Faasikäitumine ja fibrilli moodustumine vesilahuses tselluloosietrites

Faasikäitumine ja fibrilli moodustumine vesilahusestselluloosi eetridon keerulised nähtused, mida mõjutavad tselluloosietrite keemiline struktuur, nende kontsentratsioon, temperatuur ja muude lisaainete olemasolu. Tselluloosi eters, nagu hüdroksüpropüülmetüültselluloos (HPMC) ja karboksümetüültselluloos (CMC), on tuntud nende võime tõttu moodustada geele ja omada huvitavaid faasisiirdeid. Siin on üldine ülevaade:

Faasikäitumine:

1. SOL-GELi üleminek:
   • Tselluloosietrite vesilahused läbivad kontsentratsiooni suurenedes sageli soolgeeli ülemineku.
   • Madalamatel kontsentratsioonidel käitub lahus nagu vedelik (SOL), kõrgema kontsentratsiooni korral moodustab see geelilaadse struktuuri.
2. Kriitiline geelistumise kontsentratsioon (CGC):
   • CGC on kontsentratsioon, kus toimub üleminek lahusest geelile.
   • CGC mõjutavad tegurid hõlmavad tselluloosi eetri asendamise astet, temperatuuri ja soolade või muude lisaainete olemasolu.
3. Temperatuuri sõltuvus:
   • Geelimine sõltub sageli temperatuurist, mõnel tselluloosietril on suurenenud geelistus kõrgematel temperatuuridel.
   • Seda temperatuuritundlikkust kasutatakse sellistes rakendustes nagu kontrollitud ravimi vabanemine ja toidu töötlemine.

Fibrilli moodustumine:

1. Mitsellaarsed agregatsioon:
   • Teatud kontsentratsioonides võivad tselluloosietrid lahuses moodustada mitsellid või agregaadid.
   • Agregatsiooni juhivad eetri ajal sisse viidud alküül- või hüdroksülüülrühmade hüdrofoobsed interaktsioonid.
2. Fibrillogenees:
   • Üleminek lahustuvatelt polümeeriahelatest lahustumatutele fibrillidele hõlmab protsessi, mida tuntakse fibrillogeneesina.
   • Fibrillid moodustatakse molekulidevaheliste interaktsioonide, vesiniksideme ja polümeeriahelate füüsilise takerdumise kaudu.
3. Nihke mõju:
   • Nihkejõude, näiteks segamine või segamine, võib soodustada fibrilli moodustumist tselluloosi eetri lahustes.
   • Nihketest põhjustatud struktuurid on olulised tööstusprotsessides ja rakendustes.
4. Lisandid ja ristsidumine:
   • Soolade või muude lisandite lisamine võib mõjutada fibrillaarsete struktuuride moodustumist.
   • Fibrillide stabiliseerimiseks ja tugevdamiseks võib kasutada ristsiduvaid aineid.

Rakendused:

1. Ravimite kohaletoimetamine:
   • Tselluloosieetrite geelistumis- ja fibrillide moodustumise omadusi kasutatakse ravimite kontrollitud preparaatidel.
2. Toiduainetööstus:
   • Tselluloosietrid aitavad geelistuse ja paksenemise kaudu kaasa toiduainete tekstuurile ja stabiilsusele.
3. Isiklik hooldustooted:
   • Geelimine ja fibrilli moodustumine suurendavad selliste toodete jõudlust nagu šampoonid, kreemid ja kreemid.
4. Ehitusmaterjalid:
   • Geelimisomadused on ehitusmaterjalide, näiteks plaatide liimide ja mördide väljatöötamisel üliolulised.

Tselluloosietrite faasikäitumise ja fibrilli moodustumise mõistmine on nende omaduste kohandamiseks konkreetsete rakenduste jaoks hädavajalik. Teadlased ja preparaatorid töötavad nende omaduste optimeerimiseks parema funktsionaalsuse saavutamiseks erinevates tööstusharudes.