Целулозен етер (CE) е клас производни, получени чрез химически модифициране на целулозата. Целулозата е основният компонент на растителните клетъчни стени, а целулозните етери са серия от полимери, генерирани чрез етерификация на някои хидроксилни групи (–OH) в целулозата. Те се използват широко в много области като строителни материали, медицина, храна, козметика и т.н., и се използват широко в различни индустрии поради техните уникални физически и химични свойства и гъвкавост.
1. Класификация на целулозните етери
Целулозните етери могат да бъдат разделени на различни видове според видовете заместители в химическата структура. Най -често срещаната класификация се основава на разликата в заместителите. Обикновените целулозни етери са както следва:
Метил целулоза (MC)
Метил целулозата се генерира чрез замяна на хидроксилната част на целулозната молекула с метил (–CH₃). Той има добри свойства за сгъстяване, формиране на филми и свързване и обикновено се използва в строителни материали, покрития, фармацевтични продукти и хранителни индустрии.
Хидроксипропил метилцелулоза (HPMC)
Хидроксипропил метилцелулозата е обикновен целулозен етер, който се използва широко в строителните материали, лекарството, ежедневните химикали и хранителните полета поради по -добрата му разтворимост на водата и химическата стабилност. HPMC е неионно целулозен етер със свойствата на задържане на вода, сгъстяване и стабилност.
Карбоксиметил целулоза (CMC)
Карбоксиметил целулозата е анионно целулозен етер, генериран чрез въвеждане на карбоксиметил (–Ch₂cooh) групи в целулозни молекули. CMC има отлична разтворимост на вода и често се използва като сгъстител, стабилизатор и окачване. Той играе важна роля в храната, медицината и козметиката.
Етил целулоза (ЕС)
Етил целулозата се получава чрез замяна на хидроксилната група в целулоза с етил (–Ch₂ch₃). Той има добра хидрофобност и често се използва като филмово покритие и контролиран материал за освобождаване във фармацевтичната индустрия.
2. Физични и химични свойства на целулозните етери
Физическите и химичните свойства на целулозните етери са тясно свързани с фактори като вида на целулозния етер, вида на заместващия и степента на заместване. Основните му свойства включват следното:
Разтворимост и разтворимост на водата
Повечето целулозни етери имат добра разтворимост в водата и могат да бъдат разтворени в студена или гореща вода, за да образуват прозрачен колоиден разтвор. Например, HPMC, CMC и т.н. могат бързо да бъдат разтворени във вода, за да се образува решение с висока вискозитет, което се използва широко при сценарии на приложение с функционални изисквания като сгъстяване, окачване и образуване на филми.
Свойства за сгъстяване и образуване на филми
Целулозните етери имат отлични сгъстяващи свойства и могат ефективно да увеличат вискозитета на водните разтвори. Например, добавянето на HPMC към строителните материали може да подобри пластичността и обработваемостта на хоросана и да подобри свойствата за борба с мощността. В същото време целулозните етери имат добри филмови свойства и могат да образуват еднакъв защитен филм на повърхността на предметите, така че те се използват широко в покрития и лекарствени покрития.
Задържане и стабилност на водата
Целулозните етери също имат добър капацитет за задържане на вода, особено в областта на строителните материали. Целулозните етери често се използват за подобряване на задържането на вода на циментовия хоросан, намаляване на появата на пукнатини на свиване на хоросан и удължаване на експлоатационния живот на хоросана. В хранителното поле CMC се използва и като овлажнител за забавяне на сушенето на храната.
Химическа стабилност
Целулозните етери показват добра химическа стабилност в разтвори на киселина, алкали и електролити и могат да поддържат тяхната структура и функция в различни сложни химични среди. Това им позволява да се използват в различни индустрии без намеса от други химикали.
3. Производствен процес на целулозен етер
Производството на целулозен етер се приготвя главно чрез етерификационна реакция на естествена целулоза. Основните стъпки на процеса включват лечение на алкализация на целулоза, реакция на етерифика, пречистване и др.
Лечение с алкализация
Първо, естествената целулоза (като памук, дърво и др.) Се алкализира за превръщане на хидроксилната част в целулозата в силно активни алкохолни соли.
Етерификационна реакция
Целулозата след алкализация реагира с етеризиращо средство (като метил хлорид, пропилен оксид и др.) За генериране на целулозен етер. В зависимост от реакционните условия могат да се получат различни видове целулозни етери.
Пречистване и сушене
Целулозният етер, генериран от реакцията, се пречиства, промива и изсушава, за да се получи прах или гранулиран продукт. Чистотата и физическите свойства на крайния продукт могат да бъдат контролирани чрез последваща технология за обработка.
4. Полета на приложение на целулозен етер
Поради уникалните физически и химични свойства на целулозните етери, те се използват широко в много индустрии. Основните полета за приложение са както следва:
Строителни материали
В областта на строителните материали целулозните етери се използват главно като сгъстители и задържащи водни средства за продукти на базата на циментова хоросана и гипс. Целулозните етери като HPMC и MC могат да подобрят строителните характеристики на хоросан, да намалят загубата на вода и по този начин да подобрят адхезията и устойчивостта на пукнатини.
Лекарство
Във фармацевтичната индустрия целулозните етери се използват широко като покривни средства за лекарства, лепила за таблетки и материали с контролирано освобождаване. Например, HPMC често се използва за приготвяне на лекарствени филмови покрития и има добър ефект с контролирано освобождаване.
Храна
CMC често се използва като сгъстител, емулгатор и стабилизатор в хранителната индустрия. Той се използва широко в напитки, млечни продукти и печива и може да подобри вкуса и овлажняващите свойства на храната.
Козметика и ежедневни химикали
Целулозните етери се използват като сгъстители и емулгатори и стабилизатори в козметиката и ежедневните химикали, които могат да осигурят добра консистенция и текстура. Например, HPMC често се използва в продукти като паста за зъби и шампоан, за да им придава вискозно усещане и стабилен ефект на окачване.
Покрития
В индустрията за покрития целулозните етери се използват като сгъстители, филмови форми и суспендиращи агенти, които могат да подобрят строителните характеристики на покритията, да подобрят изравняването и да осигурят добро качество на филма за боя.
5. Бъдещо развитие на целулозните етери
С нарастващото търсене на опазване на околната среда, целулозният етер, като производно на естествените възобновяеми ресурси, има широки перспективи за развитие. Неговата биоразградимост, възобновяемост и гъвкавост го правят да се очаква по -широко да се използва в областта на зелени материали, разградими материали и умни материали в бъдеще. В допълнение, целулозният етер също има допълнителен потенциал за изследвания и разработки в полета с висока добавена стойност като биомедицинско инженерство и усъвършенствани материали.
Като важен химически продукт, целулозният етер има широк спектър от стойност на приложението. Със своето отлично удебеляване, задържане на вода, формиране на филми и добра химическа стабилност, той играе незаменима роля в много области като строителство, медицина и храна. В бъдеще, с непрекъснатото развитие на технологиите и насърчаването на концепциите за опазване на околната среда, перспективите на приложението на целулозния етер ще бъдат по -широки и ще допринесат по -голям принос за насърчаване на устойчивото развитие на различни индустрии.
Време за публикация: септември-24-2024