L'etere di cellulosa (CE) è una classe di derivati ottenuti modificando chimicamente la cellulosa. La cellulosa è il componente principale delle pareti cellulari vegetali e gli eteri di cellulosa sono una serie di polimeri generati dall'eterificazione di alcuni gruppi idrossilici (–OH) nella cellulosa. Sono ampiamente utilizzati in molti campi come materiali da costruzione, medicina, cibo, cosmetici, ecc. E sono ampiamente utilizzati in vari settori a causa delle loro proprietà fisiche e chimiche uniche e versatilità.
1. Classificazione degli eteri di cellulosa
Gli eteri di cellulosa possono essere divisi in diversi tipi in base ai tipi di sostituenti nella struttura chimica. La classificazione più comune si basa sulla differenza nei sostituenti. Gli eteri di cellulosa comuni sono i seguenti:
Metil cellulosa (MC)
Il metil cellulosa viene generato sostituendo la parte idrossile della molecola di cellulosa con metil (–Ch₃). Ha un buon ispessimento, le proprietà di formazione di film e legami ed è comunemente usato in materiali da costruzione, rivestimenti, prodotti farmaceutici e industrie alimentari.
Idrossipropil metilcellulosa (HPMC)
L'idrossipropil metilcellulosa è un comune etere di cellulosa, ampiamente utilizzato in materiali da costruzione, medicina, sostanze chimiche quotidiane e campi alimentari grazie alla sua migliore solubilità in acqua e stabilità chimica. L'HPMC è un etere di cellulosa non ionico con le proprietà della ritenzione d'acqua, dell'ispessimento e della stabilità.
Carbossimetil cellulosa (CMC)
Il carbossimetil cellulosa è un etere anionico di cellulosa generato introducendo gruppi carbossimetil (–ch₂cooh) in molecole di cellulosa. La CMC ha un'eccellente solubilità in acqua e viene spesso utilizzata come addensante, stabilizzatore e agente di sospensione. Ha un ruolo importante nel cibo, nella medicina e nei cosmetici.
Etil cellulosa (EC)
L'etil cellulosa si ottiene sostituendo il gruppo idrossilico in cellulosa con etil (–Ch₂ch₃). Ha una buona idrofobicità ed è spesso usato come agente di rivestimento cinematografico e materiale di rilascio controllato nell'industria farmaceutica.
2. Proprietà fisiche e chimiche degli eteri di cellulosa
Le proprietà fisiche e chimiche degli eteri di cellulosa sono strettamente correlate a fattori come il tipo di etere di cellulosa, il tipo di sostituente e il grado di sostituzione. Le sue proprietà principali includono quanto segue:
Solubilità e solubilità dell'acqua
La maggior parte degli eteri di cellulosa ha una buona solubilità in acqua e può essere sciolta in acqua fredda o calda per formare una soluzione colloidale trasparente. Ad esempio, HPMC, CMC, ecc. Possono essere rapidamente sciolti in acqua per formare una soluzione ad alta viscosità, che è ampiamente utilizzata negli scenari di applicazione con requisiti funzionali come ispessimento, sospensione e formazione di film.
Proprietà ispessenti e formulanti
Gli eteri di cellulosa hanno eccellenti proprietà di ispessimento e possono aumentare efficacemente la viscosità delle soluzioni acquose. Ad esempio, l'aggiunta di HPMC ai materiali da costruzione può migliorare la plasticità e la lavorabilità del mortaio e migliorare le proprietà anti-grandezzatura. Allo stesso tempo, gli eteri di cellulosa hanno buone proprietà che formano i film e possono formare un film protettivo uniforme sulla superficie degli oggetti, quindi sono ampiamente utilizzati in rivestimenti e rivestimenti di droga.
Conservazione e stabilità dell'acqua
Gli eteri di cellulosa hanno anche una buona capacità di ritenzione idrica, specialmente nel campo dei materiali da costruzione. Gli eteri di cellulosa sono spesso usati per migliorare la ritenzione idrica del mortaio di cemento, ridurre il verificarsi di crepe di rimpiansa di mortaio ed estendere la durata del mortaio. Nel campo alimentare, la CMC è anche usata come umettante per ritardare l'essiccazione alimentare.
Stabilità chimica
Gli eteri di cellulosa mostrano una buona stabilità chimica nelle soluzioni acide, alcali ed elettrolitiche e possono mantenere la loro struttura e funzione in una varietà di ambienti chimici complessi. Ciò consente loro di essere utilizzati in una varietà di settori senza interferenze da altri prodotti chimici.
3. Processo di produzione di etere di cellulosa
La produzione di etere di cellulosa è principalmente preparata dalla reazione eterificata della cellulosa naturale. Le fasi di base del processo includono il trattamento di alcalizzazione di cellulosa, reazione eterificata, purificazione, ecc.
Trattamento di alcalizzazione
In primo luogo, la cellulosa naturale (come cotone, legno, ecc.) È alcalizzata per convertire la parte idrossilica nella cellulosa in sali di alcol altamente attivi.
Reazione di eterificazione
La cellulosa dopo l'alcalizzazione reagisce con un agente eterificante (come metil cloruro, ossido di propilene, ecc.) Per generare etere di cellulosa. A seconda delle condizioni di reazione, è possibile ottenere diversi tipi di eteri di cellulosa.
Purificazione e asciugatura
L'etere di cellulosa generato dalla reazione viene purificato, lavato ed essiccato per ottenere una polvere o un prodotto granulare. La purezza e le proprietà fisiche del prodotto finale possono essere controllate dalla successiva tecnologia di elaborazione.
4. Campi di applicazione dell'etere di cellulosa
A causa delle proprietà fisiche e chimiche uniche degli eteri di cellulosa, sono ampiamente utilizzate in molti settori. I campi di applicazione principali sono i seguenti:
Materiali da costruzione
Nel campo dei materiali da costruzione, gli eteri di cellulosa sono utilizzati principalmente come addensanti e agenti di fissaggio dell'acqua per mortaio di cemento e prodotti a base di gesso. Eteri di cellulosa come HPMC e MC possono migliorare le prestazioni di costruzione del mortaio, ridurre la perdita di acqua e quindi migliorare l'adesione e la resistenza alle crepe.
Medicinale
Nell'industria farmaceutica, gli eteri di cellulosa sono ampiamente utilizzati come agenti di rivestimento per farmaci, adesivi per compresse e materiali a rilascio controllato. Ad esempio, HPMC viene spesso usato per preparare i rivestimenti per film di droga e ha un buon effetto a rilascio controllato.
Cibo
La CMC viene spesso utilizzata come addensante, emulsionante e stabilizzatore nell'industria alimentare. È ampiamente utilizzato in bevande, prodotti lattiero -caseari e prodotti da forno e può migliorare il gusto e le proprietà idratanti del cibo.
Cosmetici e sostanze chimiche quotidiane
Gli eteri di cellulosa sono usati come addensanti, emulsionanti e stabilizzatori in cosmetici e sostanze chimiche quotidiane, che possono fornire una buona coerenza e consistenza. Ad esempio, HPMC è spesso usato in prodotti come dentifricio e shampoo per dare loro una sensazione viscosa e un effetto di sospensione stabile.
Rivestimenti
Nel settore dei rivestimenti, gli eteri di cellulosa sono usati come addensanti, formatori di film e agenti di sospensione, che possono migliorare le prestazioni di costruzione dei rivestimenti, migliorare il livellamento e fornire una buona qualità del film di vernice.
5. Sviluppo futuro di eteri di cellulosa
Con la crescente domanda di protezione ambientale, l'etere di cellulosa, come derivato delle risorse rinnovabili naturali, ha ampie prospettive di sviluppo. La sua biodegradabilità, rinnovabilità e versatilità ci si aspettano più ampiamente utilizzate nei campi di materiali verdi, materiali degradabili e materiali intelligenti in futuro. Inoltre, l'etere di cellulosa ha anche ulteriori potenziali di ricerca e sviluppo in campi ad alto valore aggiunto come ingegneria biomedica e materiali avanzati.
Come importante prodotto chimico, l'etere di cellulosa ha una vasta gamma di valore dell'applicazione. Con il suo eccellente ispessimento, la ritenzione idrica, la formazione del film e la buona stabilità chimica, svolge un ruolo insostituibile in molti campi come la costruzione, la medicina e il cibo. In futuro, con il continuo progresso della tecnologia e la promozione dei concetti di protezione ambientale, le prospettive di applicazione dell'etere di cellulosa saranno più ampie e forniranno maggiori contributi alla promozione dello sviluppo sostenibile di vari settori.
Tempo post: set-24-2024