Eter selulosa (CE) ialah kelas derivatif yang diperoleh dengan mengubah suai selulosa secara kimia. Selulosa ialah komponen utama dinding sel tumbuhan, dan eter selulosa ialah satu siri polimer yang dihasilkan melalui pengeteran beberapa kumpulan hidroksil (–OH) dalam selulosa. Ia digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang seperti bahan binaan, perubatan, makanan, kosmetik, dan lain-lain, dan digunakan secara meluas dalam pelbagai industri kerana sifat fizikal dan kimianya yang unik dan serba boleh.
1. Pengelasan eter selulosa
Eter selulosa boleh dibahagikan kepada jenis yang berbeza mengikut jenis substituen dalam struktur kimia. Pengelasan yang paling biasa adalah berdasarkan perbezaan substituen. Eter selulosa biasa adalah seperti berikut:
Metil selulosa (MC)
Metil selulosa dijana dengan menggantikan bahagian hidroksil molekul selulosa dengan metil (–CH₃). Ia mempunyai sifat penebalan, pembentukan filem dan ikatan yang baik dan biasanya digunakan dalam bahan binaan, salutan, farmaseutikal dan industri makanan.
Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC)
Hydroxypropyl methylcellulose ialah eter selulosa biasa, yang digunakan secara meluas dalam bahan binaan, perubatan, bahan kimia harian dan medan makanan kerana keterlarutan air yang lebih baik dan kestabilan kimia. HPMC ialah eter selulosa bukan ionik dengan sifat pengekalan air, penebalan dan kestabilan.
Karboksimetil selulosa (CMC)
Carboxymethyl cellulose ialah eter selulosa anionik yang dihasilkan dengan memasukkan kumpulan karboksimetil (–CH₂COOH) ke dalam molekul selulosa. CMC mempunyai keterlarutan air yang sangat baik dan sering digunakan sebagai pemekat, penstabil dan agen penggantungan. Ia memainkan peranan penting dalam makanan, perubatan dan kosmetik.
Etil selulosa (EC)
Etil selulosa diperoleh dengan menggantikan kumpulan hidroksil dalam selulosa dengan etil (–CH₂CH₃). Ia mempunyai hidrofobisiti yang baik dan sering digunakan sebagai agen salutan filem dan bahan pelepasan terkawal dalam industri farmaseutikal.
2. Sifat fizikal dan kimia eter selulosa
Sifat fizikal dan kimia eter selulosa berkait rapat dengan faktor seperti jenis eter selulosa, jenis substituen dan tahap penggantian. Ciri-ciri utamanya termasuk yang berikut:
Keterlarutan dan keterlarutan air
Kebanyakan eter selulosa mempunyai keterlarutan air yang baik dan boleh larut dalam air sejuk atau panas untuk membentuk larutan koloid telus. Contohnya, HPMC, CMC, dsb. boleh cepat larut dalam air untuk membentuk larutan kelikatan tinggi, yang digunakan secara meluas dalam senario aplikasi dengan keperluan fungsian seperti penebalan, penggantungan dan pembentukan filem.
Sifat menebal dan membentuk filem
Eter selulosa mempunyai sifat penebalan yang sangat baik dan boleh meningkatkan kelikatan larutan akueus dengan berkesan. Sebagai contoh, menambahkan HPMC pada bahan binaan boleh meningkatkan keplastikan dan kebolehkerjaan mortar dan meningkatkan sifat anti-kendur. Pada masa yang sama, eter selulosa mempunyai sifat membentuk filem yang baik dan boleh membentuk filem pelindung seragam pada permukaan objek, jadi ia digunakan secara meluas dalam salutan dan salutan dadah.
Pengekalan dan kestabilan air
Eter selulosa juga mempunyai kapasiti pengekalan air yang baik, terutamanya dalam bidang bahan binaan. Eter selulosa sering digunakan untuk meningkatkan pengekalan air mortar simen, mengurangkan berlakunya keretakan pengecutan mortar, dan memanjangkan hayat perkhidmatan mortar. Dalam bidang makanan, CMC juga digunakan sebagai humektan untuk melambatkan pengeringan makanan.
Kestabilan kimia
Eter selulosa menunjukkan kestabilan kimia yang baik dalam larutan asid, alkali dan elektrolit, dan boleh mengekalkan struktur dan fungsinya dalam pelbagai persekitaran kimia yang kompleks. Ini membolehkan mereka digunakan dalam pelbagai industri tanpa gangguan daripada bahan kimia lain.
3. Proses pengeluaran eter selulosa
Pengeluaran eter selulosa terutamanya disediakan oleh tindak balas pengeteran selulosa semula jadi. Langkah-langkah proses asas termasuk rawatan pengalkalian selulosa, tindak balas eterifikasi, penulenan, dll.
Rawatan pengalkalian
Pertama, selulosa semulajadi (seperti kapas, kayu, dll.) dialkalikan untuk menukar bahagian hidroksil dalam selulosa kepada garam alkohol yang sangat aktif.
Tindak balas eterifikasi
Selulosa selepas pengalkalian bertindak balas dengan agen pengeteran (seperti metil klorida, propilena oksida, dll.) untuk menghasilkan selulosa eter. Bergantung kepada keadaan tindak balas, pelbagai jenis eter selulosa boleh diperolehi.
Pemurnian dan pengeringan
Eter selulosa yang dihasilkan oleh tindak balas ditulenkan, dibasuh dan dikeringkan untuk mendapatkan serbuk atau produk berbutir. Ketulenan dan sifat fizikal produk akhir boleh dikawal oleh teknologi pemprosesan seterusnya.
4. Bidang aplikasi selulosa eter
Oleh kerana sifat fizikal dan kimia yang unik eter selulosa, ia digunakan secara meluas dalam banyak industri. Medan aplikasi utama adalah seperti berikut:
Bahan binaan
Dalam bidang bahan binaan, eter selulosa digunakan terutamanya sebagai pemekat dan agen penahan air untuk mortar simen dan produk berasaskan gipsum. Eter selulosa seperti HPMC dan MC boleh meningkatkan prestasi pembinaan mortar, mengurangkan kehilangan air, dan dengan itu meningkatkan lekatan dan rintangan retak.
Ubat
Dalam industri farmaseutikal, eter selulosa digunakan secara meluas sebagai agen salutan untuk ubat, pelekat untuk tablet, dan bahan pelepasan terkawal. Sebagai contoh, HPMC sering digunakan untuk menyediakan salutan filem dadah dan mempunyai kesan pelepasan terkawal yang baik.
Makanan
CMC sering digunakan sebagai pemekat, pengemulsi, dan penstabil dalam industri makanan. Ia digunakan secara meluas dalam minuman, produk tenusu, dan barangan bakar, dan boleh meningkatkan rasa dan sifat pelembab makanan.
Kosmetik dan bahan kimia harian
Eter selulosa digunakan sebagai pemekat dan pengemulsi dan penstabil dalam kosmetik dan bahan kimia harian, yang boleh memberikan konsistensi dan tekstur yang baik. Sebagai contoh, HPMC sering digunakan dalam produk seperti ubat gigi dan syampu untuk memberikan mereka rasa likat dan kesan penggantungan yang stabil.
Salutan
Dalam industri salutan, eter selulosa digunakan sebagai pemekat, pembentuk filem, dan agen penggantung, yang boleh meningkatkan prestasi pembinaan salutan, meningkatkan perataan, dan memberikan kualiti filem cat yang baik.
5. Pembangunan masa depan eter selulosa
Dengan peningkatan permintaan untuk perlindungan alam sekitar, selulosa eter, sebagai terbitan sumber semula jadi yang boleh diperbaharui, mempunyai prospek pembangunan yang luas. Kebolehbiodegradan, kebolehbaharui dan serba boleh menjadikannya dijangka akan digunakan secara lebih meluas dalam bidang bahan hijau, bahan terurai dan bahan pintar pada masa hadapan. Selain itu, eter selulosa juga mempunyai potensi penyelidikan dan pembangunan lanjut dalam bidang nilai tambah tinggi seperti kejuruteraan bioperubatan dan bahan termaju.
Sebagai produk kimia yang penting, selulosa eter mempunyai pelbagai nilai aplikasi. Dengan penebalan yang sangat baik, pengekalan air, pembentukan filem dan kestabilan kimia yang baik, ia memainkan peranan yang tidak boleh diganti dalam banyak bidang seperti pembinaan, perubatan dan makanan. Pada masa hadapan, dengan kemajuan berterusan teknologi dan promosi konsep perlindungan alam sekitar, prospek aplikasi eter selulosa akan menjadi lebih luas dan memberi sumbangan yang lebih besar untuk menggalakkan pembangunan mampan pelbagai industri.
Masa siaran: Sep-24-2024