Celulozes ēteris (CE) ir atvasinājumu klase, kas iegūta, ķīmiski modificējot celulozi. Celuloze ir galvenā augu šūnu sienu sastāvdaļa, un celulozes ēteri ir virkne polimēru, ko rada dažu hidroksilgrupu (ēh) ēterifikācija celulozē. Tos plaši izmanto daudzās jomās, piemēram, celtniecības materiāli, zāles, pārtika, kosmētika utt., Un tās plaši izmanto dažādās nozarēs to unikālo fizikālo un ķīmisko īpašību un daudzpusības dēļ.
1. Celulozes ēteru klasifikācija
Celulozes ēterus var iedalīt dažādos veidos atbilstoši ķīmiskās struktūras aizvietotāju veidiem. Visizplatītākā klasifikācija ir balstīta uz aizvietotāju atšķirībām. Parastie celulozes ēteri ir šādi:
Metil celuloze (MC)
Metil celulozi rada, aizstājot celulozes molekulas hidroksil daļu ar metilgrupu (–ch₃). Tam ir labas sabiezēšanas, plēvju veidošanas un sasaistes īpašības, un to parasti izmanto celtniecības materiālos, pārklājumos, farmaceitiskos līdzekļos un pārtikas rūpniecībā.
Hidroksipropilmetilceluloze (HPMC)
Hidroksipropilmetilcelluloze ir parasts celulozes ēteris, ko plaši izmanto celtniecības materiālos, medicīnā, ikdienas ķīmiskajās vielās un pārtikas laukos, jo tā ir labāka ūdens šķīdība un ķīmiskā stabilitāte. HPMC ir nejonu celulozes ēteris ar ūdens aiztures, sabiezēšanas un stabilitātes īpašībām.
Karboksimetilceluloze (CMC)
Karboksimetilceluloze ir anjonu celulozes ēteris, ko rada, ievedot karboksimetilgrupas (–ch₂cooh) grupas celulozes molekulās. CMC ir lieliska šķīdība ūdenī, un to bieži izmanto kā biezinātāju, stabilizatoru un suspendējošo līdzekli. Tam ir svarīga loma pārtikā, medicīnā un kosmētikā.
Etil celuloze (EK)
Etil celulozi iegūst, aizstājot hidroksilgrupu celulozē ar etilgrupu (–ch₂ch₃). Tam ir laba hidrofobitāte, un to bieži izmanto kā plēves pārklājuma līdzekli un kontrolētu atbrīvošanas materiālu farmācijas nozarē.
2. Celulozes ēteru fizikālās un ķīmiskās īpašības
Celulozes ēteru fizikālās un ķīmiskās īpašības ir cieši saistītas ar tādiem faktoriem kā celulozes ētera veids, aizvietotāja veids un aizvietošanas pakāpe. Tās galvenās īpašības ir šādas:
Ūdens šķīdība un šķīdība
Lielākajai daļai celulozes etherus ir laba šķīdība ūdenī, un tos var izšķīdināt aukstā vai karstā ūdenī, veidojot caurspīdīgu koloidālu šķīdumu. Piemēram, HPMC, CMC utt. Var ātri izšķīdināt ūdenī, veidojot augstas viskozitātes šķīdumu, ko plaši izmanto uzklāšanas scenārijos ar tādām funkcionālām prasībām kā sabiezēšana, balstiekārta un plēves veidošanās.
Sabiezes un plēves veidojošās īpašības
Celulozes ēteriem ir lieliskas sabiezēšanas īpašības, un tie var efektīvi palielināt ūdens šķīdumu viskozitāti. Piemēram, HPMC pievienošana būvmateriāliem var uzlabot javas plastiskumu un darbojamību un uzlabot pretsekcijas īpašības. Tajā pašā laikā celulozes ēteriem ir labas plēvju veidojošas īpašības un tie var veidot vienotu aizsargājošu plēvi uz priekšmetu virsmas, tāpēc tos plaši izmanto pārklājumos un narkotiku pārklājumos.
Ūdens aizture un stabilitāte
Celulozes ēteriem ir arī laba ūdens aiztures spēja, īpaši būvmateriālu jomā. Celulozes eterus bieži izmanto, lai uzlabotu cementa javas ūdens aizturi, samazinātu javas saraušanās plaisu rašanos un pagarinātu javas kalpošanas laiku. Pārtikas laukā CMC tiek izmantots arī kā mitrinātājs, lai aizkavētu pārtikas žāvēšanu.
Ķīmiskā stabilitāte
Celulozes ēteriem ir laba ķīmiskā stabilitāte skābes, sārmu un elektrolītu šķīdumos, un tā var saglabāt to struktūru un darbību dažādās sarežģītās ķīmiskajās vidēs. Tas ļauj tos izmantot dažādās nozarēs bez citu ķīmisku vielu iejaukšanās.
3. Celulozes ētera ražošanas process
Celulozes ētera ražošanu galvenokārt sagatavo dabiskā celulozes ēterifikācijas reakcija. Pamatprocesa posmi ietver celulozes, ēterifikācijas reakcijas, attīrīšanas utt. Sārmaizes ārstēšanu sārmainība, utt.
Sārmainības ārstēšana
Pirmkārt, dabiskā celuloze (piemēram, kokvilna, koks utt.) Tiek sārmēta, lai hidroksilgrupas daļu pārveidotu celulozē ļoti aktīvos spirta sāļos.
Ēterifikācijas reakcija
Celuloze pēc sārmainas reaģē ar ēterificējošu līdzekli (piemēram, metilhlorīdu, propilēnoksīdu utt.), Lai radītu celulozes ēteri. Atkarībā no reakcijas apstākļiem var iegūt dažāda veida celulozes ēterus.
Attīrīšana un žāvēšana
Celulozes ēteris, ko rada reakcija, tiek attīrīts, mazgāts un žāvēts, lai iegūtu pulveri vai granulētu produktu. Galaprodukta tīrību un fizikālās īpašības var kontrolēt, izmantojot turpmāko apstrādes tehnoloģiju.
4. Celulozes ētera lietojumprogrammas lauki
Sakarā ar unikālajām celulozes ēteru fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām, tās plaši izmanto daudzās nozarēs. Galvenie pieteikuma lauki ir šādi:
Celtniecības materiāli
Būvmateriālu jomā celulozes ēterus galvenokārt izmanto kā sabiezētus un ūdens stiprināšanas līdzekļus cementa javas un uz ģipša bāzes produktiem. Celulozes ēteri, piemēram, HPMC un MC, var uzlabot javas celtniecības rādītājus, samazināt ūdens zudumus un tādējādi uzlabot saķeri un plaisu izturību.
Medicīna
Farmaceitiskajā rūpniecībā celulozes ēterus plaši izmanto kā narkotiku pārklājuma līdzekļus, tablešu līmes un kontrolētas darbības materiālus. Piemēram, HPMC bieži izmanto, lai sagatavotu narkotiku plēves pārklājumus, un tam ir labs kontrolētas darbības efekts.
Pārtika
CMC bieži izmanto kā biezinātāju, emulgatoru un stabilizatoru pārtikas rūpniecībā. To plaši izmanto dzērienos, piena produktos un ceptos izstrādājumos, un tas var uzlabot pārtikas garšu un mitrinošās īpašības.
Kosmētika un ikdienas ķīmiskās vielas
Celulozes ēterus izmanto kā sabiezētājus un emulgatorus un stabilizatorus kosmētikā un ikdienas ķīmiskajās vielās, kas var nodrošināt labu konsistenci un tekstūru. Piemēram, HPMC bieži izmanto tādos produktos kā zobu pasta un šampūns, lai viņiem radītu viskozu sajūtu un stabilu balstiekārtas efektu.
Pārklājumi
Pārklājumu nozarē celulozes ēterus izmanto kā biezinātājus, plēves veidotājus un suspingentus, kas var uzlabot pārklājumu būvniecības veiktspēju, uzlabot izlīdzināšanu un nodrošināt labu krāsas plēves kvalitāti.
5. Celulozes ēteru turpmāka attīstība
Pieaugot pieprasījumam pēc vides aizsardzības, celulozes ēterim kā dabisko atjaunojamo resursu atvasinājumam ir plašas attīstības izredzes. Tā bioloģiskā noārdīšanās, atjaunojamība un daudzpusība liek to plašāk izmantot zaļo materiālu, noārdāmo materiālu un viedo materiālu laukos nākotnē. Turklāt celulozes ēterim ir arī turpmāks pētniecības un attīstības potenciāls tādās augstas pievienotās vērtības jomās kā biomedicīnas inženierija un uzlaboti materiāli.
Kā svarīgs ķīmisks produkts, celulozes ēterim ir plašs pielietojuma vērtības diapazons. Ar lielisko sabiezēšanu, ūdens aizturi, plēvju veidošanu un labu ķīmisko stabilitāti tam ir neaizvietojama loma daudzās jomās, piemēram, celtniecībā, medicīnā un pārtikā. Nākotnē, nepārtraukti attīstoties tehnoloģijai un vides aizsardzības koncepciju veicinot, celulozes ētera lietojumprogrammu izredzes būs plašākas un sniegs lielāku ieguldījumu dažādu nozaru ilgtspējīgas attīstības veicināšanā.
Pasta laiks: 24.-2024.