Méthylcellulose (MC)
La formule moléculaire de la méthylcellulose (MC) est :
[C6H7O2(OH)3-h(OCH3)n\]x
Le procédé de production consiste à produire de l'éther de cellulose par une série de réactions après traitement du coton raffiné par un alcali, et à utiliser du chlorure de méthyle comme agent d'éthérification. Généralement, le degré de substitution est compris entre 1,6 et 2,0, et la solubilité varie selon le degré de substitution. Il s'agit d'un éther de cellulose non ionique.
La méthylcellulose est soluble dans l'eau froide et difficile à dissoudre dans l'eau chaude. Sa solution aqueuse est très stable dans une plage de pH de 3 à 12.
Il présente une bonne compatibilité avec l'amidon, la gomme de guar, etc., et de nombreux tensioactifs. Lorsque la température atteint la température de gélification, celle-ci se produit.
La rétention d'eau de la méthylcellulose dépend de la quantité ajoutée, de la viscosité, de la finesse des particules et du taux de dissolution.
En général, si la quantité ajoutée est importante, la finesse faible et la viscosité élevée, le taux de rétention d'eau est élevé. Parmi ces facteurs, la quantité ajoutée a le plus grand impact sur le taux de rétention d'eau, et le niveau de viscosité n'est pas directement proportionnel au taux de rétention d'eau. Le taux de dissolution dépend principalement du degré de modification de surface des particules de cellulose et de leur finesse.
Parmi les éthers de cellulose ci-dessus, la méthylcellulose et l'hydroxypropylméthylcellulose ont des taux de rétention d'eau plus élevés.
Carboxyméthylcellulose (CMC)
La carboxyméthylcellulose, également appelée carboxyméthylcellulose sodique, communément appelée cellulose, CMC, etc., est un polymère linéaire anionique, un sel de sodium du carboxylate de cellulose, renouvelable et inépuisable. Matières premières chimiques.
Il est principalement utilisé dans l'industrie des détergents, l'industrie alimentaire et les fluides de forage pétrolier, et la quantité utilisée dans les cosmétiques ne représente qu'environ 1 %.
L'éther de cellulose ionique est fabriqué à partir de fibres naturelles (coton, etc.) après traitement alcalin, en utilisant du monochloroacétate de sodium comme agent d'éthérification et en subissant une série de traitements de réaction.
Le degré de substitution est généralement de 0,4 à 1,4 et ses performances sont grandement affectées par le degré de substitution.
Le CMC a une excellente capacité de liaison et sa solution aqueuse a une bonne capacité de suspension, mais il n'y a pas de réelle valeur de déformation plastique.
La dissolution de la CMC entraîne une dépolymérisation. La viscosité augmente progressivement pendant la dissolution, passe par un maximum, puis redescend jusqu'à atteindre un plateau. La viscosité résultante est liée à la dépolymérisation.
Le degré de dépolymérisation est étroitement lié à la quantité de solvant pauvre (eau) dans la formulation. Dans un système à solvant pauvre, comme un dentifrice contenant de la glycérine et de l'eau, la CMC ne se dépolymérise pas complètement et atteint un point d'équilibre.
Dans le cas d'une concentration en eau donnée, le CMC hautement substitué, plus hydrophile, est plus facile à dépolymériser que le CMC faiblement substitué.
Hydroxyéthylcellulose (HEC)
Le HEC est obtenu en traitant du coton raffiné avec un alcali, puis en le faisant réagir avec de l'oxyde d'éthylène comme agent d'éthérification en présence d'acétone. Le degré de substitution est généralement compris entre 1,5 et 2,0. Il présente une forte hydrophilie et une bonne absorption de l'humidité.
L'hydroxyéthylcellulose est soluble dans l'eau froide, mais difficile à dissoudre dans l'eau chaude. Sa solution est stable à haute température sans gélification.
Il est stable aux acides et bases courants. Les alcalis peuvent accélérer sa dissolution et augmenter légèrement sa viscosité. Sa dispersibilité dans l'eau est légèrement inférieure à celle de la méthylcellulose et de l'hydroxypropylméthylcellulose.
Hydroxypropylméthylcellulose (HPMC)
La formule moléculaire de l'HPMC est :
\[C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m,OCH2CH(OH)CH3\]n\]x
L'hydroxypropylméthylcellulose est une variété de cellulose dont la production et la consommation augmentent rapidement.
Il s'agit d'un éther mixte de cellulose non ionique obtenu à partir de coton raffiné après alcalinisation, en utilisant de l'oxyde de propylène et du chlorure de méthyle comme agents d'éthérification, par une série de réactions. Le degré de substitution est généralement compris entre 1,2 et 2,0.
Ses propriétés sont différentes en raison des différents rapports de teneur en méthoxyle et en hydroxypropyle.
L'hydroxypropylméthylcellulose est facilement soluble dans l'eau froide, mais sa dissolution dans l'eau chaude est plus difficile. Cependant, sa température de gélification dans l'eau chaude est nettement supérieure à celle de la méthylcellulose. Sa solubilité dans l'eau froide est également nettement supérieure à celle de la méthylcellulose.
La viscosité de l'hydroxypropylméthylcellulose est liée à son poids moléculaire. Plus ce poids est élevé, plus sa viscosité est élevée. La température influence également sa viscosité : plus elle augmente, plus elle diminue. Cependant, sa viscosité élevée a un effet thermique moindre que celui de la méthylcellulose. Sa solution est stable lorsqu'elle est conservée à température ambiante.
La rétention d'eau de l'hydroxypropylméthylcellulose dépend de sa quantité ajoutée, de sa viscosité, etc., et son taux de rétention d'eau à la même quantité ajoutée est supérieur à celui de la méthylcellulose.
L'hydroxypropylméthylcellulose est stable aux acides et aux bases, et sa solution aqueuse est très stable dans une plage de pH de 2 à 12. La soude caustique et l'eau de chaux ont peu d'effet sur ses performances, mais les bases peuvent accélérer sa dissolution et augmenter sa viscosité.
L'hydroxypropylméthylcellulose est stable aux sels communs, mais lorsque la concentration de la solution saline est élevée, la viscosité de la solution d'hydroxypropylméthylcellulose a tendance à augmenter.
L'hydroxypropylméthylcellulose peut être mélangée à des composés polymères hydrosolubles pour former une solution uniforme et plus visqueuse, comme l'alcool polyvinylique, l'éther d'amidon, la gomme végétale, etc.
L'hydroxypropylméthylcellulose présente une meilleure résistance enzymatique que la méthylcellulose et sa solution est moins susceptible d'être dégradée enzymatiquement que la méthylcellulose.
Date de publication : 14 février 2023