MÛANYAG- ÉS GUMIIPARI ÉVKÖNYV 2015
51
lási körülményeket (ld. Gyakorlati alkalmazás).
Mint korábban említettük, a sugárzásos eljárás-
nál térhálósító adagolása nélkül is lejátszódik
a gélképződés. Kutatási eredményeink alapján
azonban kis mennyiségű térhálósító adagolása
jelentősen megkönnyíti a gélesedést. Egy elter-
jedt térhálósító adalék, az N, N’-metilén-bisz-
akrilamid adagolásával a gélesedési hajlam
javult, azonos körülmények között nagyobb
gélesedési arányt és kisebb vízfelvételt eredmé-
nyezve. A térhálósító kis, már 0,5-1 m/m
polimer
%
koncentrációban nagyon hatásosnak bizonyult.
A gélesedési folyamat emellett jóval enyhébb
körülmények között is végbement, ahol nagyon
kedvező tulajdonságú géleket tudtunk előállíta-
ni. Megfelelően kis dózis és oldatkoncentráció
megválasztásával térhálósítót nem tartalmazó
gélekhez hasonló vízfelvétel volt elérhető, mi-
közben a gélesedési arány is javult. Az enyhébb
reakciókörülmények pedig gyakorlati szempont-
ból is előnyösek: kisebb származékkoncentráció
esetén az oldat gyorsabban homogenizálódik és
könnyebben formázható, míg a dózis csökke-
nésével a besugárzás ideje rövidebb. Ez utób-
bi különösen jelentős, mivel már 1 m/m
polimer
%
térhálósító is nagyságrenddel csökkentette a
besugárzás idejét (pl. 2 óráról kb. 2-3 percre).
Abifunkciós térhálósítón kívül más, gélképzésre
hajlamos monomerekkel alkotott kopolimer
gélekkel is foglalkozunk. Akrilsav és N-vinil-
pirrolidon monomereket adagolunk néhány szá-
zalékos mennyiségben a cellulózhoz. Hatásuk
az N,N-metilén-bisz-akrilamidhoz hasonló.
A két monomer közül az akrilsav hatásosabb
a gélesedés javításában. Fontos megjegyzeni,
hogy ezen adalékok esetében a környezeti ha-
tás kevésbé kedvező: a gélek nem toxikusak,
azonban a biodegradáció már nem teljes. Ennek
következtében ilyen kopolimerek alkalmazása
csak bizonyos (a természetes lebomlást nem
megkövetelő) területeken lehetséges, ahol a
tiszta cellulózszármazék gélek jellemzői esetle-
gesen nem érik el a követelményeket.
Kémiai keresztkötés citromsavval
Nem szabadgyökös kémiai térhálósítás so-
rán jellemzően térhálósító adagolása szüksé-
ges. Cellulózszármazékoknál legelterjedtebben
divinilszulfont alkalmaznak, azonban toxici-
tása miatt egyre nagyobb az érdeklődés a kör-
nyezetbarát, megújuló forrásból származó tér-
hálósító adalékok iránt. Ezekre kiváló például
szolgálnak a különböző polikarbonsavak, kü-
lönösen a relatíve olcsó citromsav. A cellulóz
hidroxilcsoportjaival a citromsav anhidridje ké-
pes reagálni, az oldat enyhe hőkezelése szüksé-
ges a víztartalom eltávolításához és az anhidrid
képződéséhez. A módszer más adalékokat vagy
különleges reakciókörülményt nem igényel.
A sugárzásos eljárással szemben a citromsavas
keresztkötésnél kisebb származékkoncentrá-
ciókkal kell dolgozni, ugyanis csak ekkor ér-
hetők el jó duzzadási jellemzők. Az elérhető
géltulajdonságok könnyen változtathatók a cit-
romsav koncentrációval és a hőkezelés idejével,
de nagyban függnek a kezdeti származékkon-
centrációtól is. A térhálósodás már 80 °C-on is
lejátszódik, a hőmérséklet növelésével a folya-
mat gyorsítható. A sugárzásos térhálósításhoz
képest nagyobb gélesedési arány és jobb mecha-
nikai jellemzők érhetők el, azonban a vízfelvé-
tel kisebb (max. 30-40 g
víz
/g
gél
).
Fizikai gélesedés hőkezelés hatására
A gélesedés kémiai kötések létrehozása nél-
kül is megvalósítható. Ilyen esetben különbö-
ző másodlagos kölcsönhatások alakítják ki a
gélszerkezetet. Fizikai géleket jellemzően hő-
kezeléssel vagy komplexképzéssel állítanak elő.
Cellulózszármazékok esetében a hőkezeléses
eljárás alkalmazható. Bár a módszer egyszerű
és olcsó, a fizikai gélek jóval gyengébb szerke-
zettel rendelkeznek a kémiai gélekhez képest.
Oldószerbe helyezve őket hosszabb-rövidebb
idő után szétesik a térháló, ami a gyakorlatban
lényeges hátrány lehet.
Származékaink esetében a gélesedés nagy hő-
mérsékletet (150-200 °C) igényel. A gélesedés
