Zelulosa Etuna zelulosa naturalaren aldaketa kimikoen bidez lortutako material polimeroen klaseak dira. Zelula arruntak, metil zelulosa (MC), hidroxitiliko zelulosa (HEC), hidroxibilezko metil zelulosa (HPMC), etab. Eraikuntza, elikagaiak, medikuntza, kosmetika eta bestelako zelaietan oso erabiliak dira. Lodia baten mekanismo nagusiak egitura molekularraren eta konponbidearen arteko elkarreraginaren propietate fisikoak eta kimikoak dakartza.
1. Zelulosaren eterraren egitura molekularra
Zelulosaren eter bat subjektu ezberdinak (hala nola, metil, etil, hidroxipropil eta abar) sartuz eratzen da zelulosa kate naturalari. Prozesu honek zelulosaren egitura lineala mantentzen du, baina disolbagarritasuna eta irtenbide portaera aldatzen du. Subjektuak sartzeak zelulosaren eterrak uretan disolbagarritasun ona du eta soluzioan sistema koloidal egonkorra eratu dezake, eta horrek funtsezkoa da loditzeko errendimenduagatik.
2. Jokabide molekularra soluzioan
Zelulosaren efektua uretan loditzea da, batez ere, bere molekulek soluzioan sortutako biskositate sarearen egituratik dator. Berariazko mekanismoak hauek dira:
2.1 Kate molekularren hantura eta luzapena
Zelulosaren eter uretan disolbatzen denean, hidratazioagatik hidratazioaren ondorioz bere kate makromolekularrak puztu egingo dira. Kate molekular horietako hauek bolumen handiagoa luzatu eta okupatuko dute, irtenbidearen biskositatea nabarmen handituz. Luzatze eta hantura hau zelulosaren eterraren ordezkapen motaren araberakoa da, baita soluzioaren tenperatura eta pH balioa ere.
2.2 Hidrogeno lotura intermolekularrak eta elkarrekintza hidrofoboak
Zelulosako kate molekularrek hidroxilo talde ugari eta beste talde hidrofiliko ugari dituzte, eta horrek interakzio gogorrak sor ditzake hidrogeno bonuen bidez ur molekulekin. Horrez gain, zelulosako eterraren ordezkoek nolabaiteko hidrofobikotasuna izaten dute eta talde hidrofobo horiek uretan agregatu hidrofoboak eratu ditzakete, horrela irtenbidearen biskositatea hobetuz. Hidrogeno-loturen eta interakzio hidrofobikoen eragin konbinatuak aukera ematen du zelulosaren eter soluzioa biskositate handiko estatu egonkorra osatzeko.
2.3 Kate molekularren arteko lotura estutua eta estresa fisikoa
Zelulosako kate molekularrek kate molekularrek ebazpen fisikoak eratuko dituzte konponbidean higidura termikoaren eta indar intermolekularrengatik, eta tarte horiek soluzioaren biskositatea handitzen dute. Gainera, kontzentrazio altuagoetan, zelulosako eterreko molekulek gurutzatze fisikoaren antzeko egitura osa dezakete, eta horrek irtenbidearen biskositatea areagotzen du.
3. Aplikazio zehatzetan loditzeko mekanismoak
3.1 Eraikuntzako materialak
Eraikuntzako materialetan, zelulosaren eterrak maiz erabiltzen dira lodiera gisa morteroetan eta estalduretan. Eraikuntzaren errendimendua eta morteroen ura atxikitzea areagotu dezakete, horrela eraikinen erosotasuna eta eraikinen azken kalitatea hobetuz. Aplikazio hauetan zelulosaren eterren lodiera efektua da batez ere biskositate handiko soluzioak eratuz, materialen atxikimendua eta anti-sapging propietateak handituz.
3.2 Elikagaien industria
Elikagaien industrian, zelulosaren eterrak, hala nola hidroxipropiletako metilcellulosa (HPMC) eta hidroxetiliko zelulosa (HEC) erabiltzen dira loditzaile, egonkortzaile eta emultsionatzaile gisa. Elikagaietan eratzen dituzten biskositate handiko soluzioek janariaren zaporea eta ehundura handitu ditzakete, elikagaietan sakabanatutako sistema egonkortzea estratifikazioa eta prezipitazioak saihesteko.
3.3 Medikuntza eta kosmetika
Medikuntzaren eta kosmetikaren arloan, zelulosako eterrak agente eta loditzaile gisa erabiltzen dira, hala nola droga-gelak, kremak eta kremak prestatzeko. Bere loditzeko mekanismoa uretan eta biskositate handiko sarearen egituraren araberakoa da, produktuak eskatutako biskositatea eta egonkortasuna eskainiz.
4. Ingurumen faktoreen eragina loditzeko efektuan
Zelulosaren efektu loditzeak ingurumen-faktore ugariren eraginez, soluzioaren tenperatura, pH balioa eta indar ionikoa barne hartzen ditu. Faktore horiek zelulosaren ertzetako kate molekularraren hanturaren eta interakzio intermolekularraren interakzioa alda dezakete, eta horrela konponbidearen biskositateari eragiten dio. Adibidez, tenperatura altuak normalean zelulosaren eterreko irtenbidearen biskositatea murrizten du, eta ph balioaren aldaketen aldaketak kate molekularraren ionizazio egoera alda dezake, eta, horrela, biskositateari eragiten dio.
Zelulosaren eterraren aplikazio zabala loditzailea da, egitura molekular paregabea eta uretan eratutako biskositate handiko sarearen egitura dela eta. Aplikazio desberdinetan loditzeko mekanismoa ulertuta, industria-eremuen aplikazioaren eragina hobeto optimizatu daiteke. Etorkizunean, zelulosaren eterraren egituraren eta errendimenduaren arteko erlazioaren azterketa sakona izan da, espero da zelulosaren eterraren produktuak errendimendu hobeak garatuko direla, arlo desberdinetako beharrak asetzeko.
Posta: 2012ko otsailak 17-25