Целюлозні ефіри: виробництво та застосування

Виробництво ефірів целюлози:

Виробництвоцелюлоза ефірипередбачає модифікацію природної полімерної целюлози за допомогою хімічних реакцій. Найбільш поширені ефри целюлози включають гідроксипропіл метилцелюлозу (HPMC), карбоксиметил целюлозу (CMC), гідроксиетил целюлозу (HEC), метил -целюлозу (МС) та етил целюлозу (ЕК). Ось загальний огляд виробничого процесу:

1. Думка целюлози:
   • Процес починається з пошуку целюлози, як правило, походить від дерев’яної м’якоті або бавовни. Тип джерела целюлози може впливати на властивості кінцевого продукту ефіру целюлози.
2. Пульпування:
   • Целюлоза піддається процесам пульпування, щоб розбити волокна в більш керовану форму.
3. Очищення:
   • Целюлозу очищають для видалення домішок і лігніну, що призводить до рафінованого целюлозного матеріалу.
4. Реакція ефірифікації:
   • Очищена целюлоза зазнає ефірності, де ефіри (наприклад, гідроксиетил, гідроксипропіл, карбоксиметил, метил або етил) вводять у гідроксильні групи на целюлозному полімерному ланцюзі.
   • У цих реакціях зазвичай використовуються реагенти, такі як оксид етилену, оксид пропілену, хлороацетат натрію або метилхлорид.
5. Контроль параметрів реакції:
   • Реакції ефірифікації ретельно контролюються з точки зору температури, тиску та рН для досягнення бажаної ступеня заміщення (ДС) та уникнення побічних реакцій.
6. Нейтралізація та миття:
   • Після реакції ефірності продукт часто нейтралізується для видалення зайвих реагентів або побічних продуктів.
   • Модифіковану целюлозу промивають для усунення залишкових хімічних речовин та домішок.
7. Сушіння:
   • Очищений целюлозний ефір сушить для отримання кінцевого продукту в порошку або зернистому вигляді.
8. Контроль якості:
   • Для аналізу структури та властивостей целюлозних ефірів застосовуються різні аналітичні методи, такі як ядерно-магнітна резонанс (ЯМР) спектроскопія та хроматографія Фур'є-трансформації (FTIR) та хроматографія.
   • Ступінь заміщення (DS) є критичним параметром, контрольованим під час виробництва.
9. Формулювання та упаковка:
   • Потім целюлозні ефіри формулюються в різні оцінки для задоволення конкретних вимог різних застосувань.
   • Кінцеві продукти упаковуються для розповсюдження.

Застосування ефірів целюлози:

Целюлозні ефіри знаходять різноманітні застосування в декількох галузях через їх унікальні властивості. Ось кілька поширених додатків:

1. Будівельна галузь:
   • HPMC: Використовується в розчині та цементному застосуванні для утримання води, працездатності та покращеної адгезії.
   • HEC: Займається в плиткових клеях, суглобних сполуках та надає властивості потовщення та утримання води.
2. Фармацевтичні препарати:
   • HPMC та MC: Використовуються у фармацевтичних рецептурах як в'яжучих, дезінтеграційних засобів та агентів з контрольованим вивільненням у таблетних покриттях.
   • ЕК: Використовується у фармацевтичних покриттів для таблеток.
3. Харчова промисловість:
   • CMC: діє як загусник, стабілізатор та емульгатор у різних харчових продуктах.
   • MC: Використовується в застосуванні харчових продуктів для його загущування та видовищних властивостей.
4. Фарби та покриття:
   • HEC та HPMC: Забезпечте контроль в'язкості та утримання води в рецептурах фарби.
   • ЕК: Використовується в покриттів для властивостей, що формують плівку.
5. Засоби особистої гігієни:
   • HEC та HPMC: Знайдено в шампуні, лосьйонах та інших засобах особистої гігієни для потовщення та стабілізації.
   • CMC: Використовується в зубній пасті для її потовщені властивості.
6. Текстиль:
   • CMC: Використовується як агент розміру в текстильних додатках для його плівкоутворюючих та клейових властивостей.
7. Нафтогазова промисловість:
   • CMC: Використовується в бурові рідини для його реологічного контролю та властивостей зменшення втрати рідини.
8. Паперова промисловість:
   • CMC: Використовується як паперове покриття та розміщення агента для його плівкоутворення та властивостей утримання води.
9. Клеї:
   • CMC: Використовується в клеях для його потовщення та властивостей утримання води.

Ці програми підкреслюють універсальність ефірів целюлози та їх здатність посилювати різні рецептури продукції в різних галузях. Вибір ефіру целюлози залежить від конкретних вимог програми та бажаних властивостей кінцевого продукту.