Celluloseether (CE) er en klasse af derivater opnået ved kemisk modificerende cellulose. Cellulose er hovedkomponenten i plantecellevægge, og celluloseethere er en række polymerer genereret ved æterificering af nogle hydroxylgrupper (–OH) i cellulose. De er vidt brugt på mange områder såsom byggematerialer, medicin, mad, kosmetik osv. Og er vidt brugt i forskellige brancher på grund af deres unikke fysiske og kemiske egenskaber og alsidighed.
1. Klassificering af celluloseethere
Celluloseethere kan opdeles i forskellige typer i henhold til de typer substituenter i den kemiske struktur. Den mest almindelige klassificering er baseret på forskellen i substituenter. Almindelige celluloseethere er som følger:
Methylcellulose (MC)
Methylcellulose genereres ved at erstatte den hydroxyldel af cellulosemolekylet med methyl (–ch₃). Det har god fortykning, filmdannende og bindingsegenskaber og bruges ofte til byggematerialer, belægninger, farmaceutiske produkter og fødevareindustrier.
Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC)
Hydroxypropylmethylcellulose er en almindelig celluloseether, der er vidt brugt i byggematerialer, medicin, daglige kemikalier og fødevarer på grund af dets bedre vandopløselighed og kemisk stabilitet. HPMC er en ikke -ionisk celluloseether med egenskaberne ved vandopbevaring, fortykning og stabilitet.
Carboxymethyl cellulose (CMC)
Carboxymethylcellulose er en anionisk celluloseether genereret ved at introducere carboxymethyl (–ch₂cooh) grupper i cellulosemolekyler. CMC har fremragende vandopløselighed og bruges ofte som en fortykningsmiddel, stabilisator og suspenderende middel. Det spiller en vigtig rolle i mad, medicin og kosmetik.
Ethylcellulose (EC)
Ethylcellulose opnås ved at erstatte hydroxylgruppen i cellulose med ethyl (–ch₂ch₃). Det har god hydrofobicitet og bruges ofte som et filmbelægningsmiddel og kontrolleret frigørelsesmateriale i farmaceutisk industri.
2. fysiske og kemiske egenskaber hos celluloseethere
De fysiske og kemiske egenskaber ved celluloseethere er tæt knyttet til faktorer, såsom typen af celluloseether, typen af substituent og substitutionsgraden. Dens vigtigste egenskaber inkluderer følgende:
Vandopløselighed og opløselighed
De fleste celluloseethere har god vandopløselighed og kan opløses i koldt eller varmt vand for at danne en gennemsigtig kolloidal opløsning. F.eks. Kan HPMC, CMC osv. Hurtigt opløses i vand til dannelse af en højviskositetsløsning, der er vidt brugt i applikationsscenarier med funktionelle krav, såsom fortykning, suspension og filmdannelse.
Tykkelse og filmdannende egenskaber
Celluloseethere har fremragende fortykningsegenskaber og kan effektivt øge viskositeten af vandige opløsninger. F.eks. Kan tilføjelse af HPMC til byggematerialer forbedre plasticiteten og brugbarheden af mørtel og forbedre antisagende egenskaber. På samme tid har celluloseethere gode filmdannende egenskaber og kan danne en ensartet beskyttelsesfilm på overfladen af genstande, så de er vidt brugt i belægninger og medikamentbelægninger.
Vandopbevaring og stabilitet
Celluloseethere har også god vandopbevaringskapacitet, især inden for byggematerialer. Celluloseethere bruges ofte til at forbedre vandopbevaring af cementmørtel, reducere forekomsten af mørke krympningsevner og udvide mørtelens levetid. På fødevarefeltet bruges CMC også som et humektant til at forsinke tørring af mad.
Kemisk stabilitet
Celluloseethere viser god kemisk stabilitet i syre-, alkali- og elektrolytopløsninger og kan opretholde deres struktur og funktion i en række komplekse kemiske miljøer. Dette gør det muligt for dem at blive brugt i en række industrier uden indblanding fra andre kemikalier.
3. produktionsproces af celluloseether
Produktionen af celluloseether fremstilles hovedsageligt ved æterificeringsreaktion af naturlig cellulose. De grundlæggende processtrin inkluderer alkaliseringsbehandling af cellulose, æterificeringsreaktion, oprensning osv.
Alkaliseringsbehandling
Først er naturlig cellulose (såsom bomuld, træ osv.) Alkaliseret for at omdanne hydroxyldelen i cellulose til meget aktive alkoholsalte.
Etherificeringsreaktion
Cellulosen efter alkalisering reagerer med et æterificerende middel (såsom methylchlorid, propylenoxid osv.) Til at generere celluloseether. Afhængig af reaktionsbetingelserne kan der opnås forskellige typer celluloseethere.
Oprensning og tørring
Celluloseetheren genereret af reaktionen renses, vaskes og tørres for at opnå et pulver eller et granulært produkt. Renhed og fysiske egenskaber ved det endelige produkt kan kontrolleres ved efterfølgende behandlingsteknologi.
4. applikationsfelter i celluloseether
På grund af de unikke fysiske og kemiske egenskaber hos celluloseethere er de vidt brugt i mange brancher. De vigtigste applikationsfelter er som følger:
Byggematerialer
Inden for byggematerialer anvendes celluloseethere hovedsageligt som fortykningsmidler og vandholdere til cementmørtel og gipsbaserede produkter. Celluloseethere såsom HPMC og MC kan forbedre konstruktionsydelsen af mørtel, reducere vandtab og dermed forøge vedhæftning og revnestyringsmodstand.
Medicin
I den farmaceutiske industri bruges celluloseethere i vid udstrækning som belægningsmidler til lægemidler, klæbemidler til tabletter og materialer med kontrolleret frigivelse. For eksempel bruges HPMC ofte til at fremstille narkotikafilmbelægninger og har en god kontrol med kontrolleret frigivelse.
Mad
CMC bruges ofte som en fortykningsmiddel, emulgator og stabilisator i fødevareindustrien. Det er vidt brugt i drikkevarer, mejeriprodukter og bagværk og kan forbedre smag og fugtgivende egenskaber ved mad.
Kosmetik og daglige kemikalier
Celluloseethere bruges som fortykningsmidler og emulgatorer og stabilisatorer i kosmetik og daglige kemikalier, som kan give god konsistens og struktur. For eksempel bruges HPMC ofte i produkter som tandpasta og shampoo for at give dem en viskos fornemmelse og en stabil ophængseffekt.
Overtræk
I belægningsindustrien bruges celluloseethere som fortykningsmidler, filmformere og suspenderende midler, som kan forbedre konstruktionsydelsen af belægninger, forbedre nivellering og give god malingsfilmkvalitet.
5. Fremtidig udvikling af celluloseethere
Med den stigende efterspørgsel efter miljøbeskyttelse har celluloseether, som et derivat af naturlige vedvarende ressourcer, brede udviklingsudsigter. Dens bionedbrydelighed, vedvarende og alsidighed gør det forventet at blive mere udbredt inden for felterne med grønne materialer, nedbrydelige materialer og smarte materialer i fremtiden. Derudover har celluloseether også yderligere forsknings- og udviklingspotentiale inden for høje værditilvækst felter såsom biomedicinsk teknik og avancerede materialer.
Som et vigtigt kemisk produkt har celluloseether en lang række anvendelsesværdi. Med sin fremragende fortykning, vandopbevaring, filmdannende og god kemisk stabilitet spiller det en uerstattelig rolle på mange områder såsom konstruktion, medicin og mad. I fremtiden, med den kontinuerlige udvikling af teknologi og fremme af miljøbeskyttelseskoncepter, vil applikationsudsigterne for celluloseether være bredere og yde større bidrag til at fremme den bæredygtige udvikling af forskellige industrier.
Posttid: SEP-24-2024