Sellulose-eter (CE) is 'n klas afgeleides wat verkry word deur sellulose chemies te modifiseer. Sellulose is die hoofkomponent van plantselwande, en sellulose-eters is 'n reeks polimere wat gegenereer word deur verethering van sommige hidroksielgroepe (–OH) in sellulose. Hulle word wyd gebruik in baie velde soos boumateriaal, medisyne, voedsel, skoonheidsmiddels, ens., en word wyd gebruik in verskeie nywerhede as gevolg van hul unieke fisiese en chemiese eienskappe en veelsydigheid.
1. Klassifikasie van sellulose-eters
Sellulose-eters kan in verskillende tipes verdeel word volgens die tipes substituente in die chemiese struktuur. Die mees algemene klassifikasie is gebaseer op die verskil in substituente. Algemene sellulose-eters is soos volg:
Metiel sellulose (MC)
Metielsellulose word gegenereer deur die hidroksieldeel van die sellulosemolekule met metiel (–CH₃) te vervang. Dit het goeie verdikkings-, filmvormende en bindingseienskappe en word algemeen in boumateriaal, bedekkings, farmaseutiese en voedselindustrieë gebruik.
Hidroksipropylmetielsellulose (HPMC)
Hydroxypropyl methylcellulose is 'n algemene sellulose-eter, wat wyd gebruik word in boumateriaal, medisyne, daaglikse chemikalieë en voedselvelde as gevolg van die beter wateroplosbaarheid en chemiese stabiliteit. HPMC is 'n nie-ioniese sellulose-eter met die eienskappe van waterretensie, verdikking en stabiliteit.
Karboksimetiel sellulose (CMC)
Karboksimetielsellulose is 'n anioniese sellulose-eter wat gegenereer word deur karboksimetiel (–CH₂COOH)-groepe in sellulosemolekules in te voer. CMC het uitstekende wateroplosbaarheid en word dikwels gebruik as 'n verdikkingsmiddel, stabiliseerder en suspendeermiddel. Dit speel 'n belangrike rol in voedsel, medisyne en skoonheidsmiddels.
Etiel sellulose (EC)
Etielsellulose word verkry deur die hidroksielgroep in sellulose met etiel (–CH₂CH₃) te vervang. Dit het goeie hidrofobisiteit en word dikwels as 'n filmbedekkingsmiddel en beheerde vrystellingsmateriaal in die farmaseutiese industrie gebruik.
2. Fisiese en chemiese eienskappe van sellulose-eters
Die fisiese en chemiese eienskappe van sellulose-eters is nou verwant aan faktore soos die tipe sellulose-eter, die tipe substituent en die mate van substitusie. Die belangrikste eienskappe daarvan sluit die volgende in:
Wateroplosbaarheid en oplosbaarheid
Die meeste sellulose-eters het goeie wateroplosbaarheid en kan in koue of warm water opgelos word om 'n deursigtige kolloïdale oplossing te vorm. HPMC, CMC, ens. kan byvoorbeeld vinnig in water opgelos word om 'n hoë-viskositeit oplossing te vorm, wat wyd gebruik word in toepassingscenario's met funksionele vereistes soos verdikking, suspensie en filmvorming.
Verdikkende en filmvormende eienskappe
Sellulose-eters het uitstekende verdikkingseienskappe en kan die viskositeit van waterige oplossings effektief verhoog. Byvoorbeeld, die toevoeging van HPMC by boumateriaal kan die plastisiteit en werkbaarheid van mortel verbeter en anti-sakkende eienskappe verbeter. Terselfdertyd het sellulose-eters goeie filmvormende eienskappe en kan dit 'n eenvormige beskermende film op die oppervlak van voorwerpe vorm, dus word hulle wyd gebruik in bedekkings en dwelmbedekkings.
Waterretensie en stabiliteit
Sellulose-eters het ook goeie waterretensievermoë, veral op die gebied van boumateriaal. Sellulose-eters word dikwels gebruik om die waterretensie van sementmortel te verbeter, die voorkoms van mortelkrimpkrake te verminder en die lewensduur van mortel te verleng. In die voedselveld word CMC ook as 'n bevogtiger gebruik om voedseldroog te vertraag.
Chemiese stabiliteit
Sellulose-eters toon goeie chemiese stabiliteit in suur-, alkali- en elektrolietoplossings, en kan hul struktuur en funksie in 'n verskeidenheid komplekse chemiese omgewings handhaaf. Dit laat hulle toe om in 'n verskeidenheid nywerhede gebruik te word sonder inmenging van ander chemikalieë.
3. Produksieproses van sellulose-eter
Die produksie van sellulose-eter word hoofsaaklik berei deur veretheringsreaksie van natuurlike sellulose. Die basiese prosesstappe sluit alkaliseringsbehandeling van sellulose, veretheringsreaksie, suiwering, ens.
Alkalisering behandeling
Eerstens word natuurlike sellulose (soos katoen, hout, ens.) gealkaliseer om die hidroksieldeel in sellulose in hoogs aktiewe alkoholsoute om te skakel.
Veretheringsreaksie
Die sellulose na alkalisering reageer met 'n veretheringsmiddel (soos metielchloried, propileenoksied, ens.) om sellulose-eter te genereer. Afhangende van die reaksietoestande, kan verskillende tipes sellulose-eters verkry word.
Suiwering en droog
Die sellulose-eter wat deur die reaksie gegenereer word, word gesuiwer, gewas en gedroog om 'n poeier- of korrelproduk te verkry. Die suiwerheid en fisiese eienskappe van die finale produk kan beheer word deur daaropvolgende verwerkingstegnologie.
4. Toepassingsvelde van sellulose-eter
As gevolg van die unieke fisiese en chemiese eienskappe van sellulose-eters, word dit wyd in baie nywerhede gebruik. Die belangrikste toepassingsvelde is soos volg:
Boumateriaal
Op die gebied van boumateriaal word sellulose-eters hoofsaaklik as verdikkers en waterhoumiddels vir sementmortel en gipsgebaseerde produkte gebruik. Sellulose-eters soos HPMC en MC kan die konstruksieprestasie van mortel verbeter, waterverlies verminder en sodoende adhesie- en kraakweerstand verbeter.
Medisyne
In die farmaseutiese industrie word sellulose-eters wyd gebruik as bedekkingsmiddels vir dwelms, kleefmiddels vir tablette en materiaal vir beheerde vrystelling. HPMC word byvoorbeeld dikwels gebruik om dwelmfilmbedekkings voor te berei en het 'n goeie beheerde-vrystelling effek.
Kos
CMC word dikwels gebruik as 'n verdikkingsmiddel, emulgator en stabiliseerder in die voedselbedryf. Dit word wyd gebruik in drankies, suiwelprodukte en gebak, en kan die smaak en bevogtigende eienskappe van voedsel verbeter.
Skoonheidsmiddels en daaglikse chemikalieë
Sellulose-eters word gebruik as verdikkers en emulgatoren en stabiliseerders in skoonheidsmiddels en daaglikse chemikalieë, wat goeie konsekwentheid en tekstuur kan verskaf. HPMC word byvoorbeeld dikwels in produkte soos tandepasta en sjampoe gebruik om hulle 'n viskose gevoel en 'n stabiele suspensie-effek te gee.
Bedekkings
In die bedekkingsbedryf word sellulose-eters as verdikkers, filmvormers en suspendeermiddels gebruik, wat die konstruksieprestasie van bedekkings kan verbeter, egalisering kan verbeter en goeie verffilmkwaliteit kan bied.
5. Toekomstige ontwikkeling van sellulose-eters
Met die toenemende vraag na omgewingsbeskerming het sellulose-eter, as 'n afgeleide van natuurlike hernubare hulpbronne, breë ontwikkelingsvooruitsigte. Die bioafbreekbaarheid, hernubaarheid en veelsydigheid daarvan maak dat dit na verwagting in die toekoms meer wyd gebruik sal word op die gebied van groen materiale, afbreekbare materiale en slim materiale. Boonop het sellulose-eter ook verdere navorsings- en ontwikkelingspotensiaal in velde met hoë waardetoevoeging soos biomediese ingenieurswese en gevorderde materiale.
As 'n belangrike chemiese produk het sellulose-eter 'n wye reeks toepassingswaardes. Met sy uitstekende verdikking, waterretensie, filmvorming en goeie chemiese stabiliteit speel dit 'n onvervangbare rol op baie terreine soos konstruksie, medisyne en voedsel. In die toekoms, met die voortdurende vooruitgang van tegnologie en die bevordering van omgewingsbeskermingskonsepte, sal die toepassingsvooruitsigte van sellulose-eter wyer wees en groter bydraes lewer om die volhoubare ontwikkeling van verskeie nywerhede te bevorder.
Postyd: 24 September 2024