La solubilité dans l’eau des éthers de cellulose, en fonction du type de groupe éthérifié et de la taille de son degré de substitution (DS), peut également être affectée par le processus de production.
1. types de groupes éthérifiés:
Les éthers de cellulose peuvent être monoéthers ou mixtes, avec certaines différences dans leurs propriétés. La présence de groupes hydrophiles faiblement substitués sur les macromolécules de cellulose, tels que les groupes hydroxyéthyle, confère au produit une certaine solubilité dans l’eau, tandis que pour les groupes hydrophobes tels que méthyle, éthyle, etc., seul un degré de substitution modéré confère au produit une certaine solubilité dans l’eau, le produit faiblement substitué ne se gonflant dans l’eau ou pouvant se dissoudre dans une solution diluée de base. Les éthers de cellulose peuvent être classés en fonction des espèces de substituants, des différences d’ionisation et de solubilité des éthers de cellulose.
2. Taille du degré de substitution (DS):
De nombreux éthers de cellulose produits industriellement sont solubles dans l’eau ou dans des solvants organiques. Pour obtenir une solubilité dans l’eau, la valeur de ds doit être supérieure à 0,4 pour le type anionique et supérieure à 1 pour le type non ionique. Si les groupes éthérifiés hydrophobes sont prépondérants, la solubilité dans l’eau disparaît lorsque la valeur de DS est supérieure à 2. Dans tous les cas, les éthers de cellulose de faible poids moléculaire sont plus solubles. La solubilité de l’éther hydrophobe dans l’eau sera affectée à haute température, les produits dissous soumis à la chaleur auront un effet de gélification ou d’agglomération, se dissolvent à nouveau lorsqu’ils deviennent froids, c’est la propriété et le phénomène de thermogélification caractéristique de l’éther de cellulose hydrophobe, qui a un impact important sur la production et l’application.
3. Impact du processus de production:
La plupart des applications exigent que la solution d’éther de cellulose soit claire ou même transparente, mais certains produits d’éther de cellulose ne forment qu’une solution trouble pouvant contenir des particules insolubles ou des filaments libres de fibres. Les principales causes sont un mélange sous agitation insuffisant et hétérogène des réactifs au cours de la réaction, ou des substitutions hétérogènes causées par des chaînes moléculaires cellulosiques très irrégulières (distribution de poids moléculaire trop large, sources de matières premières très variables), une structure hétérogène à l’état agrégé (zones hautement cristallines difficiles à remplacer). Les impuretés présentes dans les matières premières cellulosiques, telles que la lignine, les cendres, etc., ou l’apparition d’agents de réticulation dans les réactifs d’éthérification peuvent toutes conduire à la production de résidus insolubles.
