Эфир целлюлозы (CE) представляет собой класс производных, полученных с химически модификацией целлюлозы. Целлюлоза является основным компонентом растительных клеточных стен, а эфиры целлюлозы представляют собой серию полимеров, генерируемых этерификацией некоторых гидроксильных групп (-OH) в целлюлозе. Они широко используются во многих областях, таких как строительные материалы, медицина, продукты питания, косметика и т. Д., И широко используются в различных отраслях из -за их уникальных физических и химических свойств и универсальности.
1. Классификация эфиров целлюлозы
Эфиры целлюлозы можно разделить на разные типы в соответствии с типами заместителей в химической структуре. Наиболее распространенная классификация основана на разнице в заместителях. Обычные эфиры целлюлозы следующие:
Метил целлюлоза (MC)
Метиловая целлюлоза генерируется путем замены гидроксильной части молекулы целлюлозы метилом (–TH₃). Он обладает хорошим утолщением, пленкой и связующими свойствами и обычно используется в строительных материалах, покрытиях, фармацевтических и продовольственных промышленности.
Гидроксипропилметилцеллюлоза (HPMC)
Гидроксипропиловая метилцеллюлоза является распространенным целлюлозном эфиром, который широко используется в строительных материалах, медицине, ежедневных химических веществах и пищевых полях из -за ее лучшей растворимости в воде и химической стабильности. HPMC - это неионный целлюлозный эфир со свойствами удержания воды, утолщения и стабильности.
Карбоксиметил целлюлоза (CMC)
Карбоксиметил целлюлоза представляет собой анионную целлюлозное эфир, генерируемый введением карбоксиметил (–TH₂CoOH) в молекулы целлюлозы. CMC обладает отличной растворимостью воды и часто используется в качестве загустителя, стабилизатора и подвесного агента. Это играет важную роль в еде, медицине и косметике.
Этил целлюлоза (ЕС)
Этил целлюлоза получается путем замены гидроксильной группы в целлюлозе этил (–TH₂₃). Он обладает хорошей гидрофобностью и часто используется в качестве агента пленочного покрытия и контролируемого материала высвобождения в фармацевтической промышленности.
2. Физические и химические свойства эфиров целлюлозы
Физические и химические свойства эфиров целлюлозы тесно связаны с такими факторами, как тип эфира целлюлозы, тип заместителя и степень замещения. Его основные свойства включают следующее:
Растворимость и растворимость воды
Большинство целлюлозных эфиров имеют хорошую растворимость воды и могут растворяться в холодной или горячей воде с образованием прозрачного коллоидного раствора. Например, HPMC, CMC и т. Д. Можно быстро растворить в воде с образованием раствора с высокой вязкой, которое широко используется в сценариях применения с функциональными требованиями, такими как утолщение, подвеска и образование пленки.
Ужигание и пленка свойства
Эфиры целлюлозы обладают превосходными свойствами утолщения и могут эффективно повысить вязкость водных растворов. Например, добавление HPMC в строительные материалы может улучшить пластичность и работоспособность раствора и улучшить антиспаривание. В то же время, эфиры целлюлозы обладают хорошими пленочными свойствами и могут образовывать равномерную защитную пленку на поверхности предметов, поэтому они широко используются в покрытиях и лекарственных покрытиях.
Задержка воды и стабильность
Эфиры целлюлозы также обладают хорошими возможностями удержания воды, особенно в области строительных материалов. Эфиры целлюлозы часто используются для улучшения удержания воды цементного раствора, уменьшения возникновения крах раствора и продления срока службы раствора. В пищевой области CMC также используется в качестве увлажнения для задержки сушки пищи.
Химическая стабильность
Эфиры целлюлозы демонстрируют хорошую химическую стабильность в растворах кислоты, щелочи и электролита и могут поддерживать свою структуру и функционирование в различных сложных химических средах. Это позволяет им использовать в различных отраслях промышленности без вмешательства других химических веществ.
3. Процесс производства целлюлозного эфира
Производство целлюлозного эфира в основном готовятся этерификационной реакцией природной целлюлозы. Основные этапы процесса включают щелочную обработку целлюлозы, реакцию этерификации, очистку и т. Д.
Щелочное лечение
Во -первых, натуральная целлюлоза (такая как хлопок, древесина и т. Д.), щелочная, чтобы преобразовать гидроксильную часть в целлюлозу в высоко активные соли спирта.
Реакция этерификации
Целлюлоза после щелочи реагирует с эфирирующим агентом (таким как метилхлорид, пропиленоксид и т. Д.), Для генерации целлюлозного эфира. В зависимости от условий реакции могут быть получены различные типы эфиров целлюлозы.
Очистка и сушка
Эфир целлюлозы, генерируемый реакцией, очищают, промывают и высушивают для получения порошка или гранулированного продукта. Чистота и физические свойства конечного продукта можно контролировать с помощью последующей технологии обработки.
4. Поля применения целлюлозного эфира
Из -за уникальных физических и химических свойств целлюлозных эфиров они широко используются во многих отраслях. Основные поля приложения следующие:
Строительные материалы
В области строительных материалов эфиры целлюлозы в основном используются в качестве сгущающихся и удерживающих водных средств для продуктов на основе цементного раствора и гипса. Эфиры целлюлозы, такие как HPMC и MC, могут улучшить производительность строительства раствора, снизить потерю воды и, таким образом, улучшить адгезию и сопротивление трещин.
Лекарство
В фармацевтической промышленности эфиры целлюлозы широко используются в качестве покрытия для лекарств, адгезив для таблеток и материалов с контролируемым высвобождением. Например, HPMC часто используется для приготовления покрытий пленки с лекарственными средствами и обладает хорошим эффектом контролируемого высвобождения.
Еда
CMC часто используется в качестве загустителя, эмульгатора и стабилизатора в пищевой промышленности. Он широко используется в напитках, молочных продуктах и выпечке, и может улучшить вкус и увлажняющие свойства пищи.
Косметика и ежедневные химические вещества
Эфиры целлюлозы используются в качестве сгущающих и эмульгаторов и стабилизаторов в косметике и ежедневных химических веществах, которые могут обеспечить хорошую консистенцию и текстуру. Например, HPMC часто используется в таких продуктах, как зубная паста и шампунь, чтобы придать им вязкое ощущение и стабильный эффект подвески.
Покрытия
В индустрии покрытий эфиры целлюлозы используются в качестве сгущаний, пленочных формеры и подвесных агентов, которые могут повысить производительность конструкции покрытий, улучшить выравнивание и обеспечить хорошее качество пленки краски.
5. Будущее развитие эфиров целлюлозы
С ростом спроса на защиту окружающей среды, целлюлозный эфир, как производная от естественных возобновляемых ресурсов, имеет широкие перспективы развития. Его биоразлагаемость, возобновляемость и универсальность делают его ожиданием более широко использоваться в полях зеленых материалов, разлагаемых материалов и интеллектуальных материалов в будущем. Кроме того, целлюлозный эфир также обладает дальнейшим потенциалом исследований и разработки в областях с высокой добавленной стоимостью, таких как биомедицинская инженерия и передовые материалы.
Как важный химический продукт, целлюлозный эфир имеет широкий спектр применения. Благодаря превосходному утолщению, задержке воды, формированием пленок и хорошей химической стабильностью, он играет незаменимую роль во многих областях, таких как строительство, медицина и пищевая продукция. В будущем, благодаря постоянному развитию технологий и содействию концепциям защиты окружающей среды, перспективы применения целлюлозного эфира будут шире и внести более широкий вклад в содействие устойчивому развитию различных отраслей.
Время публикации: сентябрь-24-2024