Celulóza etheru (CE) je třída derivátů získaných chemicky modifikační celulózou. Celulóza je hlavní složkou buněčných stěn rostlin a celulózové ethery jsou řadou polymerů generovaných etherifikací některých hydroxylových skupin (–OH) v celulóze. Oni se široce používají v mnoha oborech, jako jsou stavební materiály, medicína, jídlo, kosmetika atd., A jsou široce používány v různých průmyslových odvětvích kvůli jejich jedinečným fyzickým a chemickým vlastnostem a všestrannosti.
1. klasifikace etherů celulózy
Ethery celulózy lze rozdělit na různé typy podle typů substituentů v chemické struktuře. Nejběžnější klasifikace je založena na rozdílu v substituentů. Běžné ethery celulózy jsou následující:
Methyl celulóza (MC)
Methylcelulóza je generována nahrazením hydroxylové části molekuly celulózy methyl (–CH₃). Má dobré zahušťování, formování filmu a lepení a běžně se používá ve stavebních materiálech, nátěrech, lékárech a potravinářském průmyslu.
Hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC)
Hydroxypropylmethylcelulóza je běžný ether celulózy, který se široce používá ve stavebních materiálech, medicíně, denních chemikáliích a potravinářských polích díky jeho lepší rozpustnosti a chemické stabilitě. HPMC je neiontový celulóza ether s vlastnostmi zadržování vody, zesílení a stability.
Karboxymethyl celulóza (CMC)
Karboxymethylcelulóza je aniontový celulózový ether generovaný zavedením skupin karboxymethylu (–COOOH) do molekul celulózy. CMC má vynikající rozpustnost vody a často se používá jako zahušťovadlo, stabilizátor a suspenční činidlo. Hraje důležitou roli v potravinách, medicíně a kosmetice.
Ethyl celulóza (EC)
Ethylcelulóza se získá nahrazením hydroxylové skupiny v celulóze ethyl (-ch₂ch₃). Má dobrou hydrofobicitu a často se používá jako filmové povlakové činidlo a materiál s řízeným uvolňováním ve farmaceutickém průmyslu.
2. Fyzikální a chemické vlastnosti etherů celulózy
Fyzikální a chemické vlastnosti etherů celulózy úzce souvisejí s faktory, jako je typ celulózového etheru, typ substituentu a stupeň substituce. Mezi jeho hlavní vlastnosti patří následující:
Rozpustnost a rozpustnost ve vodě
Většina etherů celulózy má dobrou rozpustnost vody a může být rozpuštěna v chladné nebo horké vodě za vzniku průhledného koloidního roztoku. Například HPMC, CMC atd. Lze rychle rozpustit ve vodě za vzniku vysoce viskozitního řešení, které se široce používá v aplikačních scénářích s funkčními požadavky, jako je zahušťování, pozastavení a tvorba filmu.
Zahušťování a filmové vlastnosti
Ethery celulózy mají vynikající zahušťovací vlastnosti a mohou účinně zvýšit viskozitu vodných roztoků. Například přidání HPMC do stavebních materiálů může zlepšit plasticitu a proveditelnost malty a zvýšit anti-saggingové vlastnosti. Současně mají celulózové ethery dobré vlastnosti vytvářející filmy a mohou na povrchu objektů tvořit jednotný ochranný film, takže se široce používají v povlacích a drogových povlacích.
Udržování vody a stabilita
Ethery celulózy mají také dobrou kapacitu zadržování vody, zejména v oblasti stavebních materiálů. Ethery celulózy se často používají ke zlepšení zadržování vody cementové malty, snížení výskytu trhlin smršťování malty a prodloužení životnosti malty. V potravinovém poli se CMC používá také jako zvlhčovací prostředek ke zpoždění sušení potravin.
Chemická stabilita
Ethery celulózy vykazují dobrou chemickou stabilitu v roztocích kyseliny, alkalií a elektrolytů a mohou udržovat svou strukturu a funkci v různých komplexních chemických prostředích. To jim umožňuje používat v různých průmyslových odvětvích bez zásahu z jiných chemikálií.
3. výrobní proces celulózového etheru
Produkce celulózového etheru je připravena hlavně etherifikační reakcí přirozené celulózy. Mezi základní procesní kroky patří alkalizační léčba celulózy, etherifikační reakce, čištění atd.
Alkalizační léčba
Za prvé, přirozená celulóza (jako je bavlna, dřevo atd.) Je alkalizována tak, aby přeměnila hydroxylovou část v celulóze na vysoce aktivní alkoholové soli.
Etherifikační reakce
Celulóza po alkalizaci reaguje s ethetherifikačním činidlem (jako je methylchlorid, propylenoxid atd.) Za vzniku celulózového etheru. V závislosti na reakčních podmínkách lze získat různé typy etherů celulózy.
Čištění a sušení
Celulózový ether generovaný reakcí se čistí, promyje a vysuší, aby se získal prášek nebo granulovaný produkt. Čistota a fyzikální vlastnosti konečného produktu lze ovládat následnou technologií zpracování.
4. Aplikační pole celulózy
Vzhledem k jedinečným fyzickým a chemickým vlastnostem celulózových etherů se v mnoha průmyslových odvětvích široce používají. Hlavní pole aplikací jsou následující:
Stavební materiály
V oblasti stavebních materiálů se ethery celulózy používají hlavně jako zahušťovače a opěrné činidla pro cementovou maltu a produkty na bázi sádry. Ethery celulózy, jako jsou HPMC a MC, mohou zlepšit stavební výkon malty, snížit ztrátu vody a zvyšovat adhezi a odolnost proti trhlinám.
Lék
Ve farmaceutickém průmyslu se celulózové ethery široce používají jako lákavé látky pro léky, lepidla pro tablety a materiály s kontrolovaným uvolňováním. Například HPMC se často používá k přípravě krevních filmových povlaků a má dobrý efekt s kontrolovaným uvolňováním.
Jídlo
CMC se často používá jako zahušťovač, emulgátor a stabilizátor v potravinářském průmyslu. Je široce používán v nápojích, mléčných výrobcích a pečeném zboží a může zlepšit chuť a zvlhčující vlastnosti potravin.
Kosmetika a denní chemikálie
Ethery celulózy se používají jako zahušťovače a emulgátory a stabilizátory v kosmetice a denních chemikáliích, které mohou poskytnout dobrou konzistenci a texturu. Například HPMC se často používá ve produktech, jako je zubní pasta a šampon, aby jim poskytli viskózní pocit a stabilní účinek zavěšení.
Povlaky
V průmyslu Coatings se celulózové ethery používají jako zahušťovače, filmové formátory a pozastavení agentů, které mohou zvýšit stavební výkon povlaků, zlepšit vyrovnávání a poskytovat dobrou kvalitu filmu barvy.
5. Budoucí vývoj etherů celulózy
S rostoucí poptávkou po ochraně životního prostředí má celulózový éter, jako derivát přírodních obnovitelných zdrojů, široké vyhlídky na rozvoj. Jeho biologická rozložitelnost, obnovitelnost a všestrannost se očekává, že se v budoucnu očekává, že bude více používána v polích zelených materiálů, rozložitelných materiálů a inteligentních materiálů. Kromě toho má celulózový ether také další výzkumný a vývojový potenciál v polích s vysokou hodnotou, jako je biomedicínské inženýrství a pokročilé materiály.
Jako důležitý chemický produkt má celulózový ether širokou škálu aplikační hodnoty. Díky vynikajícímu zahušťování, retenčnímu zadržování vody, formování filmu a dobrou chemickou stabilitou hraje nenahraditelnou roli v mnoha oblastech, jako je konstrukce, medicína a jídlo. V budoucnu budou s neustálým rozvojem technologií a podporou konceptů ochrany životního prostředí vyhlídky na celulóza etheru širší a přispějí k podpoře udržitelného rozvoje různých průmyslových odvětví.
Čas příspěvku: září-24-2024