Целюлозний ефір (СЕ) - це клас похідних, отриманих хімічно модифікуючим целюлозою. Целюлоза є основною складовою клітинних стінок рослин, а целюлозні ефіри - це ряд полімерів, що утворюються при ефірифікації деяких гідроксильних груп (–OH) у целюлозі. Вони широко використовуються в багатьох галузях, таких як будівельні матеріали, ліки, їжа, косметика тощо, і широко використовуються в різних галузях через їх унікальні фізичні та хімічні властивості та універсальність.
1. Класифікація ефірів целюлози
Целюлозні ефіри можна розділити на різні типи відповідно до типів заступників у хімічній структурі. Найпоширеніша класифікація базується на різниці у заступників. Поширені ефри целюлози такі:
Метилова целюлоза (MC)
Метилову целюлозу генерується шляхом заміни гідроксильної частини молекули целюлози метилом (–CH₃). Він має хороше потовщення, плівкоутворюючі та скріплюючі властивості і зазвичай використовується в будівельних матеріалах, покритті, фармацевтичних препаратах та харчових промислових промисловості.
Гідроксипропіл метилцелюлоза (HPMC)
Гідроксипропіл метилцелюлоза - це поширений целюлозний ефір, який широко використовується в будівельних матеріалах, медицині, щоденних хімічних речовин та харчових поля завдяки кращому розчинності з водою та хімічною стабільністю. HPMC - це неіонний целюлозний ефір з властивостями затримки води, потовщення та стабільності.
Карбоксиметил целюлоза (CMC)
Карбоксиметил целюлоза - це аніонна целюлозна ефір, що генерується шляхом введення карбоксиметил (–CH₂COOH) у молекули целюлози. CMC має чудову розчинність води і часто використовується як загусник, стабілізатор та підвісний засіб. Він відіграє важливу роль у їжі, медицині та косметиці.
Етилова целюлоза (ec)
Етил целюлозу отримують шляхом заміни гідроксильної групи в целюлозі етилом (–ch₂ch₃). Він має хорошу гідрофобність і часто використовується як плівковий покриття та контрольований матеріал вивільнення у фармацевтичній галузі.
2. Фізичні та хімічні властивості целюлозних ефірів
Фізичні та хімічні властивості ефірів целюлози тісно пов'язані з такими факторами, як тип целюлозного ефіру, тип заміщення та ступінь заміщення. Основні його властивості включають наступне:
Розчинність води та розчинність
Більшість ефірів целюлози мають хорошу розчинність води і можуть бути розчинені в холодній або гарячій воді, утворюючи прозорий колоїдний розчин. Наприклад, HPMC, CMC та ін. Можна швидко розчиняти у воді, утворюючи рішення з високою надійністю, яке широко використовується в сценаріях застосування з функціональними вимогами, такими як потовщення, підвіска та формування плівки.
Потовщення та плівкоутворюючі властивості
Целюлозні ефіри мають чудові потовщення властивостей і можуть ефективно підвищити в'язкість водних розчинів. Наприклад, додавання HPMC до будівельних матеріалів може покращити пластичність та працездатність мінометів та підвищити властивості антисагування. У той же час, целюлозні ефіри мають хороші плівкоутворюючі властивості і можуть утворювати рівномірну захисну плівку на поверхні предметів, тому вони широко використовуються в покриттів та покриттів наркотиків.
Утримання та стабільність води
Целюлозні ефіри також мають хорошу здатність утримувати воду, особливо в галузі будівельних матеріалів. Целюлозні ефіри часто використовуються для поліпшення затримки води цементного розчину, зменшення виникнення тріщин усадки розчину та продовження терміну служби мінометів. У харчовому полі CMC також використовується як зволожуючий засіб для затримки сушіння їжі.
Хімічна стабільність
Целюлозні ефіри демонструють хорошу хімічну стабільність у кислотних, лугових та електролітових розчинах і можуть підтримувати їх структуру та функціонувати в різних складних хімічних умовах. Це дозволяє використовувати їх у різних галузях промисловості без втручання інших хімічних речовин.
3. Процес виробництва ефіру целюлози
Виробництво целюлозного ефіру в основному готується шляхом ефірної реакції природної целюлози. Основні етапи процесу включають лікування алкалізацією целюлози, реакцію ефірифікації, очищення тощо.
Лікування алкалізацією
По -перше, натуральна целюлоза (наприклад, бавовна, деревина тощо) лункалізується для перетворення гідроксильної частини в целюлозу у високоактивні алкогольні солі.
Реакція ефірності
Целюлоза після алкалізації реагує з ефірним агентом (таким як метилхлорид, оксид пропілену тощо) для генерування ефіру целюлози. Залежно від умов реакції, можна отримати різні типи ефірів целюлози.
Очищення та висихання
Целюлозний ефір, що утворюється реакцією, очищають, промивають і сушить для отримання порошку або зернистого продукту. Чистота та фізичні властивості кінцевого продукту можна контролювати за допомогою подальшої технології обробки.
4. Поля застосування ефіру целюлози
Завдяки унікальним фізичним та хімічним властивостям целюлози, вони широко використовуються у багатьох галузях. Основні поля застосування такі:
Будівельні матеріали
У галузі будівельних матеріалів ефіри целюлози в основному використовуються як загущувачі та водопостачання для цементних розчинів та гіпсових продуктів. Целюлозні ефіри, такі як HPMC та MC, можуть покращити продуктивність будівництва розчину, зменшити втрату води і, таким чином, підвищувати адгезію та стійкість до тріщин.
Ліки
У фармацевтичній промисловості ефіри целюлози широко використовуються як покриття для наркотиків, клеїв для таблеток та матеріалів з контрольованим вивільненням. Наприклад, HPMC часто використовується для підготовки покриттів з наркотиками та має хороший ефект контрольованого вивільнення.
Їжа
CMC часто використовується як загусник, емульгатор та стабілізатор у харчовій промисловості. Він широко використовується в напоях, молочних продуктах та хлібобулочній продукції, і може покращити смак та зволожуючі властивості їжі.
Косметика та щоденні хімічні речовини
Целюлозні ефіри використовуються як загущувачі та емульгатори та стабілізатори в косметиці та щоденних хімічних речовин, які можуть забезпечити хорошу послідовність та текстуру. Наприклад, HPMC часто використовується в таких продуктах, як зубна паста та шампунь, щоб надати їм в'язку відчуття та стабільний ефект підвіски.
Покриття
У галузі покриттів ефіри целюлози використовуються як загусники, формувачі плівок та призупинні агенти, що може підвищити будівництво покриттів, покращити вирівнювання та забезпечити хорошу якість фарби.
5. Майбутній розвиток ефірів целюлози
Зі збільшенням попиту на охорону навколишнього середовища, целюлозний ефір, як похідне від природних відновлюваних ресурсів, має широкі перспективи розвитку. Його біологічна розкладання, відновлюваність та універсальність змушують її більш широко використовувати в галузі зелених матеріалів, розкладаних матеріалів та розумних матеріалів у майбутньому. Крім того, целюлозний ефір також має подальший потенціал досліджень та розробок у полях з високою доданою вартістю, таких як біомедична інженерія та передові матеріали.
Як важливий хімічний продукт, целюлозний ефір має широкий спектр значення застосування. З його чудовим потовщенням, утриманням води, плівкою та хорошою хімічною стабільністю, воно відіграє незамінну роль у багатьох галузях, таких як будівництво, медицина та їжа. В майбутньому, з постійним просуванням технологій та сприянням концепцій захисту навколишнього середовища, перспективи застосування ефіру целюлози будуть більш широкими та зробить більший внесок у сприяння сталому розвитку різних галузей.
Час посади: вересень-24-2024