Áttekintés
A cellulóz egy természetes polimer, amely vízmentes β-glükóz egységekből áll, és minden bázisgyűrűn három hidroxilcsoport található.A cellulóz kémiai módosításával különféle cellulózszármazékok állíthatók elő, ezek egyike a cellulóz-éter.A cellulóz-éter cellulózból származó éterszerkezetű polimer vegyület, beleértve a metil-cellulózt, etil-cellulózt, hidroxi-etil-cellulózt, hidroxi-propil-cellulózt, karboxi-metil-cellulózt és másokat.Ezeket a származékokat általában alkálifém-cellulóz monoklór-alkánnal, etilén-oxiddal, propilén-oxiddal vagy monoklór-ecetsavval való reagáltatásával állítják elő.A kapott cellulóz-éter kiváló vízoldékonysággal, sűrítő képességgel és filmképző tulajdonságokkal rendelkezik, és széles körben használják az építőiparban, a gyógyszeriparban, az élelmiszeriparban és a kozmetikumokban.A cellulóz-éter egy megújuló, biológiailag lebomló és nem mérgező anyag, így a szintetikus polimerek népszerű alternatívája.
Teljesítmény és funkciók
1. Megjelenés jellemzői
A cellulóz-éter fehér, szagtalan, rostos por, amely könnyen felszívja a nedvességet, és vízben oldva stabil, viszkózus, átlátszó kolloidot képez.
2. Filmképződés és tapadás
A cellulóz kémiai módosítása cellulóz-éter előállítására jelentősen befolyásolja tulajdonságait, beleértve az oldhatóságát, filmképző képességét, kötési szilárdságát és sóállóságát.Ezek a jellemzők a cellulóz-étert rendkívül kívánatos polimerré teszik, kiváló mechanikai szilárdsággal, rugalmassággal, hőállósággal és hidegállósággal.Ezenkívül jól kompatibilis a különféle gyantákkal és lágyítókkal, így alkalmas műanyagok, fóliák, lakkok, ragasztók, latexek és gyógyszeres bevonóanyagok előállítására.Sokoldalú tulajdonságainak köszönhetően a cellulóz-éter fontos anyaggá vált a feldolgozóiparban, amely jobb teljesítményt, stabilitást és tartósságot biztosít a termékek széles körében.Ennek eredményeként széles körben alkalmazható különféle területeken, többek között a gyógyszeriparban, a bevonatokban, a textiliparban, az építőiparban és az élelmiszeriparban.
3. Oldhatóság
A cellulóz-éterek, például a metil-cellulóz, a metil-hidroxi-etil-cellulóz, a hidroxi-etil-cellulóz és a nátrium-karboxi-metil-hidroxi-etil-cellulóz oldhatósága a hőmérséklettől és az alkalmazott oldószertől függően változik.A metil-cellulóz és a metil-hidroxi-etil-cellulóz oldódik hideg vízben és néhány szerves oldószerben, de melegítéskor kicsapódik, a metil-cellulóz 45-60 °C-on, az éterezett metil-hidroxi-etil-cellulóz pedig 65-80 °C-on válik ki.A csapadék azonban újra feloldódhat, ha a hőmérsékletet csökkentik.Másrészt a hidroxi-etil-cellulóz és a nátrium-karboxi-metil-hidroxi-etil-cellulóz bármilyen hőmérsékleten vízben oldódik, de szerves oldószerekben nem oldódik.Ezek a cellulóz-éterek különböző oldhatósági és kicsapási tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek alkalmassá teszik őket különféle ipari alkalmazásokra, például műanyagok, filmek, bevonatok és ragasztók számára.
4. Sűrűsödés
Amikor a cellulóz-éter vízben oldódik, kolloid oldatot képez, amelynek viszkozitását a cellulóz-éter polimerizációs foka befolyásolja.Az oldat hidratált makromolekulákat tartalmaz, amelyek nem newtoni viselkedést mutatnak, azaz az áramlási viselkedés megváltozik az alkalmazott nyíróerő hatására.A makromolekuláris szerkezet miatt az oldat viszkozitása gyorsan növekszik a koncentrálással, de gyorsan csökken a hőmérséklet emelkedésével.A cellulóz-éteres oldatok viszkozitását a pH, az ionerősség és más vegyszerek jelenléte is befolyásolja.A cellulóz-éter ezen egyedülálló tulajdonságai hasznossá teszik különféle alkalmazásokban, például ragasztókban, bevonatokban, kozmetikumokban és élelmiszeripari termékekben.
Alkalmazás
1. Kőolajipar
A nátrium-karboxi-metil-cellulóz (NaCMC) egy cellulóz-éter, amely széles körben alkalmazható az olajkivonási folyamatban.Kiváló viszkozitásnövelő és folyadékveszteség-csökkentő tulajdonságai miatt népszerű választás a fúrófolyadékok, cementáló folyadékok és repesztőfolyadékok terén.Különösen az olajkinyerés javítása terén mutatott ígéretes eredményeket.A NaCMC képes ellenállni a különféle oldható sószennyeződéseknek, és a vízveszteség csökkentésével növeli az olajkitermelést, sóállósága és viszkozitásnövelő képessége pedig ideálissá teszi édesvíz, tengervíz és telített sós víz fúrófolyadékának elkészítéséhez.
A nátrium-karboxi-metil-hidroxi-propil-cellulóz (NaCMHPC) és a nátrium-karboxi-metil-hidroxi-etil-cellulóz (NaCMHEC) két cellulóz-éter-származék, amelyek nagy szuszpenziós sebességgel, jó kalcium-ellenes teljesítménnyel és jó viszkozitásnövelő képességgel rendelkeznek, így kiváló választás fúróiszap-kezelési szerként és anyagként. befejező folyadékok elkészítése.A hidroxi-etil-cellulózhoz képest kiváló viszkozitásnövelő és folyadékveszteség-csökkentő tulajdonságokkal rendelkeznek, és a kalcium-klorid súlya alatt különböző sűrűségű fúrófolyadékokká formálhatóságuk sokoldalú adalékanyaggá teszi őket az olajtermelés növelésére.
A hidroxi-etil-cellulóz (HEC) egy másik cellulózszármazék, amelyet iszap sűrítő és stabilizáló szerként használnak a fúrási, befejezési és cementálási folyamatokban.A nátrium-karboxi-metil-cellulózhoz és a guargumihoz képest a HEC erős homok-szuszpenzióval, nagy sókapacitással, jó hőállósággal, alacsony keveredési ellenállással, kisebb folyadékveszteséggel és géltörő blokkal rendelkezik.A HEC-t széles körben használják jó sűrítő hatása, alacsony maradékanyag-tartalma és egyéb tulajdonságai miatt.Összességében a cellulóz-éterek, például a NaCMC, a NaCMHPC, a NaCMHEC és a HEC kritikus szerepet játszanak az olajkivonási folyamatban, és jelentős potenciált mutatnak az olajkinyerés javításában.
2. Építőipar és festékipar
A nátrium-karboximetil-cellulóz egy sokoldalú építőanyag-adalékanyag, amely késleltetőként, vízvisszatartó szerként, sűrítő- és kötőanyagként használható építőfalakhoz és vakolathabarcsokhoz.Használható vakolathoz, habarcshoz és talajkiegyenlítő anyagokhoz diszpergálószerként, vízvisszatartó szerként és sűrítőszerként is.A karboxi-metil-cellulózból készült speciális falazó- és vakolóhabarcs-adalékanyag javítja a bedolgozhatóságot, a vízvisszatartást és a repedésállóságot, elkerülve a repedések és üregek kialakulását a blokkfalban.A metil-cellulózból emellett környezetbarát épületfelület-díszítő anyagok is készíthetők kiváló minőségű fal- és kőlapfelületekre, valamint oszlopok, műemlékek felületi díszítésére.
3. Napi vegyipar
A nátrium-karboxi-metil-cellulóz egy sokoldalú stabilizáló viszkozizálószer, amely számos termékben használható.A szilárd por alapanyagot tartalmazó paszta termékekben kritikus szerepet játszik a diszperzió és a szuszpenzió stabilizálásában.Folyékony vagy emulziós kozmetikumok esetén sűrítő, diszpergáló és homogenizáló szerként funkcionál.Ez a cellulózszármazék emulzióstabilizátorként, kenőcs- és samponsűrítőként és stabilizátorként, fogkrém-ragasztó-stabilizátorként, valamint mosószer-sűrítőként és foltgátlóként is működhet.A nátrium-karboximetil-hidroxipropil-cellulózt, a cellulóz-éter egy fajtáját széles körben használják fogkrém-stabilizátorként tixotróp tulajdonságainak köszönhetően, amely segít megőrizni a fogkrém formálhatóságát és konzisztenciáját.Ez a származék sóval és savval szemben is ellenálló, így hatékony sűrítőanyag a mosó- és foltgátló szerekben.A nátrium-karboxi-metil-cellulózt általában szennyeződés-, sűrítő- és diszpergálószerként használják mosóporok és folyékony mosószerek gyártásában.
4. Orvostudomány és Élelmiszeripar
A gyógyszeriparban a Yibang-hidroxi-propil-karboxi-metil-cellulózt (HPMC) széles körben használják gyógyszer-segédanyagként orális, szabályozott hatóanyag-leadású és nyújtott hatóanyag-leadású készítményekhez.Felszabadulást késleltető anyagként szabályozza a gyógyszerek felszabadulását, és bevonóanyagként késlelteti a készítmények felszabadulását.A metil-karboxi-metil-cellulózt és az etil-karboxi-metil-cellulózt általában tabletták és kapszulák készítésére, illetve cukorbevonatú tabletták bevonására használják.Az élelmiszeriparban a prémium minőségű cellulóz-éterek hatékony sűrítők, stabilizátorok, segédanyagok, vízmegtartó szerek és mechanikus habosítók különféle élelmiszerekben.A metil-cellulóz és a hidroxi-propil-metil-cellulóz anyagcsere szempontjából inertnek tekinthető, és fogyasztása biztonságos.A nagy tisztaságú karboxi-metil-cellulóz hozzáadható élelmiszerekhez, beleértve a tejet és tejszínt, fűszereket, lekvárokat, zselét, konzerveket, asztali szirupot és italokat.Ezenkívül a karboxi-metil-cellulóz friss gyümölcsök szállításában és tárolásában is használható műanyag fóliaként, jó frissességmegtartó hatást, kevesebb szennyezést, sérülésmentességet és egyszerű gépesített előállítást biztosít.
5. Optikai és elektromos funkcionális anyagok
A nagy tisztaságú, jó sav- és sóállóságú cellulóz-éter elektrolit sűrítő stabilizátorként működik, stabil kolloid tulajdonságokat biztosítva az alkáli és cink-mangán akkumulátorokhoz.Egyes cellulóz-éterek termotróp folyadékkristályosságot mutatnak, mint például a hidroxi-propil-cellulóz-acetát, amely 164 °C alatti hőmérsékleten koleszterikus folyadékkristályokat képez.
Fő hivatkozás
● Vegyi anyagok szótára.
● A cellulóz-éter jellemzői, előállítása és ipari alkalmazása.
● Status Quo és a cellulóz-éter piac fejlődési trendje.
