Celulozni eter (CE) je klasa derivata dobivenih kemijski modificiranjem celuloze. Celuloza je glavna komponenta zidova biljnih stanica, a celulozni eteri su niz polimera generiranih eterifikacijom nekih hidroksilnih skupina (-OH) u celulozi. Naširoko se koriste u mnogim područjima kao što su građevinski materijal, medicina, hrana, kozmetika itd., A široko se koriste u raznim industrijama zbog svojih jedinstvenih fizičkih i kemijskih svojstava i svestranosti.
1. Klasifikacija eterna celuloze
Celulozni eteri mogu se podijeliti u različite vrste prema vrstama supstituenata u kemijskoj strukturi. Najčešća klasifikacija temelji se na razlici u supstituentima. Uobičajeni eteri celuloze su sljedeći:
Metil celuloza (MC)
Metil celuloza nastaje zamjenom hidroksilnog dijela molekule celuloze metilom (–CH₃). Ima dobra svojstva zadebljanja, formiranja filma i vezanja, a obično se koristi u građevinskim materijalima, premazima, farmaceutskim i prehrambenim industrijama.
Hidroksipropil metilceluloza (HPMC)
Hidroksipropil metilceluloza je uobičajeni eter celuloze, koji se široko koristi u građevinskim materijalima, medicini, dnevnim kemikalijama i poljima hrane zbog bolje topljivosti vode i kemijske stabilnosti. HPMC je neionski celulozni eter s svojstvima zadržavanja vode, zadebljanja i stabilnosti.
Karboksimetil celuloza (CMC)
Karboksimetil celuloza je anionski celulozni eter generiran uvođenjem karboksimetil (–CH₂COOH) skupina u molekule celuloze. CMC ima izvrsnu topljivost u vodi i često se koristi kao zgušnjivač, stabilizator i sredstvo za suspendiranje. Igra važnu ulogu u hrani, medicini i kozmetici.
Etilna celuloza (EC)
Etil celuloza se dobiva zamjenom hidroksilne skupine u celulozi etilom (–CHich₃). Ima dobru hidrofobnost i često se koristi kao sredstvo za oblaganje filma i materijal za kontrolirano oslobađanje u farmaceutskoj industriji.
2. Fizička i kemijska svojstva celuloznih etera
Fizička i kemijska svojstva etera celuloze usko su povezana s čimbenicima kao što su vrsta celuloznog etera, vrsta supstituenta i stupanj supstitucije. Njegova glavna svojstva uključuju sljedeće:
Topljivost vode i topljivost
Većina celuloznih etera ima dobru topljivost u vodi i može se otopiti u hladnoj ili vrućoj vodi kako bi se stvorila prozirna koloidna otopina. Na primjer, HPMC, CMC itd. Može se brzo otopiti u vodi kako bi se tvorio otopinu visoke viskoznosti koja se široko koristi u scenarijima primjene s funkcionalnim zahtjevima kao što su zadebljanje, ovjes i stvaranje filma.
Svojstva zadebljanja i formiranja filma
Celulozni eteri imaju izvrsna svojstva zadebljanja i mogu učinkovito povećati viskoznost vodenih otopina. Na primjer, dodavanje HPMC-a građevinskim materijalima može poboljšati plastičnost i obradivost maltera i poboljšati svojstva protiv spasanja. Istodobno, celulozni eteri imaju dobra svojstva formiranja filma i mogu formirati jednolični zaštitni film na površini objekata, tako da se široko koriste u premazima i prevlaci s lijekovima.
Zadržavanje vode i stabilnost
Celulozni eteri također imaju dobar kapacitet zadržavanja vode, posebno u području građevinskih materijala. Celulozni eteri često se koriste za poboljšanje zadržavanja vode cementnog maltera, smanjenje pojave pukotina mortara i proširivanja službenog vida minobacača. U polju za hranu, CMC se također koristi kao humectant za odgađanje sušenja hrane.
Kemijska stabilnost
Celulozni eteri pokazuju dobru kemijsku stabilnost u otopinama kiselina, alkalija i elektrolita, te mogu održavati svoju strukturu i funkcionirati u različitim složenim kemijskim okruženjima. To im omogućuje da se koriste u raznim industrijama bez smetnji drugih kemikalija.
3. Proces proizvodnje celuloznog etera
Proizvodnja celuloznog etera uglavnom se priprema eterifikacijskom reakcijom prirodne celuloze. Osnovni koraci procesa uključuju alkalizacijsko liječenje celuloze, reakciju eterifikacije, pročišćavanje itd.
Liječenje alkalizacijom
Prvo, prirodna celuloza (poput pamuka, drva itd.) Alkalizira se kako bi se hidroksilni dio u celulozi pretvorio u visoko aktivne alkoholne soli.
Reakcija eterifikacije
Celuloza nakon alkalizacije reagira s eterifikacijskim agensom (poput metil klorida, propilen oksida itd.) Kako bi stvorio etersku celulozu. Ovisno o reakcijskim uvjetima, mogu se dobiti različite vrste celuloznih etera.
Pročišćavanje i sušenje
Celulozni eter nastao reakcijom se pročišćava, ispire i osuši kako bi se dobio prah ili zrnati proizvod. Čistoća i fizička svojstva konačnog proizvoda mogu se kontrolirati naknadnom tehnologijom obrade.
4. Polja primjene celuloze etera
Zbog jedinstvenih fizičkih i kemijskih svojstava celuloznih etera, oni se široko koriste u mnogim industrijama. Glavna polja aplikacija su sljedeća:
Građevinski materijal
U području građevinskih materijala, celulozni eteri uglavnom se koriste kao zgušnjavanja i sredstva za zadržavanje vode za proizvode na bazi cementa i gipsuma. Celulozni eteri kao što su HPMC i MC mogu poboljšati performanse konstrukcije minobacača, smanjiti gubitak vode i na taj način poboljšati prianjanje i otpornost na pukotinu.
Lijek
U farmaceutskoj industriji, celulozni eteri se široko koriste kao agensi za oblaganje lijekova, ljepila za tablete i materijale za kontrolirano oslobađanje. Na primjer, HPMC se često koristi za pripremu filmova s drogama i ima dobar učinak kontroliranog otpuštanja.
Hrana
CMC se često koristi kao zgušnjivač, emulgator i stabilizator u prehrambenoj industriji. Naširoko se koristi u pićima, mliječnim proizvodima i pečenim proizvodima, a može poboljšati svojstva i hidratantna svojstva hrane.
Kozmetika i dnevne kemikalije
Celulozni eteri koriste se kao zgušnjivači i emulgatori i stabilizatori u kozmetici i svakodnevnim kemikalijama, koji mogu pružiti dobru konzistenciju i teksturu. Na primjer, HPMC se često koristi u proizvodima kao što su pasta za zube i šampon kako bi im dao viskozan osjećaj i stabilan učinak ovjesa.
Premaz
U industriji premaza celulozni eteri koriste se kao zgušnjivači, filmovi i sredstva za suspendiranje, koji mogu poboljšati konstrukcije premaza, poboljšati izravnavanje i pružiti dobru kvalitetu filma u boji.
5. Budući razvoj celuloznih etera
Uz sve veću potražnju za zaštitom okoliša, celulozni eter, kao derivat prirodnih obnovljivih resursa, ima široke izglede za razvoj. Njegova biorazgradivost, obnovljivost i svestranost očekuje se da će se u budućnosti šire koristiti u poljima zelenih materijala, razgradljivih materijala i pametnih materijala. Osim toga, celulozni eter također ima daljnji potencijal istraživanja i razvoja u poljima visoke dodane vrijednosti kao što su biomedicinski inženjering i napredni materijali.
Kao važan kemijski proizvod, celulozni eter ima širok raspon vrijednosti primjene. Svojim izvrsnim zadebljanjem, zadržavanjem vode, formiranjem filma i dobrom kemijskom stabilnošću, on igra nezamjenjivu ulogu u mnogim područjima kao što su konstrukcija, medicina i hrana. U budućnosti, s kontinuiranim napredovanjem tehnologije i promicanjem koncepata zaštite okoliša, izgledi za primjenu celuloznog etera bit će širi i daju veći doprinos promicanju održivog razvoja različitih industrija.
Post Vrijeme: rujna-24-2024