Sellulóseter (CE) er flokkur afleiða sem fæst með því að breyta sellulósa efnafræðilega. Sellulósi er aðalþáttur frumuveggja plantna og sellulósaeter eru röð fjölliða sem myndast við eteringu sumra hýdroxýlhópa (–OH) í sellulósa. Þau eru mikið notuð á mörgum sviðum eins og byggingarefni, lyf, matvæli, snyrtivörur osfrv., og eru mikið notaðar í ýmsum atvinnugreinum vegna einstakra eðlis- og efnafræðilegra eiginleika þeirra og fjölhæfni.
1. Flokkun sellulósaetra
Hægt er að skipta sellulósaetrum í mismunandi gerðir eftir tegundum skiptihópa í efnafræðilegri uppbyggingu. Algengasta flokkunin byggist á mismun á skiptihópum. Algengar sellulósa eter eru sem hér segir:
Metýl sellulósa (MC)
Metýlsellulósa myndast með því að skipta út hýdroxýlhluta sellulósasameindarinnar fyrir metýl (–CH₃). Það hefur góða þykkingar-, filmu- og bindingareiginleika og er almennt notað í byggingarefni, húðun, lyfja- og matvælaiðnaði.
Hýdroxýprópýl metýlsellulósa (HPMC)
Hýdroxýprópýl metýlsellulósa er algengur sellulósaeter, sem er mikið notaður í byggingarefni, lyf, dagleg efni og matvælasvið vegna betri vatnsleysni og efnafræðilegrar stöðugleika. HPMC er ójónaður sellulósaeter með eiginleika vatnssöfnunar, þykknunar og stöðugleika.
Karboxýmetýl sellulósa (CMC)
Karboxýmetýl sellulósa er anjónískur sellulósaeter sem myndast með því að setja karboxýmetýl (–CH2COOH) hópa inn í sellulósa sameindir. CMC hefur framúrskarandi vatnsleysni og er oft notað sem þykkingarefni, sveiflujöfnun og sviflausn. Það gegnir mikilvægu hlutverki í matvælum, lyfjum og snyrtivörum.
Etýl sellulósa (EC)
Etýlsellulósa fæst með því að skipta út hýdroxýlhópnum í sellulósa fyrir etýl (–CH2CH₃). Það hefur góða vatnsfælni og er oft notað sem filmuhúðunarefni og stýrt losunarefni í lyfjaiðnaðinum.
2. Eðlis- og efnafræðilegir eiginleikar sellulósaeters
Eðlis- og efnafræðilegir eiginleikar sellulósaeters eru nátengdir þáttum eins og gerð sellulósaetersins, gerð skiptihópsins og hversu mikil útskipti eru. Helstu eiginleikar þess eru eftirfarandi:
Vatnsleysni og leysni
Flestir sellulósa eter hafa góða vatnsleysni og hægt er að leysa þau upp í köldu eða heitu vatni til að mynda gagnsæja kvoðulausn. Til dæmis er hægt að leysa HPMC, CMC osfrv fljótt upp í vatni til að mynda háseigjulausn, sem er mikið notuð í notkunaratburðarás með virknikröfur eins og þykknun, fjöðrun og filmumyndun.
Þykkjandi og filmumyndandi eiginleikar
Sellulóseter hafa framúrskarandi þykkingareiginleika og geta í raun aukið seigju vatnslausna. Til dæmis, með því að bæta HPMC við byggingarefni, getur það bætt mýkt og vinnanleika steypuhræra og aukið eiginleika gegn hnignun. Á sama tíma hafa sellulósa eter góða filmumyndandi eiginleika og geta myndað samræmda hlífðarfilmu á yfirborði hluta, þannig að þeir eru mikið notaðir í húðun og lyfjahúð.
Vökvasöfnun og stöðugleiki
Sellulóseter hafa einnig góða vökvasöfnunargetu, sérstaklega á sviði byggingarefna. Sellulóseter eru oft notuð til að bæta vökvasöfnun sementmúrsteins, draga úr rýrnunarsprungum á steypuhræra og lengja endingartíma steypuhræra. Á matvælasviðinu er CMC einnig notað sem rakaefni til að seinka þurrkun matvæla.
Efnafræðilegur stöðugleiki
Sellulóseter sýna góðan efnafræðilegan stöðugleika í sýru-, basa- og raflausnum og geta viðhaldið uppbyggingu þeirra og virkni í margs konar flóknu efnaumhverfi. Þetta gerir þeim kleift að nota í ýmsum atvinnugreinum án truflana frá öðrum efnum.
3. Framleiðsluferli sellulósaeter
Framleiðsla á sellulósaeter er aðallega unnin með eterunarviðbrögðum náttúrulegs sellulósa. Grunnferlisþrepin fela í sér basameðferð á sellulósa, eterunarviðbrögð, hreinsun osfrv.
Alkalization meðferð
Í fyrsta lagi er náttúrulegur sellulósa (eins og bómull, tré osfrv.) basaður til að breyta hýdroxýlhlutanum í sellulósa í mjög virk alkóhólsölt.
Eterunarviðbrögð
Sellósinn eftir basa hvarfast við eterandi efni (eins og metýlklóríð, própýlenoxíð osfrv.) til að mynda sellulósaeter. Það fer eftir hvarfskilyrðum, mismunandi gerðir af sellulósaeterum.
Hreinsun og þurrkun
Sellulósaeterinn sem myndast við hvarfið er hreinsaður, þveginn og þurrkaður til að fá duft eða kornvöru. Hægt er að stjórna hreinleika og eðliseiginleikum lokaafurðarinnar með síðari vinnslutækni.
4. Notkunarsvið sellulósaeter
Vegna einstakra eðlis- og efnafræðilegra eiginleika sellulósaeters eru þeir mikið notaðir í mörgum atvinnugreinum. Helstu umsóknareitirnir eru sem hér segir:
Byggingarefni
Á sviði byggingarefna eru sellulósaetherar aðallega notaðir sem þykkingarefni og vatnsheldur efni fyrir sementsmúr og vörur sem eru byggðar á gifsi. Sellulóseter eins og HPMC og MC geta bætt byggingarframmistöðu steypuhræra, dregið úr vatnstapi og þannig aukið viðloðun og sprunguþol.
Lyf
Í lyfjaiðnaðinum eru sellulósaetherar mikið notaðir sem húðunarefni fyrir lyf, lím fyrir töflur og efni með stýrða losun. Til dæmis er HPMC oft notað til að undirbúa lyfjafilmuhúð og hefur góða stjórnaða losunaráhrif.
Matur
CMC er oft notað sem þykkingarefni, ýruefni og sveiflujöfnun í matvælaiðnaði. Það er mikið notað í drykkjarvörur, mjólkurvörur og bakaðar vörur og getur bætt bragðið og rakagefandi eiginleika matvæla.
Snyrtivörur og dagleg efni
Sellulóseter eru notuð sem þykkingarefni og ýruefni og sveiflujöfnun í snyrtivörum og daglegum efnum, sem geta veitt góða samkvæmni og áferð. Til dæmis er HPMC oft notað í vörur eins og tannkrem og sjampó til að gefa þeim seigfljótandi tilfinningu og stöðugan fjöðrunaráhrif.
Húðun
Í húðunariðnaðinum eru sellulósaeter notaðir sem þykkingarefni, filmumyndarar og sviflausnir, sem geta aukið byggingarafköst húðunar, bætt efnistöku og veitt góða málningarfilmu.
5. Framtíðarþróun sellulósa etera
Með aukinni eftirspurn eftir umhverfisvernd hefur sellulósaeter, sem afleiða náttúrulegra endurnýjanlegra auðlinda, víðtækar þróunarhorfur. Lífbrjótanleiki, endurnýjanleiki og fjölhæfni gerir það að verkum að búist er við að það verði meira notað á sviði grænna efna, niðurbrjótanlegra efna og snjallefna í framtíðinni. Að auki hefur sellulósaeter einnig frekari rannsóknir og þróunarmöguleika á virðisaukandi sviðum eins og lífeðlisfræði og háþróuðum efnum.
Sem mikilvæg efnavara hefur sellulósaeter fjölbreytt notkunargildi. Með framúrskarandi þykknun, vökvasöfnun, filmumyndandi og góðum efnafræðilegum stöðugleika gegnir það óbætanlegu hlutverki á mörgum sviðum eins og byggingu, lyfjum og matvælum. Í framtíðinni, með stöðugri framþróun tækni og kynningar á umhverfisverndarhugtökum, munu umsóknarhorfur sellulósaeters verða víðtækari og leggja meira af mörkum til að stuðla að sjálfbærri þróun ýmissa atvinnugreina.
Birtingartími: 24. september 2024