Oversikt
Cellulose er en naturlig polymer sammensatt av vannfrie β-glukoseenheter, og den har tre hydroksylgrupper på hver basering.Ved kjemisk modifisering av cellulose kan en rekke cellulosederivater produseres, og en av dem er celluloseeter.Celluloseeter er en polymerforbindelse med en eterstruktur avledet fra cellulose, inkludert metylcellulose, etylcellulose, hydroksyetylcellulose, hydroksypropylcellulose, karboksymetylcellulose og andre.Disse derivatene produseres vanligvis ved å reagere alkalicellulose med monokloralkan, etylenoksyd, propylenoksyd eller monokloreddiksyre.Den resulterende celluloseeteren har utmerket vannløselighet, fortykningsevne og filmdannende egenskaper, og den er mye brukt i industrier som konstruksjon, farmasøytiske produkter, mat og kosmetikk.Celluloseeter er et fornybart, biologisk nedbrytbart og ikke-giftig materiale, noe som gjør det til et populært alternativ til syntetiske polymerer.
Ytelse og funksjoner
1. Utseendefunksjoner
Celluloseeter er et hvitt, luktfritt, fibrøst pulver som lett absorberer fuktighet og danner et stabilt, tyktflytende, gjennomsiktig kolloid når det oppløses i vann.
2. Filmdannelse og vedheft
Den kjemiske modifiseringen av cellulose for å produsere celluloseeter påvirker dens egenskaper betydelig, inkludert dens løselighet, filmdannende evne, bindingsstyrke og saltbestandighet.Disse egenskapene gjør celluloseeter til en svært ønskelig polymer med utmerket mekanisk styrke, fleksibilitet, varmebestandighet og kuldebestandighet.I tillegg viser den god kompatibilitet med forskjellige harpikser og myknere, noe som gjør den egnet for bruk i produksjon av plast, filmer, lakk, lim, lateks og medikamentbeleggmaterialer.På grunn av dens allsidige egenskaper har celluloseeter blitt et viktig materiale i produksjonsindustrien, og gir forbedret ytelse, stabilitet og holdbarhet til et bredt spekter av produkter.Som et resultat har den et bredt spekter av bruksområder innen forskjellige felt, inkludert legemidler, belegg, tekstiler, konstruksjon og næringsmiddelindustri, blant andre.
3. Løselighet
Løseligheten til celluloseetere som metylcellulose, metylhydroksyetylcellulose, hydroksyetylcellulose og natriumkarboksymetylhydroksyetylcellulose varierer avhengig av temperaturen og løsningsmidlet som brukes.Metylcellulose og metylhydroksyetylcellulose er løselige i kaldt vann og noen organiske løsningsmidler, men utfelles ved oppvarming, med metylcellulose som utfelles ved 45-60°C og den blandede foretrede metylhydroksyetylcellulosen ved 65-80°C.Utfellingene kan imidlertid løse seg opp igjen når temperaturen senkes.På den annen side er hydroksyetylcellulose og natriumkarboksymetylhydroksyetylcellulose vannløselige ved enhver temperatur, men uløselige i organiske løsningsmidler.Disse celluloseeterne har forskjellige løselighets- og utfellingsegenskaper som gjør dem egnet for ulike bruksområder i industrier som plast, filmer, belegg og lim.
4. Fortykning
Når celluloseeter løses opp i vann, danner den en kolloidal løsning hvis viskositet påvirkes av graden av polymerisering av celluloseeteren.Løsningen inneholder hydratiserte makromolekyler som viser ikke-newtonsk oppførsel, dvs. at strømningsoppførselen endres med skjærkraften påført.På grunn av den makromolekylære strukturen øker viskositeten til løsningen raskt med konsentrasjon, men avtar raskt med temperaturøkning.Viskositeten til celluloseeterløsninger påvirkes også av pH, ionestyrke og tilstedeværelsen av andre kjemikalier.Disse unike egenskapene til celluloseeter gjør den nyttig i ulike bruksområder som lim, belegg, kosmetikk og matvarer.
applikasjon
1. Petroleumsindustrien
Natriumkarboksymetylcellulose (NaCMC) er en celluloseeter med et bredt spekter av bruksområder i oljeutvinningsprosessen.Dens utmerkede viskositetsøkende og væsketapsreduserende egenskaper gjør den til et populært valg innen borevæsker, sementeringsvæsker og fraktureringsvæsker.Spesielt har den vist lovende resultater for å forbedre oljeutvinningen.NaCMC kan motstå ulike løselige saltforurensninger og øke oljeutvinningen ved å redusere vanntap, og dens saltmotstand og viskositetsøkende evne gjør den ideell for å forberede borevæsker for ferskvann, sjøvann og mettet saltvann.
Natriumkarboksymetylhydroksypropylcellulose (NaCMHPC) og natriumkarboksymetylhydroksyetylcellulose (NaCMHEC) er to celluloseeterderivater med høy oppslemmingshastighet, god anti-kalsiumytelse og god viskositetsøkende evne, noe som gjør dem til utmerkede valg som boreslambehandlingsmidler og materialer for klargjøring av kompletteringsvæsker.De viser overlegen viskositetsøkende evne og væsketapsreduserende egenskaper sammenlignet med hydroksyetylcellulose, og deres evne til å bli formulert til borevæsker med forskjellige tettheter under vekten av kalsiumklorid gjør dem til et allsidig tilsetningsstoff for å øke oljeproduksjonen.
Hydroksyetylcellulose (HEC) er et annet cellulosederivat som brukes som et gjørmefortyknings- og stabiliseringsmiddel i bore-, kompletterings- og sementeringsprosessen.Sammenlignet med natriumkarboksymetylcellulose og guargummi har HEC sterk sandsuspensjon, høy saltkapasitet, god varmebestandighet, lav blandingsmotstand, mindre væsketap og gelbrytende blokk.HEC har blitt mye brukt på grunn av sin gode fortykningseffekt, lave restmengder og andre egenskaper.Totalt sett spiller celluloseetere som NaCMC, NaCMHPC, NaCMHEC og HEC kritiske roller i oljeutvinningsprosessen og har vist betydelig potensial for å forbedre oljeutvinningen.
2. Bygg- og malingsindustrien
Natriumkarboksymetylcellulose er et allsidig byggematerialetilsetning som kan brukes som retarder, vannretensjonsmiddel, fortykningsmiddel og bindemiddel for bygningsmur og pussmørtel.Den kan også brukes som dispergeringsmiddel, vannholdende middel og fortykningsmiddel for puss, mørtel og bakkeutjevnende materialer.En spesiell mur- og pussmørtelblanding laget av karboksymetylcellulose kan forbedre bearbeidbarhet, vannretensjon og sprekkmotstand, og unngå sprekker og hulrom i blokkveggen.I tillegg kan metylcellulose brukes til å lage miljøvennlige bygningsoverflatedekorasjonsmaterialer for høyverdige vegg- og steinfliser, samt til overflatedekorasjon av søyler og monumenter.
3. Daglig kjemisk industri
Natriumkarboksymetylcellulose er en allsidig stabiliserende viskosifikator som kan brukes i en rekke produkter.I pastaprodukter som inneholder faste pulverråmaterialer, spiller den en kritisk rolle i dispersjon og suspensjonsstabilisering.For flytende eller emulsjonskosmetikk fungerer det som et fortyknings-, dispergerings- og homogeniserende middel.Dette cellulosederivatet kan også fungere som en emulsjonsstabilisator, salve og sjampo fortyknings- og stabilisator, tannpasta-limstabilisator og vaskemiddelfortykningsmiddel og anti-flekkmiddel.Natriumkarboksymetylhydroksypropylcellulose, en type celluloseeter, er mye brukt som tannkremstabilisator på grunn av dens tiksotrope egenskaper, som bidrar til å opprettholde tannkremens formbarhet og konsistens.Dette derivatet er også motstandsdyktig mot salt og syre, noe som gjør det til et effektivt fortykningsmiddel i vaskemidler og anti-flekkemidler.Natriumkarboksymetylcellulose brukes ofte som smussdispergeringsmiddel, fortykningsmiddel og dispergeringsmiddel i produksjonen av vaskepulver og flytende vaskemidler.
4. Medisin og næringsmiddelindustri
I den farmasøytiske industrien er Yibang hydroksypropylkarboksymetylcellulose (HPMC) mye brukt som legemiddelhjelpestoff for preparater med kontrollert frigjøring og vedvarende frigjøring.Det fungerer som et frigjøringshemmende materiale for å regulere frigjøringen av legemidler, og som et beleggmateriale for å forsinke frigjøringen av formuleringer.Metylkarboksymetylcellulose og etylkarboksymetylcellulose brukes ofte til å lage tabletter og kapsler, eller til å belegge sukkerbelagte tabletter.I næringsmiddelindustrien er førsteklasses celluloseetere effektive fortykningsmidler, stabilisatorer, hjelpestoffer, vannholdende midler og mekaniske skummidler i ulike matvarer.Metylcellulose og hydroksypropylmetylcellulose anses metabolsk inerte og er trygge for konsum.Karboksymetylcellulose med høy renhet kan tilsettes matprodukter, inkludert melk og fløte, krydder, syltetøy, gelé, hermetikk, bordsirup og drikkevarer.I tillegg kan karboksymetylcellulose brukes til transport og lagring av fersk frukt som plastfolie, noe som gir en god friskholdende effekt, mindre forurensning, ingen skade og enkel mekanisert produksjon.
5. Optiske og elektriske funksjonsmaterialer
Den høyrente celluloseeteren med god syre- og saltbestandighet fungerer som en elektrolyttfortykningsstabilisator, og gir stabile kolloidale egenskaper for alkaliske og sink-manganbatterier.Noen celluloseetere viser termotrop flytende krystallinitet, slik som hydroksypropylcelluloseacetat, som danner kolesteriske flytende krystaller under 164 °C.
Hovedreferanse
● Ordbok for kjemiske stoffer.
● Egenskaper, fremstilling og industriell bruk av celluloseeter.
● Status Quo og utviklingstrend for Cellulose Ether Market.
