baldintzetarekiko sentsibilitatea dela eta, oso erabiliak dira eraikuntzako materialetan, estalduretan, sendagaietan, elikagaietan eta kosmetikan. Zelulosaren eterraren biskositatea kontrolatzeko funtzioa industria eta eguneroko aplikazio ugaritan bere aplikazio zabaleko ezaugarrietako bat da.
1. Zelulosa eterren egitura eta sailkapena
Zelulosako eter eratorriak zelulosa naturaletik prestatzen dira eterifikazio erreakzioaren bidez. Zelulosa β-1,4-glukosidiko bonuak lotutako glukosaren monomeroek eratutako polimero konposatua da. Zelulosaren eterraren prestaketa prozesuak hidroxilo (-oh) zati bat da, Etherification agente batekin, zelulosaren deribatuak ordezkatzen dituzten subjektu desberdinak sortzeko (hala nola, metoxia, hidroxetil, hidroxipropil eta abar.
Ordezkaritzaren arabera, zelulosako eratorriak metilikoen zelulosa (HEC), hidroxitiliko zelulosa (HPMC), CarboxyMetilgo zelulosa (CMC) eta abar daude. Ordezkoen kopuruak eta kokapenak zelulosaren eterren ur-disolbagarritasunean soilik eragiten dute, baina zuzenean erlazionatzen dute beren biskositatearen eraketa gaitasuna konponbide akuekin.
2.. Biskositatea eratzeko mekanismoa
Zelulosaren eterren efektu arautzen duen biskositatea uraren disoluzioaren eta kate molekularren hedapen portaera da batez ere. Zelulosa uretan disolbatzen direnean, talde polarrek ur molekulekin eratzen dute, zelulosa kate molekularrak uretan zabaltzeko, ur molekulak zelulosa molekulen inguruan "lotzen" baitituzte, eta, beraz, soluzioaren biskositatea handituz.
Biskositatearen magnitudea oso lotuta dago pisu molekulararekin, ordezkapen motarekin, ordezkapen maila (DS) eta zelulosaren eterren polimerizazio maila (DP). Orokorrean, zelulosaren eterren pisu molekularra eta zenbat eta luzeagoa izan kate molekularra, orduan eta handiagoa izango da irtenbidearen biskositatea. Aldi berean, subjektu ezberdinek zelulosako eterriko molekulen hidrofilikotasunean eragiten dute eta, beraz, beren disolbagarritasunean eta uraren biskositatea eragiten dute. Adibidez, HPMC-k ur disolbagarritasun ona eta biskositatearen egonkortasuna ditu hidroxipropil eta metil ordezkatzaileengatik. CMCk, ordea, biskositate handiagoa du negatiboki kargatutako karboxil taldeak aurkezten dituelako.
3. Kanpoko faktoreek biskositatean eragina
Zelulosaren eterraren biskositatea bere egituran ez ezik, kanpoko ingurumen-faktoreen araberakoa da, baita tenperatura, pH balioa, ioi kontzentrazioa eta abar barne.
3.1 Tenperatura
Tenperatura faktore garrantzitsua da zelulosaren eterriko irtenbidearen biskositateari eragiten diona. Orokorrean, zelulosaren eter irtenbidearen biskositatea tenperatura handituz jaitsi da. Hau da, tenperatura molekularrak areagotzen dituelako, molekulen arteko elkarreragina ahultzen duelako, eta zelulosa molekularren kukaduraren kurbatzen du uretan, ur molekuletan eragin larria murriztuz, eta, horrela, biskositatea murrizten da. Hala ere, zenbait zelulosako eterrek (hpmc adibidez) gelazio termikoaren ezaugarriak erakusten dituzte tenperatura-tarte jakin batean, hau da, tenperatura handitzen den heinean, irtenbide biskositatea handitzen da eta azkenean gel bat eratzen da.
3.2 PH balioa
PH balioa ere eragin handia du zelulosaren eterraren biskositatean. Zelulen ordezko ionikoekin (CMC adibidez), ph balioak konponbidearen ordezkarien karga egoerari eragiten dio, eta horrela, disoluzioaren eta konponbidearen biskositatearen arteko elkarreragina eragiten du. PH balio altuagoetan, Carboxyl taldea ionizatuta dago, berriz, erredakzio elektrostatiko sendoagoa izanik, kate molekularra errazagoa da biskositatea zabaltzen eta handitzen; PH balio baxuagoetan, karboxilozko taldea ez da erraz ionizatuta, errepresio elektrostatikoa murrizten da, kate molekular kizkurrak eta biskositatea gutxitzen da.
3.3 Ion kontzentrazioa
Ionaren kontzentrazioaren eragina zelulosaren eteriaren biskositatean nabaria da bereziki. Subjektu ionikoekin zelulosaren eterrak kanpoko ioien aurkako efektu ezkutuan eragingo du. Soluzioaren kontzentrazioa areagotzen den heinean, kanpoko ioiek zelulosaren eterraren molekulen arteko berrordainketa elektrostatikoa ahulduko dute, kate molekularra estuago eginez, eta, horrela, irtenbidearen biskositatea murrizten da. Batez ere gatz handiko ingurune batean, CMCren biskositatea nabarmen murriztuko da, eta horrek garrantzi handia du aplikazioen diseinurako.
4. Biskositatearen kontrola aplikazio-eremuetan
Zelulosa Ether oso erabilia izan da eremu askotan, biskositatearen doikuntza-errendimendu bikaina dela eta.
4.1 Eraikuntzako materialak
Eraikuntzako materialetan, zelulosako eter (adibidez, HPMC) maiz erabiltzen da lehorra misto morteroan, putzuan hautsa, teila itsasgarria eta bestelako produktuak nahasketaren biskositatea doitzeko eta eraikuntzan zehar fluidity eta anti-propietateak hobetzeko. Aldi berean, ur lurruntzea ere atzeratu dezake, uraren atxikipena hobetzea eta, beraz, azken produktuaren indarra eta iraunkortasuna hobetzen ditu.
4.2 Estaldurak eta tintak
Zelulosako eterrak loditzaile eta egonkortzaile gisa jokatzen dute uretan oinarritutako estaldurak eta tintak. Biskositatea egokituz, estalduraren maila eta atxikimendua bermatzen dute eraikuntzan zehar. Gainera, estalduraren aurkako zipriztinak ere hobetu ditzake, ahultzea eta eraikuntza uniformeagoa bihurtu.
4.3 Medikuntza eta janaria
Medikuntza eta elikagaien arloetan, zelulosako eterrak (adibidez, HPMC, CMC) maiz erabiltzen dira loditzaile, emultsionatzaile edo egonkortzaile gisa. Adibidez, HPMC-k, tabletetarako estaldura material gisa, drogen askapen efektu iraunkorra lor dezake disoluzio tasa kontrolatuz. Elikagaietan, CMC-k biskositatea handitzeko, zaporea hobetzeko eta janariaren bizitza luzatzeko erabiltzen da.
4.4 Kosmetika
Kosmetikan zelulosaren eterren aplikazioa, batez ere, emultsioak, gelak eta aurpegiko maskarak bezalako produktuetan kontzentratzen dira. Biskositatea egokituz, zelulosa eterrak produktua jariakortasun eta ehundura egokia eman dezake eta larruazaleko film hidratatzaile bat eratzen dute erabilera zehar erosotasuna handitzeko.
Zelulosako eterreko eratorriak konponbideen biskositatea modu eraginkorrean kontrolatu dezake kanpoko ingurunearen egitura molekular eta erantzunen bidez. Horrek bere aplikazio zabala ekarri du eraikuntza, medikuntza, janaria eta kosmetika bezalako arlo askotan. Zientzia eta teknologiaren etengabeko garapenarekin, zelulosaren eterren funtzioak gehiago zabalduko dira, eremu gehiagotan biskositate kontrolerako irtenbide zehatzagoak emateko.
Posta: 2012ko otsailak 17-25