Целулозниот етер (CE) е класа на деривати добиени со хемиска модификација на целулозата. Целулозата е главната компонента на растителните клеточни ѕидови, а целулозните етери се серија полимери генерирани со етерификација на некои хидроксилни групи (–OH) во целулозата. Тие се широко користени во многу области како што се градежни материјали, медицина, храна, козметика итн., а широко се користат во различни индустрии поради нивните уникатни физички и хемиски својства и разновидност.
1. Класификација на целулозните етери
Целулозните етери може да се поделат на различни типови според видовите на супституенти во хемиската структура. Најчестата класификација се базира на разликата во супституентите. Вообичаените целулозни етери се како што следува:
Метил целулоза (MC)
Метил целулозата се генерира со замена на хидроксилниот дел од молекулата на целулоза со метил (–CH3). Има добри својства за згуснување, формирање филм и сврзување и најчесто се користи во градежни материјали, премази, фармацевтски производи и прехранбена индустрија.
Хидроксипропил метилцелулоза (HPMC)
Хидроксипропил метилцелулозата е вообичаен целулозен етер, кој е широко користен во градежни материјали, медицина, секојдневни хемикалии и прехранбени полиња поради неговата подобра растворливост во вода и хемиска стабилност. HPMC е нејонски целулозен етер со својства на задржување на водата, згуснување и стабилност.
Карбоксиметил целулоза (CMC)
Карбоксиметил целулоза е анјонски целулозен етер генериран со воведување карбоксиметил (-CH2COOH) групи во молекули на целулоза. CMC има одлична растворливост во вода и често се користи како згуснувач, стабилизатор и средство за суспендирање. Тој игра важна улога во храната, медицината и козметиката.
Етил целулоза (ЕК)
Етил целулоза се добива со замена на хидроксилната група во целулоза со етил (–CH2CH3). Има добра хидрофобност и често се користи како средство за обложување филм и материјал со контролирано ослободување во фармацевтската индустрија.
2. Физички и хемиски својства на целулозните етери
Физичките и хемиските својства на целулозните етери се тесно поврзани со фактори како што се типот на целулозниот етер, типот на супституентот и степенот на супституција. Неговите главни својства го вклучуваат следново:
Растворливост и растворливост во вода
Повеќето целулозни етери имаат добра растворливост во вода и може да се растворат во ладна или топла вода за да формираат проѕирен колоиден раствор. На пример, HPMC, CMC, итн. може брзо да се растворат во вода за да се формира раствор со висок вискозитет, кој е широко користен во сценарија за примена со функционални барања како што се задебелување, суспензија и формирање на филм.
Својства на задебелување и формирање филм
Целулозните етери имаат одлични својства за згуснување и можат ефикасно да ја зголемат вискозноста на водените раствори. На пример, додавањето HPMC на градежни материјали може да ја подобри пластичноста и обработливоста на малтерот и да ги подобри својствата против опаѓање. Во исто време, целулозните етери имаат добри својства за формирање филм и можат да формираат униформа заштитна фолија на површината на предметите, така што тие се широко користени во премази и премази со лекови.
Задржување и стабилност на водата
Целулозните етери исто така имаат добар капацитет за задржување вода, особено во областа на градежни материјали. Целулозните етери често се користат за да се подобри задржувањето на водата на цементниот малтер, да се намали појавата на пукнатини за собирање на малтерот и да се продолжи работниот век на малтерот. Во областа на храната, CMC се користи и како навлажнувач за одложување на сушењето на храната.
Хемиска стабилност
Целулозните етери покажуваат добра хемиска стабилност во растворите на киселина, алкали и електролити и можат да ја задржат својата структура и функција во различни сложени хемиски средини. Ова им овозможува да се користат во различни индустрии без мешање од други хемикалии.
3. Процес на производство на целулозен етер
Производството на целулозниот етер главно се подготвува со реакција на етерификација на природна целулоза. Основните чекори на процесот вклучуваат третман на алкализација на целулоза, реакција на етерификација, прочистување итн.
Третман со алкализација
Прво, природната целулоза (како памук, дрво, итн.) се алкализира за да се претвори хидроксилниот дел во целулозата во високо активни алкохолни соли.
Реакција на етерификација
Целулозата по алкализацијата реагира со етерифицирачки агенс (како метил хлорид, пропилен оксид, итн.) за да генерира целулозен етер. Во зависност од условите на реакцијата, може да се добијат различни видови на целулозни етери.
Прочистување и сушење
Целулозниот етер генериран од реакцијата се прочистува, се мие и се суши за да се добие прашок или грануларен производ. Чистотата и физичките својства на финалниот производ може да се контролираат со последователна технологија на обработка.
4. Полиња за примена на целулозниот етер
Поради уникатните физички и хемиски својства на целулозните етери, тие се широко користени во многу индустрии. Главните полиња за апликација се како што следува:
Градежни материјали
Во областа на градежни материјали, целулозните етери главно се користат како згуснувачи и средства за задржување вода за цементен малтер и производи на база на гипс. Целулозните етери како што се HPMC и MC можат да ги подобрат градежните перформанси на малтерот, да ја намалат загубата на вода и на тој начин да ја подобрат адхезијата и отпорноста на пукнатини.
Лек
Во фармацевтската индустрија, целулозните етери широко се користат како средства за обложување на лекови, лепила за таблети и материјали со контролирано ослободување. На пример, HPMC често се користи за подготовка на филмски облоги за лекови и има добар ефект со контролирано ослободување.
Храна
CMC често се користи како згуснувач, емулгатор и стабилизатор во прехранбената индустрија. Широко се користи во пијалоци, млечни производи и печива и може да го подобри вкусот и хидратантните својства на храната.
Козметика и дневни хемикалии
Целулозните етери се користат како згуснувачи и емулгатори и стабилизатори во козметиката и дневните хемикалии, кои можат да обезбедат добра конзистентност и текстура. На пример, HPMC често се користи во производи како што се паста за заби и шампон за да им се даде вискозно чувство и стабилен ефект на суспензија.
Облоги
Во индустријата за обложување, целулозните етери се користат како згуснувачи, формирачи на филмови и средства за суспендирање, кои можат да ги подобрат градежните перформанси на облогите, да го подобрат израмнувањето и да обезбедат добар квалитет на бојата.
5. Иден развој на целулозните етери
Со зголемената побарувачка за заштита на животната средина, целулозниот етер, како дериват на природните обновливи ресурси, има широки изгледи за развој. Неговата биоразградливост, обновливост и разноврсност прават да се очекува да биде пошироко користен во областа на зелените материјали, разградливите материјали и паметните материјали во иднина. Покрај тоа, целулозниот етер, исто така, има потенцијал за понатамошно истражување и развој во области со висока додадена вредност, како што се биомедицински инженеринг и напредни материјали.
Како важен хемиски производ, целулозниот етер има широк опсег на примена. Со одличното згуснување, задржување на водата, формирање филм и добра хемиска стабилност, тој игра незаменлива улога во многу области како што се градежништвото, медицината и храната. Во иднина, со континуиран напредок на технологијата и промоција на концептите за заштита на животната средина, изгледите за примена на целулозниот етер ќе бидат пошироки и ќе имаат поголем придонес во промовирањето на одржливиот развој на различни индустрии.
Време на објавување: 24-ти септември 2024 година