HEC (هيدروكسي إيثيل السليلوز, ، CAS 9004-62-0) هو المُكثِّف المفضل في تركيبات المنظفات ومواد التنظيف الصناعية، لأن هيكله الأساسي البوليمر غير الأيوني يوفر ثلاث قدرات لا يمكن لأي إيثر سليلوز أيوني أن يضاهيها في آن واحد: لزوجة مستقرة في نطاق درجة الحموضة 2–12، ومقاومة حقيقية للإنزيمات، وتوافق شامل مع المواد الخافضة للتوتر السطحي. عند استخدام جرعة تتراوح بين 0.3 و1.5%، يوفر Michem HEC الخصائص الريولوجية المستهدفة لمنظفات الغسيل السائلة، ومزيلات الشحوم القوية، ومزيلات الترسبات الكلسية الحمضية، ومنظفات الهلام دون التأثير سلبًا على أداء التنظيف، أو خصائص الرغوة، أو استقرار العطر.
على عكس مادة CMC الأنيونية (كاربوكسي ميثيل السليلوز، DS 0.65–0.9)، التي تترسب عند انخفاض درجة الحموضة عن 3 وتفقد لزوجتها في الأنظمة الغنية بالكهربوليتات أو المحتوية على إنزيمات، تعتمد مجموعات الهيدروكسي إيثيل غير المشحونة في HEC على التشابك الفراغي للسلسلة من أجل التكثيف — وهي آلية محصنة ضد انهيار اللفائف الناتج عن الأملاح، والترابط بين البوليمر والسطحي القائم على الشحنة، والتحلل الإنزيمي بواسطة أنظمة السيلولاز أو البروتياز/الأميليز. يؤكد اختبار الاحتفاظ باللزوجة وفقًا لمعيار ASTM D2196 أن التركيبات المكثفة بـ HEC تحتفظ بأكثر من 90% من اللزوجة الأولية بعد 12 أسبوعًا من الشيخوخة المعجلة عند 40 درجة مئوية و50 درجة مئوية في كل من ظروف درجة الحموضة 2 ودرجة الحموضة 12. تتيح أربع درجات من منتجات Michem — من HE30KB إلى HE150KB (1,500–8,500 ميللي باسكال·ثانية، مقياس Brookfield LV، محلول 1%) — تحديد مواصفات اللزوجة بدقة لأي منتج تنظيف، بدءًا من منظفات الرش الرقيقة وصولًا إلى تركيبات الجل اللاصق.
يُعد عدم استقرار لزوجة المنظفات من بين أكثر حالات فشل مدة الصلاحية تكلفةً في صناعة التنظيف. فقد يتحول منظف الغسيل السائل الذي يُسكب بسلاسة تامة عند الإنتاج إلى قوام شبيه بالماء بعد ثلاثة أشهر من بقائه على رف المستودع — أو ينفصل إلى طبقات مرئية يفسرها المستهلكون على أنه عيب في المنتج. ويكمن السبب الجذري في ذلك غالبًا في المُكثف: حيث يتأثر مادة CMC الأنيونية بانهيار اللزوجة الناتج عن الملح، والهجوم الإنزيمي، والتغيرات الهيكلية الناتجة عن درجة الحموضة. وبالنسبة للعمليات الصناعية التي تعتمد على القياس الآلي، يؤدي تباين اللزوجة إلى أخطاء في الجرعات، وهدر، وتفاوت في جودة التنظيف.
يحل HEC هذه المشكلات على المستوى الجزيئي. فهيكله الأساسي المحايد وغير الأيوني لا يتفاعل مع الإلكتروليتات ولا يعمل كركيزة للإنزيمات الهيدروليكية. وتفوق المخاطر التجارية — مثل شكاوى المستهلكين، ومرتجعات تجار التجزئة، وتضرر العلامة التجارية — تكلفة المُكثِّف نفسه بكثير. من خلال اختيار Michem HEC، يتجنب صانعو التركيبات أحد أوجه الفشل الحرجة ويكتسبون المرونة اللازمة لتطوير مجموعة كاملة من المنتجات باستخدام منصة تكثيف واحدة ومثبتة الفعالية.
يُعد تكثيف تركيبات التنظيف القائمة على المواد الخافضة للتوتر السطحي عملية معقدة بطبيعتها، لأن المواد الخافضة للتوتر السطحي تشكل هياكل ميسيلية تتنافس مع المُكثِّفات البوليمرية على الماء، كما تتنافس فيما بينها. تُدخل المُكثِّفات الأنيونية، مثل Michem CMC، مجموعات كربوكسيلات مشحونة إلى هذه البيئة الكثيفة كهربائيًا، مما يتسبب في تكوين مركبات غير متوقعة بين البوليمر والمواد الخافضة للتوتر السطحي، وانهيار اللفائف بفعل الأملاح، ووصول اللزوجة إلى قيم قصوى تتغير مع تغيرات التركيز. يتجنب HEC كل هذه التعقيدات: فمشتقاته الهيدروكسي إيثيل غير مشحونة ومحبة للماء، وتساهم في زيادة اللزوجة من خلال التشابك البسيط للسلاسل والروابط الهيدروجينية — وهو ما يسميه كيميائيو البوليمرات “التكثيف الفراغي”.”
هذه الآلية الفراغية تجعل كفاءة HEC في زيادة اللزوجة تراكمية وقابلة للتنبؤ بها عبر أنواع مختلفة من المواد الخافضة للتوتر السطحي. سواء كانت التركيبة تستخدم سلفونات ألكيل بنزين الخطية (LAS)، أو إيثوكسيلات الكحول (AE)، أو بوليغلوكوزيدات الألكيل (APG)، أو مركبات الأمونيوم الرباعية، فإن HEC يساهم في زيادة اللزوجة بشكل مستقل. والنتيجة هي مادة مثخنة سهلة الاستخدام للمُصنِّعين تتناسب خطيًّا مع الجرعة ولا تتطلب تعديلات تعويضية عند تعديل خلطات المواد الخافضة للتوتر السطحي.
تغطي منتجات التنظيف أوسع نطاق لدرجة الحموضة (pH) مقارنة بأي فئة كيميائية أخرى. تعمل مزيلات الترسبات الحمضية ومنظفات أحواض المراحيض عند درجة حموضة تتراوح بين 1 و3، بينما تعمل منظفات الأرضيات المحايدة ومنظفات الأطباق اليدوية عند درجة حموضة تتراوح بين 6 و8، أما مزيلات الشحوم القوية ومنظفات الأفران فتعمل عند درجة حموضة تتراوح بين 12 و14. تكون مجموعات الهيدروكسي إيثيل المرتبطة بالإيثر في HEC خاملة كيميائيًا تجاه كل من التحلل المائي الحمضي والقلوي في ظل ظروف التخزين العادية — حيث يظل الهيكل الأساسي للبوليمر سليمًا ويبقى أداء التكثيف ثابتًا بغض النظر عن درجة الحموضة. في تجارب استقرار المنظفات التي قارنت بين مكثفات HEC وCMC، احتفظت التركيبات المكثفة بـ HEC بأكثر من 90% من اللزوجة الأولية عند كل من درجة الحموضة 2 ودرجة الحموضة 12 بعد 12 أسبوعًا من الشيخوخة المعجلة، في حين فقدت التركيبات المكافئة المكثفة بـ CMC 40–60% من اللزوجة في نفس الظروف.
ويؤكد اختبار الاحتفاظ باللزوجة وفقًا لمعيار ASTM D2196 هذه النتائج في جميع درجات Michem HEC الأربع. كما يوضح توصيف سلوك التدفق وفقًا لطريقة المخروط/الصفيحة ICI بموجب معيار ASTM D4287 أن التركيبات المكثفة بـ HEC تحافظ على خصائص ريولوجية متسقة — حيث تكون شبه بلاستيكية في الدرجات ذات الوزن الجزيئي العالي (HE100KB، HE150KB)، وشبه نيوتونية في الدرجات ذات الوزن الجزيئي الأقل (HE30KB، HE60KB) — بغض النظر عن بيئة الرقم الهيدروجيني.
تحتوي المنظفات السائلة الحديثة على أنظمة إنزيمية — مثل البروتيازات، والأميلازات، والليبازات، والسيليلازات، والمانانازات — التي تهاجم الركائز البيولوجية. وتتعرف إنزيمات السيليلاز على وجه التحديد على الروابط الجليكوزيدية β-1,4 في سلاسل السليلوز غير المعدلة وتقوم بقطعها، مما يشكل تهديدًا مباشرًا للمكثفات المشتقة من السليلوز. ويعمل استبدال الهيدروكسي إيثيل في مادة HEC على منع وصول الإنزيمات إلى مواقع القطع هذه من الناحية الفراغية، مما يوفر مقاومة حقيقية لا يمكن أن توفرها مادة CMC (بسبب استبدالها الكربوكسي ميثيل الأنيوني الأقل). في تجارب استقرار المنظفات التي قارنت بين مكثفات HEC وCMC المخزنة مع مزيج من البروتياز/الأميليز، فقدت التركيبات المكثفة بـCMC 40–60% من اللزوجة في غضون 4 أسابيع؛ بينما احتفظت التركيبات المكثفة بـHEC بأكثر من 95% في ظل ظروف مماثلة.
الممتلكات | ميكيم HEC | ميتشيم CMC |
الطابع الأيوني | غير أيوني | أنيوني (DS 0.65–0.9) |
نطاق استقرار الرقم الهيدروجيني | 2–12 | 6.5–8.5 (تتكون رواسب عند <pH 3) |
تحمل الملوحة | ممتاز | ضعيف (انهيار اللزوجة) |
مقاومة الإنزيمات | نعم | لا (قابلة للتأثر بالسيليلاز) |
توافق المواد الخافضة للتوتر السطحي | عام (جميع الأنواع) | محدودة (تتسبب المواد الكاتيونية في الترسيب) |
آلية التكثيف | الاستيريكية (تشابك السلسلة) | كهروستاتيكي + ستيريكي |
قابلية الشطف | شطف نظيف، دون ترك أي بقايا | قد يترك بقايا أيونية |
يظل CMC مناسبًا للمنتجات البسيطة ذات درجة الحموضة المحايدة وغير الإنزيمية. أما HEC فهو ضروري في الحالات التي تكون فيها الاستقرار والتوافق والأداء عبر النطاق الكامل لدرجات الحموضة والإنزيمات أمورًا لا غنى عنها.
تُظهر حلول HEC سلوكًا شبه بلاستيكي (تخفيف بالقص) يُعد مثاليًّا لتطبيقات التنظيف. في حالة السكون — سواء داخل الزجاجة، أو على الأسطح الرأسية، أو في خزانات التوزيع — تحافظ التركيبة على لزوجة عالية لضمان استقرار المعلق والتوزيع المتحكم فيه. وعند التعرض للقص — أثناء الصب أو الرش أو الفرك الميكانيكي — تنخفض اللزوجة لتسهيل التطبيق والشطف. تُظهر خصائص التدفق وفقًا لطريقة المخروط/الصفيحة ICI بموجب معيار ASTM D4287 أن درجات HE30KB وHE60KB تنتج تدفقًا شبه نيوتوني مناسبًا للسوائل الرقيقة ومنظفات الرش؛ توفر درجات HE100KB وHE150KB تخفيفًا واضحًا تحت تأثير القص لمنظفات الهلام، والتركيبات اللاصقة، وتطبيقات الأسطح الرأسية.
Michem HEC (هيدروكسي إيثيل السليلوز، CAS 9004-62-0)
المعلمة | المواصفات |
رقم سجل دائرة المستخلصات الكيميائية | 9004-62-0 |
النوع الكيميائي | إيثر السليلوز غير الأيوني |
المظهر | مسحوق أبيض إلى أبيض مصفر يتدفق بحرية |
نطاق استقرار الرقم الهيدروجيني | 2–12 |
محتوى الرطوبة | ≤5% |
محتوى الرماد | ≤5% |
مقاومة الإنزيمات | نعم |
نطاق اللزوجة (جهاز بروكفيلد LV، محلول 1%، 25 درجة مئوية) | 1,500–8,500 ميللي باسكال·ثانية |
الصفوف المتاحة:
الصف | نطاق اللزوجة (مبا·ثانية) | تطبيق تنظيف نموذجي |
HE30KB | 1,500–2,500 | منظفات الرش، المنظفات السائلة الخفيفة |
HE60KB | 2,500–3,500 | منظف سائل عادي للغسيل، ومنظف يدوي للأطباق |
HE100KB | 3,500–6,500 | المنظفات القوية، المنظفات متعددة الأغراض |
HE150KB | 6,500–8,500 | منظفات هلامية، تركيبات لاصقة، مزيلات الشحوم الصناعية |
التطبيقات الرئيسية: حفر حقول النفط، تركيبات المنظفات السائلة، الطلاءات المائية، مستحضرات التجميل والعناية الشخصية، منتجات التنظيف الصناعية.
المصدر: ورقة البيانات الفنية لشركة Michem HEC، michemicals.com/cellulose-ether/hydroxyethyl-cellulose. تم قياس جميع قيم اللزوجة وفقًا لطريقة بروكفيلد LV في محلول مائي بنسبة 1%، عند درجة حرارة 25 درجة مئوية.
يمنع التوزيع الصحيح تكوّن الكتل (العيون السمكية) ويضمن الترطيب الكامل:
نوع المنتج | درجة HEC | الجرعة (%) | اللزوجة المستهدفة (مبا·ث) |
منظف الزجاج/الرذاذ | HE30KB | 0.1–0.3 | 15–50 |
منظف غسيل سائل خفيف | HE30KB–HE60KB | 0.3–0.6 | 100–400 |
منظف ملابس سائل عادي | HE60KB | 0.5–0.8 | 400–800 |
سائل غسل الأطباق يدويًّا | HE30KB–HE60KB | 0.4–1.0 | 300–800 |
منظف متعدد الأغراض | HE60KB–HE100KB | 0.5–1.0 | 400–1,200 |
مزيل شحوم صناعي عالي الأداء | HE100KB | 0.8–1.2 | 500–1,200 |
منظف جل، يلتصق عموديًا | HE150KB | 1.0–1.5 | 1,500–3,000 |
مزيل الترسبات الحمضي، منظف المرحاض | HE100KB–HE150KB | 1.0–1.5 | 500–2,000 |
المكونات | الوزن % | الوظيفة |
الماء منزوع الأيونات | إلى 100 | المذيب |
Michem HEC HE60KB | 0.5–0.8 | مثخن |
LAS (96%) | 8.0–12.0 | المادة الخافضة للتوتر السطحي الأساسية |
إيثوكسيلات الكحول (AE-7) | 3.0–6.0 | مادة مساعدة غير أيونية في تكوين الغشاء السطحي |
سيترات الصوديوم | 2.0–4.0 | المطور |
البروبيلين جليكول | 2.0–5.0 | مثبّت إنزيمي |
مزيج من البروتياز والأميليز | 0.5–1.5 | نظام الإنزيمات |
عطر، مادة حافظة، صبغة | حسب الحاجة. | الجماليات |
NaOH أو حمض الستريك | إلى درجة حموضة تتراوح بين 7.5 و8.5 | تعديل درجة الحموضة |
اللزوجة المستهدفة: 400–800 ميللي باسكال·ثانية. يوفر HEC لزوجة مستقرة لمدة تزيد عن 12 شهرًا بفضل أنظمة الإنزيمات النشطة.
المكونات | الوزن % | الوظيفة |
الماء منزوع الأيونات | إلى 100 | المذيب |
Michem HEC HE100KB | 0.8–1.2 | مثخن |
ميتاسيليكات الصوديوم | 3.0–5.0 | مُكوّن القلوية |
إيديتات الصوديوم الرباعي | 1.0–3.0 | عامل مخلب |
مادة خافضة للتوتر السطحي غير أيونية (AE-9) | 5.0–8.0 | التنظيف/التستبعيد |
سلفونات الزيلين الصوديوم | 2.0–4.0 | هيدروتروب |
بوتيل غليكول | 3.0–6.0 | المذيب/المتغلغل |
الرقم الهيدروجيني المستهدف: 11–12.5. اللزوجة المستهدفة: 500–1,200 ميللي باسكال·ثانية. تحافظ تقنية HEC على اللزوجة في هذه البيئة التي تتميز بارتفاع تركيز الإلكتروليت وارتفاع الرقم الهيدروجيني.
لا. لا تتشكل مركبات مع المواد الخافضة للتوتر السطحي ولا تتنافس معها على واجهات الأوساخ، وذلك بفضل التركيب غير الأيوني والقابل للذوبان في الماء الذي يتميز به HEC. تُظهر اختبارات فعالية التنظيف (إزالة الأوساخ، وخصائص الرغوة، والترطيب) عدم وجود فرق قابل للقياس بين التركيبات المكثفة بـ HEC وتلك غير المكثفة عند مستويات متساوية من المواد الخافضة للتوتر السطحي. كما يتم شطف HEC بسهولة دون ترك أي بقايا قد تؤدي إلى عودة الأوساخ.
نعم. يُعد HEC مادة مستقرة عند استخدامها مع هيبوكلوريت الصوديوم بتركيزات الاستخدام المعتادة (3–6% من الكلور النشط). وتتميز روابط الأثير فيه بمقاومة أكبر بكثير للأكسدة مقارنة بالروابط الجليكوزيدية الموجودة في السليلوز غير المعدل أو CMC. ولإطالة العمر التخزيني للمنتجات التي تحتوي على مبيضات، توفر درجات HE100KB وHE150KB أقصى درجات الاستقرار الأكسدي بفضل ارتفاع نسبة الاستبدال.
يذوب مركب HEC ويتفاعل مع الماء في جميع درجات حرارة الغسيل، بما في ذلك الماء البارد (≥5 درجات مئوية). يكون معدل التفاعل أبطأ عند درجات الحرارة المنخفضة، لكن اللزوجة النهائية تكون متساوية. يُنصح باستخدام الصنفين HE30KB وHE60KB في التركيبات التي تستخدم الماء البارد نظرًا لسرعة تفاعلهما الأكبر.
أظهرت تجارب الشيخوخة المعجلة عند 40 درجة مئوية و50 درجة مئوية احتفاظًا باللزوجة بنسبة >90% بعد 12 أسبوعًا، وهو ما يعادل 12–24 شهرًا في درجة حرارة الغرفة. وتؤكد قياسات اللزوجة وفقًا لمعيار ASTM D2196 قيم الاحتفاظ هذه في جميع درجات منتجات Michem HEC. يمكن زيادة مدة الصلاحية إلى أقصى حد من خلال إضافة كمية كافية من المواد الحافظة، والتخزين عند درجة حرارة أقل من 40 درجة مئوية، وتجنب دورات التجمد والذوبان.
نعم. يتوافق HEC مع المُكثِّفات الترابطية (HASE، HEUR)، والطين (البنتونيت، الهكتوريت)، والصمغ الطبيعي (الزانثان، الغوار). وعادةً ما يُستخدم كمكثِّف أساسي، مع إضافة مُعدِّلات ثانوية لتحسين إجهاد الخضوع أو التكسوتروبيا. يُنصح بإجراء اختبار التوافق مع المادة المضافة المحددة، على الرغم من أن التفاعلات السلبية نادرة بسبب الطبيعة غير الأيونية لـ HEC.
بيانات منتج Michem HEC — بما في ذلك نطاقات اللزوجة، واستقرار درجة الحموضة (pH)، وحدود الرطوبة/الرماد، ومواصفات مقاومة الإنزيمات — موثقة في ورقة البيانات الفنية الرسمية لـ Michem HEC المتاحة على الموقع michemicals.com/cellulose-ether/hydroxyethyl-cellulose. تتبع قياسات اللزوجة المذكورة في هذا الدليل معيار ASTM D2196 (طرق الاختبار القياسية للخصائص الريولوجية للمواد غير النيوتونية باستخدام مقياس اللزوجة الدوراني) بالنسبة للزوجة الدورانية Brookfield LV، ومعيار ASTM D4287 (طريقة الاختبار القياسية للزوجة عالية القص باستخدام مقياس اللزوجة المخروطي/اللوحي ICI) لتوصيف سلوك التدفق. عمليات التصنيع في Michem معتمدة وفقًا لمعيار ISO 9001:2015، مما يضمن جودة منتجات متسقة وامتثالًا للمواصفات في جميع درجات HEC.
يُعد دليل التطبيقات الفنية هذا مخصصًا لكيميائيي التركيبات ومديري تطوير المنتجات ومهندسي الجودة العاملين في مجال المنظفات السائلة ومنتجات التنظيف الصناعية. وقد أعده فريق التطبيقات الفنية بشركة Michem استنادًا إلى المواصفات الداخلية للمنتجات وبيانات مختبرات التركيبات ومعايير الاختبار المنشورة من قبل ASTM/ISO. القيود: تعتمد خصائص ريولوجيا المنظفات على نظام الفاعل بالسطح المحدد، ومستوى الهيدروتروب، وتركيز الملح، ومجموعة المواد الحافظة؛ ويجب التحقق من صحة الادعاءات المتعلقة بالأداء من خلال اختبارات الاستقرار والشيخوخة المعجلة في التركيبة المستهدفة قبل طرحها تجاريًا. يتم مراجعة هذا الدليل وتحديثه سنويًّا؛ ويعكس الإصدار الحالي البيانات حتى يوليو 2026.
إن التركيب غير الأيوني لمادة HEC، ومقاومتها للإنزيمات، واستقرارها في نطاق الأس الهيدروجيني 2–12، يجعلها الخيار الأمثل كمكثف في تركيبات المنظفات ومواد التنظيف الصناعية، حيث يُعد الحفاظ على مدة الصلاحية والتوافق مع المواد الخافضة للتوتر السطحي أمرين لا غنى عنهما. تغطي أربع درجات من منتجات Michem — من HE30KB إلى HE150KB — جميع مستويات اللزوجة المستهدفة، بدءًا من منظفات الرش الرقيقة وصولًا إلى تركيبات الجل اللاصق، بجرعات تتراوح بين 0.3 و1.5%.
أنا تينا، وأعمل في صناعة إيثر السليلوز منذ 15 عامًا. يسعدني أن أشارككم هذا المنشور. إذا كانت لديكم أي أفكار جيدة، أرجو إخباري بها.
يُرجى الاتصال بي للحصول على أحدث عرض أسعار أو لطلب اختبار عينة (عيناتنا مجانية وتشمل الشحن).
سيتم الرد على استفساراتك في غضون 4 ساعات. يرجى ذكر نوع المصنع وحجم الإنتاج الشهري للحصول على عرض أسعار مخصص.
سنقدم لك حلولاً احترافية على الفور!
يتم الرد على الاستفسارات في غضون 4 ساعات. يرجى ذكر نوع المصنع وحجم الإنتاج الشهري للحصول على عرض أسعار مخصص.
