Преглед
Целулоза је природни полимер састављен од безводних јединица β-глукозе и има три хидроксилне групе на сваком базном прстену.Хемијским модификовањем целулозе могу се произвести различити деривати целулозе, а један од њих је целулозни етар.Целулозни етар је полимерно једињење са етарском структуром изведеном из целулозе, укључујући метил целулозу, етил целулозу, хидроксиетил целулозу, хидроксипропил целулозу, карбоксиметил целулозу и друге.Ови деривати се обично производе реакцијом алкалне целулозе са монохлороалканом, етилен оксидом, пропилен оксидом или монохлоросирћетном киселином.Добијени целулозни етар има одличну растворљивост у води, способност згушњавања и својства стварања филма, а широко се користи у индустријама као што су грађевинарство, фармација, храна и козметика.Целулозни етар је обновљив, биоразградив и нетоксичан материјал, што га чини популарном алтернативом синтетичким полимерима.
Перформансе и карактеристике
1. Карактеристике изгледа
Целулозни етар је бели влакнасти прах без мириса који лако упија влагу и формира стабилан, вискозан, провидан колоид када се раствори у води.
2. Формирање филма и адхезија
Хемијска модификација целулозе да би се произвео целулозни етар значајно утиче на њена својства, укључујући њену растворљивост, способност стварања филма, снагу везе и отпорност на со.Ове карактеристике чине етар целулозе веома пожељним полимером са одличном механичком чврстоћом, флексибилношћу, отпорношћу на топлоту и хладноћом.Поред тога, показује добру компатибилност са различитим смолама и пластификаторима, што га чини погодним за употребу у производњи пластике, филмова, лакова, лепкова, латекса и материјала за облагање лекова.Због својих разноврсних својстава, целулозни етар је постао важан материјал у прерађивачкој индустрији, пружајући побољшане перформансе, стабилност и издржљивост широком спектру производа.Као резултат тога, има широк спектар примена у различитим областима, укључујући фармацеутске производе, премазе, текстил, грађевинарство и прехрамбену индустрију, између осталог.
3. Растворљивост
Растворљивост етра целулозе као што су метилцелулоза, метил хидроксиетил целулоза, хидроксиетил целулоза и натријум карбоксиметил хидроксиетил целулоза варира у зависности од температуре и растварача који се користи.Метилцелулоза и метил хидроксиетил целулоза су растворљиве у хладној води и неким органским растварачима, али се таложе када се загреју, при чему се метилцелулоза таложи на 45-60°Ц и мешана етерификована метил хидроксиетил целулоза на 65-80°Ц.Међутим, преципитати се могу поново растворити када се температура спусти.С друге стране, хидроксиетил целулоза и натријум карбоксиметил хидроксиетил целулоза су растворљиве у води на било којој температури, али нерастворљиве у органским растварачима.Ови етри целулозе имају различита својства растворљивости и таложења што их чини погодним за различите примене у индустријама као што су пластика, филмови, премази и лепкови.
4. Задебљање
Када се целулозни етар раствори у води, формира се колоидни раствор на чији вискозитет утиче степен полимеризације етра целулозе.Раствор садржи хидратисане макромолекуле који показују не-њутновско понашање, тј. понашање течења се мења са примењеном силом смицања.Због макромолекуларне структуре, вискозност раствора брзо расте са концентрацијом, али се брзо смањује са повећањем температуре.На вискозност раствора целулозног етра такође утичу пХ, јонска снага и присуство других хемикалија.Ова јединствена својства целулозног етра чине га корисним у разним применама као што су лепкови, премази, козметика и прехрамбени производи.
Апликација
1. Нафтна индустрија
Натријум карбоксиметил целулоза (НаЦМЦ) је етар целулозе са широким спектром примене у процесу екстракције уља.Његова одлична својства за повећање вискозитета и смањење губитка течности чине га популарним избором у течностима за бушење, цементним течностима и течностима за ломљење.Посебно је показао обећавајуће резултате у побољшању поврата нафте.НаЦМЦ може да се одупре разним загађењима растворљивим солима и повећа опоравак нафте смањењем губитка воде, а његова отпорност на со и способност повећања вискозитета чине га идеалним за припрему течности за бушење за слатку воду, морску воду и засићену слану воду.
Натријум карбоксиметил хидроксипропил целулоза (НаЦМХПЦ) и натријум карбоксиметил хидроксиетил целулоза (НаЦМХЕЦ) су два деривата целулозног етра са високом стопом муљања, добрим анти-калцијумским перформансама и добром способношћу повећања вискозитета, што их чини одличним избором као средство за третман исплака за бушење. припрема течности за завршетак.Они показују супериорну способност повећања вискозитета и својства смањења губитка течности у поређењу са хидроксиетил целулозом, а њихова способност да се формулишу у течности за бушење различите густине под тежином калцијум хлорида чини их свестраним адитивом за повећање производње нафте.
Хидроксиетил целулоза (ХЕЦ) је још један дериват целулозе који се користи као средство за згушњавање и стабилизацију исплаке у процесу бушења, завршетка и цементирања.У поређењу са натријум карбоксиметил целулозом и гуар гумом, ХЕЦ има јаку суспензију песка, висок капацитет соли, добру отпорност на топлоту, ниску отпорност на мешање, мањи губитак течности и блок за разбијање гела.ХЕЦ се широко користи због свог доброг ефекта згушњавања, малог остатка и других својстава.Све у свему, етри целулозе као што су НаЦМЦ, НаЦМХПЦ, НаЦМХЕЦ и ХЕЦ играју кључну улогу у процесу екстракције уља и показали су значајан потенцијал у побољшању поврата нафте.
2. Грађевинарство и индустрија боја
Натријум карбоксиметил целулоза је свестрани адитив за грађевински материјал који се може користити као успоривач, средство за задржавање воде, згушњивач и везиво за малтер за зидање и малтерисање.Може се користити и као дисперзант, средство за задржавање воде и згушњивач за гипс, малтер и материјале за изравнавање тла.Специјални додатак малтеру за зидање и малтерисање направљен од карбоксиметил целулозе може побољшати обрадивост, задржавање воде и отпорност на пуцање, избегавајући пуцање и шупљине у зиду блока.Поред тога, метил целулоза се може користити за израду еколошки прихватљивих материјала за декорацију грађевинских површина за висококвалитетне зидне и камене површине, као и за површинску декорацију стубова и споменика.
3. Дневна хемијска индустрија
Натријум карбоксиметил целулоза је свестрани стабилизујући вискозификатор који се може користити у различитим производима.У производима од пасте који садрже чврсте прашкасте сировине, игра кључну улогу у стабилизацији дисперзије и суспензије.За течну или емулзиону козметику функционише као средство за згушњавање, дисперговање и хомогенизацију.Овај дериват целулозе такође може деловати као стабилизатор емулзије, згушњивач и стабилизатор масти и шампона, стабилизатор лепка за пасту за зубе и средство за згушњавање детерџента и средство против мрља.Натријум карбоксиметил хидроксипропил целулоза, врста целулозног етра, широко се користи као стабилизатор пасте за зубе због својих тиксотропних својстава, што помаже у одржавању формабилности и конзистенције пасте за зубе.Овај дериват је такође отпоран на со и киселину, што га чини ефикасним згушњивачем у детерџентима и средствима против мрља.Натријум карбоксиметил целулоза се обично користи као дисперзант прљавштине, згушњивач и дисперзант у производњи прашка за прање и течних детерџената.
4. Медицина и прехрамбена индустрија
У фармацеутској индустрији, Иибанг хидроксипропил карбоксиметилцелулоза (ХПМЦ) се широко користи као ексципијенс лека за оралне препарате са контролисаним ослобађањем и са продуженим ослобађањем.Делује као материјал који успорава ослобађање да регулише ослобађање лекова и као материјал за облагање да одлаже ослобађање формулација.Метил карбоксиметил целулоза и етил карбоксиметил целулоза се обично користе за прављење таблета и капсула или за облагање шећером обложених таблета.У прехрамбеној индустрији, етри целулозе врхунског квалитета су ефикасни згушњивачи, стабилизатори, ексципијенти, средства за задржавање воде и механичка средства за пењење у разним намирницама.Метилцелулоза и хидроксипропилметилцелулоза се сматрају метаболички инертнима и безбедне су за употребу.Карбоксиметилцелулоза високе чистоће може се додати прехрамбеним производима, укључујући млеко и павлаку, зачине, џемове, желе, конзервирану храну, сируп за сто и пића.Додатно, карбоксиметил целулоза се може користити у транспорту и складиштењу свежег воћа као пластична фолија, обезбеђујући добар ефекат чувања свежине, мање загађења, без оштећења и лаку механизовану производњу.
5. Оптички и електрични функционални материјали
Целулозни етар високе чистоће са добром отпорношћу на киселине и соли делује као стабилизатор за згушњавање електролита, обезбеђујући стабилна колоидна својства за алкалне и цинк-манган батерије.Неки етри целулозе показују термотропну течну кристалност, као што је ацетат хидроксипропил целулозе, који формира холестеричне течне кристале испод 164°Ц.
Главна референца
● Речник хемијских супстанци.
● Карактеристике, припрема и индустријска примена целулозног етра.
● Статус Куо и тренд развоја тржишта целулозног етра.
