¿Cómo se prepara la hidroxietilcelulosa?

hidroxietilcelulosaEs un importante derivado de la celulosa. Gracias a sus abundantes recursos de materias primas, su carácter renovable, biodegradable, no tóxico, su buena biocompatibilidad y su alto rendimiento, su investigación y aplicación han atraído gran atención. El valor de la viscosidad es un indicador de rendimiento muy importante de la hidroxietilcelulosa. En este trabajo, se preparó hidroxietilcelulosa con un valor de viscosidad superior a 5 × 10⁻¹ mPa·s y un valor de cenizas inferior al 0,3 % mediante el método de síntesis en fase líquida mediante un proceso de dos etapas de alcalinización y eterificación.

El proceso de alcalinización es el proceso de preparación de celulosa alcalina. En este artículo, se utilizan dos métodos de alcalinización. El primer método consiste en utilizar acetona como diluyente. La materia prima de celulosa se basifica directamente en una solución acuosa de hidróxido de sodio a cierta concentración. Tras la basificación, se añade un agente eterificante para llevar a cabo directamente la reacción de eterificación. El segundo método consiste en alcalinizar la materia prima de celulosa en una solución acuosa de hidróxido de sodio y urea, y la celulosa alcalina preparada mediante este método debe exprimirse para eliminar el exceso de lejía antes de la reacción de eterificación. La celulosa alcalina preparada mediante diferentes métodos se analizó mediante espectroscopia infrarroja y difracción de rayos X. El método de selección se determina en función de las propiedades de los productos preparados mediante la reacción de eterificación.

Para determinar el mejor proceso de síntesis de eterificación, se analizó primero el mecanismo de reacción del antioxidante, la lejía y el ácido acético glacial en la reacción de eterificación. Posteriormente, se formuló el programa experimental de la reacción de un solo factor, se determinaron los factores que tienen mayor impacto en el rendimiento de la hidroxietilcelulosa preparada y se utilizó la viscosidad de la solución acuosa al 2% del producto como índice de referencia. Los resultados experimentales muestran que factores como la cantidad de diluyente seleccionado, la cantidad de óxido de etileno añadido, el tiempo de alcalinización, la temperatura y el tiempo de la primera reacción, y la temperatura y el tiempo de la segunda reacción tienen una gran influencia en el rendimiento del producto. Se elaboró ​​un esquema experimental ortogonal con siete factores y tres niveles, y la curva de efecto obtenida a partir de los resultados experimentales permitió analizar visualmente los factores primarios y secundarios, así como la tendencia de influencia de cada uno. Para preparar productos con valores de viscosidad más altos, se formuló un esquema experimental optimizado, y finalmente se determinó el esquema óptimo para la preparación de hidroxietilcelulosa a partir de los resultados experimentales.

Las propiedades del preparado de alta viscosidadhidroxietilcelulosaSe analizaron y probaron, incluyendo la determinación de viscosidad, contenido de cenizas, transmitancia de luz, contenido de humedad, etc., a través de espectroscopia infrarroja, resonancia magnética nuclear, cromatografía de gases, difracción de rayos X, análisis térmico termogravimétrico-diferencial y otros métodos de caracterización se utilizan para analizar y caracterizar la estructura del producto, uniformidad de sustituyentes, grado de sustitución molar, cristalinidad, estabilidad térmica, etc. Los métodos de prueba se refieren a las normas ASTM.

La hidroxietilcelulosa, un importante derivado de la celulosa, ha atraído la atención debido a su abundante materia prima, su carácter renovable, biodegradable, no tóxico, biocompatible y de alto rendimiento. Su viscosidad es un indicador clave de su rendimiento. La viscosidad de la hidroxietilcelulosa preparada es superior a 5 × 10⁻¹ mPa·s y el contenido de cenizas es inferior al 0,3 %.

En este artículo, se preparó hidroxietilcelulosa de alta viscosidad mediante síntesis en fase líquida mediante alcalinización y eterificación. El proceso de alcalinización consiste en la preparación de celulosa alcalina. Se pueden elegir dos métodos de alcalinización. Uno consiste en alcalinizar la celulosa directamente con acetona como diluyente en una solución acuosa de hidróxido de sodio y, posteriormente, someterla a una reacción de eterificación con un agente eterificante. El otro consiste en alcalinizar la celulosa en una solución acuosa de hidróxido de sodio y urea. El exceso de álcali en la celulosa alcalina debe eliminarse antes de la reacción. En este artículo, se estudian diversas celulosas alcalinas mediante espectroscopia infrarroja y difracción de rayos X. Finalmente, se adopta el segundo método según las propiedades de los productos de eterificación.

Para determinar los pasos de preparación de la eterificación, se estudió el mecanismo de reacción del antioxidante, el álcali y el ácido acético glacial durante el proceso de alimentación. Los factores que afectan la preparación de la hidroxietilcelulosa se determinaron mediante un experimento de un solo factor. Se basó en el valor de viscosidad del producto en una solución acuosa al 2%. Los resultados experimentales muestran que el volumen de diluyente, la cantidad de óxido de etileno, el tiempo de alcalinización, la temperatura y el tiempo de la primera y segunda rehidratación tienen una gran influencia en el rendimiento del producto. Se adoptó el método de siete factores y tres niveles para determinar el mejor método de preparación.

Analizamos las propiedades del preparado.hidroxietilcelulosa, incluyendo viscosidad, cenizas, transmitancia de luz, humedad, etc. La caracterización estructural, homogeneidad de sustituyentes, molaridad de sustitución, cristalinidad y estabilidad térmica se discutieron mediante infrarrojos, resonancia magnética nuclear, cromatografía de gases, difracción de rayos X, DSC y DAT, y los métodos de prueba adoptaron las normas ASTM.