Tselluloosi eetrid: tootmine ja rakendused

Tselluloose eetrite tootmine:

Toodangtselluloosi eetridhõlmab loodusliku polümeeri tselluloosi modifitseerimist keemiliste reaktsioonide kaudu. Kõige levinumad tselluloosi etad hõlmavad hüdroksüpropüülmetüültselluloosi (HPMC), karboksümetüültselluloosi (CMC), hüdroksüetüültselluloosi (HEC), metüültselluloosi (MC) ja etüültselluloosi (EC). Siin on üldine ülevaade tootmisprotsessist:

1. Tselluloosi hankimine:
   • Protsess algab tselluloosi hankimisega, mis on tavaliselt saadud puidumassist või puuvillast. Tselluloosaallika tüüp võib mõjutada lõpliku tselluloosi eetri produkti omadusi.
2. Pulping:
   • Tselluloosi allutatakse tülitusprotsessidele, et lagundada kiud paremini hallatavaks vormiks.
3. Puhastamine:
   • Tselluloos puhastatakse lisandite ja ligniini eemaldamiseks, mille tulemuseks on rafineeritud tselluloosmaterjal.
4. Eeterlik reaktsioon:
   • Puhastatud tselluloos läbib eetri, kus eetri rühmad (nt hüdroksüetüül, hüdroksüpropüül, karboksümetüül, metüül või etüül) tutvustatakse tselluloosi polümeeriahela hüdroksüülrühmadele.
   • Nendes reaktsioonides kasutatakse tavaliselt selliseid reagente nagu etüleenoksiid, propüleenoksiid, naatriumkloroatsetaat või metüülkloriid.
5. Reaktsiooniparameetrite kontroll:
   • Eeterlik reaktsioone kontrollitakse hoolikalt temperatuuri, rõhu ja pH poolest, et saavutada soovitud asendusaste (DS) ja vältida külgreaktsioone.
6. Neutraliseerimine ja pesemine:
   • Pärast eetri reaktsiooni neutraliseeritakse toode sageli liigsete reagentide või kõrvalsaaduste eemaldamiseks.
   • Modifitseeritud tselluloosi pestakse jääkkemikaalide ja lisandite kõrvaldamiseks.
7. Kuivatamine:
   • Puhastatud tselluloos eeter kuivatatakse, et saada lõppprodukt pulbril või graanulina.
8. Kvaliteedikontroll:
   • Tselluloosietrite struktuuri ja omaduste analüüsimiseks kasutatakse mitmesuguseid analüütilisi tehnikaid, näiteks tuuma magnetresonantsi (NMR) spektroskoopia, Fourier-transformi infrapuna (FTIR) spektroskoopia ja kromatograafiat, et analüüsida tläkkide struktuuri ja omadusi.
   • Asendamise aste (DS) on tootmise ajal kontrollitav kriitiline parameeter.
9. Preparaadid ja pakendid:
   • Seejärel koostatakse tselluloosietrid erinevatesse rakenduste konkreetsete nõuete täitmiseks erinevatesse klassidesse.
   • Lõpptooted on levitamiseks pakendatud.

Tselluloosi eetrite rakendused:

Tselluloosietrid leiavad oma ainulaadsete omaduste tõttu mitmes tööstuses mitmekesiseid rakendusi. Siin on mõned tavalised rakendused:

1. Ehitustööstus:
   • HPMC: kasutatakse mördi ja tsemendipõhistes rakendustes veepeetuse, töötavuse ja parema adhesiooni jaoks.
   • HEC: kasutatakse plaatide liimides, liigeseühendites ja renderdades selle paksenemis- ja veepeetuse omaduste osas.
2. Farmaatsiatooted:
   • HPMC ja MC: kasutatakse farmaatsiapreparaatides sideainete, lagundajate ja kontrollitud vabastavate ainetena tableti kattes.
   • EC: kasutatakse tablettide farmaatsiakatteid.
3. Toiduainetööstus:
   • CMC: toimib erinevates toiduainetes paksendajana, stabilisaatorina ja emulgaatorina.
   • MC: kasutatakse toidurakendustes selle paksenemis- ja geelistumisomaduste jaoks.
4. Värvid ja katted:
   • HEC ja HPMC: tagavad viskoossuse kontrolli ja veepeetuse värvi koostistes.
   • EC: kasutatakse kattekihtides oma kile moodustavate omaduste jaoks.
5. Isiklik hooldustooted:
   • HEC ja HPMC: leidub šampoonides, vedelikes ja muudes isiklikest hooldustoodetest paksenemiseks ja stabiliseerimiseks.
   • CMC: kasutatakse hambapastas selle paksenevate omaduste jaoks.
6. Tekstiilid:
   • CMC: kasutatakse tekstiilrakendustes oma kile moodustavate ja liimi omaduste suurust.
7. Nafta- ja gaasitööstus:
   • CMC: kasutatakse puurimisvedelikes selle reoloogilise kontrolli ja vedeliku kadude vähendamise omaduste jaoks.
8. Paberitööstus:
   • CMC: kasutatakse oma kilede moodustamis- ja veepeetuse omaduste paberkatte ja suuruse suurusena.
9. Liimid:
   • CMC: kasutatakse liimides selle paksenemise ja veepeetuse omaduste osas.

Need rakendused rõhutavad tselluloosietrite mitmekülgsust ja nende võimet täiustada erinevaid tootevalikuid erinevates tööstusharudes. Tselluloosi eetri valik sõltub rakenduse konkreetsetest nõuetest ja lõpptoote soovitud omadustest.