Cellulose ether (CE) is een klasse van derivaten verkregen door chemisch modificerende cellulose. Cellulose is de belangrijkste component van plantencelwanden en cellulose -ethers zijn een reeks polymeren die worden gegenereerd door etherificatie van sommige hydroxylgroepen (–OH) in cellulose. Ze worden veel gebruikt op veel gebieden, zoals bouwmaterialen, medicijnen, voedsel, cosmetica, enz., En worden veel gebruikt in verschillende industrieën vanwege hun unieke fysische en chemische eigenschappen en veelzijdigheid.
1. Classificatie van cellulose -ethers
Cellulose -ethers kunnen worden onderverdeeld in verschillende typen volgens de soorten substituenten in de chemische structuur. De meest voorkomende classificatie is gebaseerd op het verschil in substituenten. Gemeenschappelijke cellulose -ethers zijn als volgt:
Methylcellulose (MC)
Methylcellulose wordt gegenereerd door het hydroxylgedeelte van het cellulosemolecuul te vervangen door methyl (–ch₃). Het heeft een goede verdikking, filmvormende en bindingseigenschappen en wordt vaak gebruikt in bouwmaterialen, coatings, farmaceutische producten en voedselindustrie.
Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC)
Hydroxypropylmethylcellulose is een veel voorkomende cellulose -ether, die veel wordt gebruikt in bouwmaterialen, medicijnen, dagelijkse chemicaliën en voedselvelden vanwege zijn betere oplosbaarheid in water en chemische stabiliteit. HPMC is een niet -ionische cellulose -ether met de eigenschappen van waterretentie, verdikking en stabiliteit.
Carboxymethylcellulose (CMC)
Carboxymethylcellulose is een anionische cellulose -ether die wordt gegenereerd door het introduceren van carboxymethyl (–ch₂cooh) groepen in cellulosemoleculen. CMC heeft een uitstekende oplosbaarheid in water en wordt vaak gebruikt als een verdikkingsmiddel, stabilisator en ophangingsmiddel. Het speelt een belangrijke rol in voedsel, medicijnen en cosmetica.
Ethylcellulose (EC)
Ethylcellulose wordt verkregen door de hydroxylgroep in cellulose te vervangen door ethyl (–ch₂ch₃). Het heeft een goede hydrofobiciteit en wordt vaak gebruikt als een filmcoatingmiddel en gecontroleerd releasemateriaal in de farmaceutische industrie.
2. Fysische en chemische eigenschappen van cellulose -ethers
De fysische en chemische eigenschappen van cellulose -ethers zijn nauw verwant aan factoren zoals het type celluloseether, het type substituent en de mate van substitutie. De belangrijkste eigenschappen omvatten het volgende:
Wateroplosbaarheid en oplosbaarheid
De meeste cellulose -ethers hebben een goede oplosbaarheid in water en kunnen in koud of heet water worden opgelost om een transparante colloïdale oplossing te vormen. HPMC, CMC, etc. kunnen bijvoorbeeld snel worden opgelost in water om een oplossing met een hoge viscositeit te vormen, die veel wordt gebruikt in toepassingsscenario's met functionele vereisten zoals verdikking, suspensie en filmvorming.
Verdikkende en filmvormende eigenschappen
Cellulose -ethers hebben uitstekende verdikkingseigenschappen en kunnen de viscositeit van waterige oplossingen effectief verhogen. Het toevoegen van HPMC aan bouwmaterialen kan bijvoorbeeld de plasticiteit en de werkbaarheid van mortel verbeteren en antisagging-eigenschappen verbeteren. Tegelijkertijd hebben cellulose-ethers goede filmvormende eigenschappen en kunnen ze een uniforme beschermende film vormen op het oppervlak van objecten, zodat ze veel worden gebruikt in coatings en medicijncoatings.
Waterbehoud en stabiliteit
Cellulose -ethers hebben ook een goede waterretentiecapaciteit, vooral op het gebied van bouwmaterialen. Cellulose -ethers worden vaak gebruikt om de waterbehoud van cementmortel te verbeteren, het optreden van mortierrimpscheuren te verminderen en de levensduur van mortel te verlengen. In het voedselveld wordt CMC ook gebruikt als een bevochtigingsmiddel om het drogen van het voedsel uit te stellen.
Chemische stabiliteit
Cellulose -ethers vertonen een goede chemische stabiliteit in zuur-, alkali- en elektrolytoplossingen en kunnen hun structuur en functie in verschillende complexe chemische omgevingen behouden. Hierdoor kunnen ze in verschillende industrieën worden gebruikt zonder interferentie van andere chemicaliën.
3. Productieproces van cellulose ether
De productie van cellulose -ether wordt voornamelijk bereid door de etherificatiereactie van natuurlijke cellulose. De basisprocesstappen omvatten alkalisatiebehandeling van cellulose, ethperificatiereactie, zuivering, enz.
Alkalisatiebehandeling
Ten eerste is natuurlijke cellulose (zoals katoen, hout, enz.) Alkaliseerd om het hydroxylgedeelte in cellulose om te zetten in zeer actieve alcoholzouten.
Etherification Reactie
De cellulose na alkalisatie reageert met een ethervertiemiddel (zoals methylchloride, propyleenoxide, enz.) Om cellulose -ether te genereren. Afhankelijk van de reactieomstandigheden kunnen verschillende soorten cellulose -ethers worden verkregen.
Zuivering en drogen
De door de reactie gegenereerde cellulose -ether wordt gezuiverd, gewassen en gedroogd om een poeder- of korrelig product te verkrijgen. De zuiverheid en fysieke eigenschappen van het eindproduct kunnen worden bestuurd door latere verwerkingstechnologie.
4. Toepassingsvelden van cellulose -ether
Vanwege de unieke fysische en chemische eigenschappen van cellulose -ethers worden ze veel gebruikt in veel industrieën. De belangrijkste toepassingsvelden zijn als volgt:
Bouwmaterialen
Op het gebied van bouwmaterialen worden cellulose-ethers voornamelijk gebruikt als verdikkingsmiddelen- en waterbehoudmiddelen voor op cement mortel en op gips gebaseerde producten. Cellulose -ethers zoals HPMC en MC kunnen de constructieprestaties van mortel verbeteren, waterverlies verminderen en dus de hechting en scheurweerstand verbeteren.
Geneesmiddel
In de farmaceutische industrie worden cellulose-ethers veel gebruikt als coatingmiddelen voor geneesmiddelen, lijmen voor tabletten en materialen met gecontroleerde afgifte. HPMC wordt bijvoorbeeld vaak gebruikt om de filmcoatings van geneesmiddelen te bereiden en heeft een goed effect met gecontroleerde afgifte.
Voedsel
CMC wordt vaak gebruikt als een verdikkingsmiddel, emulgator en stabilisator in de voedingsindustrie. Het wordt veel gebruikt in dranken, zuivelproducten en gebakken producten en kan de smaak en hydraterende eigenschappen van voedsel verbeteren.
Cosmetica en dagelijkse chemicaliën
Cellulose -ethers worden gebruikt als verdikkingsmiddelen en emulgatoren en stabilisatoren in cosmetica en dagelijkse chemicaliën, die een goede consistentie en textuur kunnen bieden. HPMC wordt bijvoorbeeld vaak gebruikt in producten zoals tandpasta en shampoo om ze een viskeus gevoel en een stabiel suspensie -effect te geven.
Coatings
In de coatingsindustrie worden cellulose -ethers gebruikt als verdikkingsmiddelen, filmvormers en ophangingsmiddelen, die de constructieprestaties van coatings kunnen verbeteren, nivellering kunnen verbeteren en goede verffilmkwaliteit kunnen bieden.
5. Toekomstige ontwikkeling van cellulose -ethers
Met de toenemende vraag naar milieubescherming heeft cellulose -ether, als derivaat van natuurlijke hernieuwbare bronnen, brede ontwikkelingsperspectieven. De biologisch afbreekbaarheid, hernieuwbaarheid en veelzijdigheid maken het naar verwachting in de toekomst naar verwachting breder op het gebied van groene materialen, afbreekbare materialen en slimme materialen. Bovendien heeft cellulose-ether ook verder onderzoeks- en ontwikkelingspotentieel in velden met een hoge toegevoegde waarde zoals biomedische engineering en geavanceerde materialen.
Als een belangrijk chemisch product heeft cellulose -ether een breed scala aan applicatiewaarde. Met zijn uitstekende verdikking, waterretentie, filmvormende en goede chemische stabiliteit speelt het een onvervangbare rol op vele gebieden zoals constructie, medicijnen en voedsel. In de toekomst, met de voortdurende vooruitgang van technologie en de bevordering van concepten voor milieubescherming, zullen de toepassingsperspectieven van cellulose -ether breder zijn en meer bijdragen leveren aan het bevorderen van de duurzame ontwikkeling van verschillende industrieën.
Posttijd: sep-24-2024