Eienskappe, voorbereiding en toepassing van sellulose-eter in die industrie

Die tipes, voorbereidingsmetodes, eienskappe en kenmerke van sellulose-eter is hersien, asook die toepassings van sellulose-eter in petroleum, konstruksie, papiervervaardiging, tekstiel, medisyne, voedsel, foto-elektriese materiale en daaglikse chemiese industrie. Sommige nuwe variëteite van sellulose-eterderivate met ontwikkelingsvooruitsigte is bekendgestel en hul toepassingsvooruitsigte is gesoek.

Sleutelwoorde:sellulose eter; Prestasie; Toepassing; Sellulose afgeleides

Sellulose is 'n soort natuurlike polimeerverbinding. Die chemiese struktuur daarvan is 'n polisakkaried-makromolekule met watervrye β-glukose as die basisring, met een primêre hidroksielgroep en twee sekondêre hidroksielgroepe op elke basisring. Deur chemiese modifikasie kan 'n reeks sellulose-derivate verkry word, sellulose-eter is een daarvan. Sellulose-eter word verkry deur die reaksie van sellulose en NaOH, en dan vereter met verskeie funksionele monomere soos metaanchloried, etileenoksied, propileenoksied, ens., deur die neweproduk sout en natriumsellulose te was. Sellulose-eter is 'n belangrike afgeleide van sellulose, kan wyd gebruik word in medisyne en gesondheid, daaglikse chemiese, papier, voedsel, medisyne, konstruksie, materiaal en ander nywerhede. Daarom het die ontwikkeling en benutting van sellulose-eter positiewe betekenis vir die omvattende benutting van hernubare biomassahulpbronne, die ontwikkeling van nuwe materiale en nuwe tegnologieë.

1. Klassifikasie en bereiding van sellulose-eter

Die klassifikasie van sellulose-eters word oor die algemeen in vier kategorieë verdeel volgens hul ioniese eienskappe.

1.1 Nie-ioniese sellulose-eter

Nie-ioniese sellulose-eter is hoofsaaklik sellulose-alkieleter, die voorbereidingsmetode is deur sellulose- en NaOH-reaksie, en dan met 'n verskeidenheid funksionele monomere soos metaanchloried, etileenoksied, propileenoksied-veretheringsreaksie, en dan deur die neweproduk te was sout en natrium sellulose te kry. Die belangrikste metielsellulose-eter, metielhidroksielselulose-eter, metielhidroksipropielsellulose-eter, hidroksiel-sellulose-eter, sianoetiel-sellulose-eter, hidroksibutielsellulose-eter. Die toepassing daarvan is baie wyd.

1.2 Anioniese sellulose-eter

Anioniese sellulose-eter is hoofsaaklik carboxymethyl sellulose natrium, carboxymethyl hydroxyethyl sellulose natrium. Die voorbereiding metode is deur die reaksie van sellulose en NaOH, en dan verethering met monochloorasynsuur of etileenoksied, propileenoksied, en dan was die neweproduk sout en natrium sellulose te kry.

1.3 kationiese sellulose-eter

Kationiese sellulose-eter is hoofsaaklik 3-chloor-2-hidroksipropyltrimetielammoniumchloried-sellulose-eter. Die voorbereidingsmetode is deur die reaksie van sellulose en NaOH, en dan die kationiese veretheringsmiddel 3 – chloor – 2 – hidroksipropyltrimetielammoniumchloried of etileenoksied, propileenoksied saam met veretheringsreaksie, en dan deur die neweproduk sout en natrium te was sellulose te kry.

1.4 Zwitterioniese sellulose-eter

Zwitterioniese sellulose-eter het beide anioniese groepe en kationiese groepe op die molekulêre ketting, die voorbereidingsmetode is deur sellulose en NaOH-reaksie, en dan met 'n chloorasynsuur en kationiese veretheringsmiddel 3 – chloor – 2 hidroksipropyltrimetiel ammoniumchloried-veretheringsreaksie, en dan gewas byproduk sout en natriumsellulose en verkry.

2.die eienskappe en kenmerke van sellulose-eter

2.1 Voorkomskenmerke

Sellulose-eter is oor die algemeen wit of melkwit, smaakloos, nie-giftig, met vloeibaarheid van veselagtige poeier, maklik om vog te absorbeer, opgelos in water in 'n deursigtige viskose stabiele kolloïed.

2.2 Filmvorming en adhesie

Die verethering van sellulose-eter het groot invloed op sy eienskappe, soos oplosbaarheid, filmvormende vermoë, bindingssterkte en soutverdraagsaamheid. Sellulose-eter het 'n hoë meganiese sterkte, buigsaamheid, hittebestandheid en koue weerstand, en het goeie verenigbaarheid met 'n verskeidenheid van harse en weekmakers, kan gebruik word om plastiek, films, vernis, gom, latex en farmaseutiese coating materiale te vervaardig.

2.3 Oplosbaarheid

Metielsellulose oplosbaar in koue water, onoplosbaar in warm water, maar ook oplosbaar in sommige organiese oplosmiddels; Metielhidroksiedsellulose oplosbaar in koue water, onoplosbaar in warm water en organiese oplosmiddels. Maar wanneer die waterige oplossing van metielsellulose en metielhidroksietielsellulose verhit word, sal die metielsellulose en metielhidroksietielsellulose neerslaan. Metielsellulose het by 45 ~ 60 ℃ neergeslaan, terwyl gemengde veretherde metielhidroksielsellulose by 65 ~ 80 ℃ neergeslaan het. Wanneer die temperatuur daal, los die neerslae weer op.

Natriumhidroksietielsellulose en karboksimetielhidroksietielsellulose is oplosbaar in water by enige temperatuur, maar onoplosbaar in organiese oplosmiddels (met 'n paar uitsonderings).

2.4 Verdikking

Sellulose-eter word in kolloïdale vorm in water opgelos, en die viskositeit daarvan hang af van die mate van polimerisasie van sellulose-eter. Die oplossing bevat makromolekules van hidrasie. As gevolg van die verstrengeling van makromolekules is die vloeigedrag van die oplossing anders as dié van Newtonse vloeistowwe, maar vertoon 'n gedrag wat wissel met die verandering van skuifkragte. As gevolg van die makromolekulêre struktuur van sellulose-eter, neem die viskositeit van oplossing vinnig toe met toenemende konsentrasie en neem vinnig af met toenemende temperatuur.

2.5 Degradeerbaarheid

Sellulose-eter word in die waterfase gebruik. Solank as wat water teenwoordig is, sal bakterieë groei. Die groei van bakterieë lei tot die produksie van ensiembakterieë. Die ensiembakterieë het die ongesubstitueerde gedehidreerde glukose-eenheidbinding langs sellulose-eter laat breek en die molekulêre gewig van polimeer het afgeneem. As 'n waterige oplossing van sellulose-eter dus vir 'n langer tydperk bewaar moet word, moet 'n preserveermiddel daarby gevoeg word, selfs al word antibakteriese sellulose-eter gebruik.

3.die toepassing van sellulose-eter in die industrie

3.1 Petroleumbedryf

Natriumkarboksimetielsellulose word hoofsaaklik in petroleumontginning gebruik. Dit word gebruik in die vervaardiging van modder om viskositeit te verhoog en waterverlies te verminder. Dit kan verskeie oplosbare soutbesoedeling weerstaan ​​en olieherwinningskoers verbeter.

Natriumkarboksimetielhidroksipropielsellulose en natriumkarboksimetielhidroksiëtielsellulose is 'n soort beter boormodderbehandelingsmiddel en voorbereiding van voltooiingsvloeistofmateriale, hoë verpulpingtempo, soutweerstand, kalsiumweerstand, goeie viskosifikasievermoë, temperatuurweerstand (160 ℃). Geskik vir die voorbereiding van vars water, seewater en versadigde soutwater boorvloeistof, onder die gewig van kalsiumchloried kan gemeng word in 'n verskeidenheid digthede (103 ~ 1279 / cm3) boorvloeistof, en maak dit 'n sekere viskositeit en lae filtrasie kapasiteit, sy viskositeit en filtrasie kapasiteit is beter as hydroxyethyl sellulose, is 'n goeie olie produksie bymiddels. Natrium karboksimetiel sellulose word wyd gebruik in die proses van petroleum ontginning van sellulose afgeleides, in die boor vloeistof, sement vloeistof, breking vloeistof en verbeter olie produksie word gebruik, veral in die boor vloeistof verbruik is groter, die belangrikste opstyg en landing filtrasie en viskosifikasie.

Hydroxyethyl sellulose word gebruik in die proses van boor, voltooiing en sementering as 'n modderverdikkingsstabilisator. Omdat hidroksieletielsellulose en natriumkarboksimielsellulose, guargom in vergelyking met goeie verdikkingseffek, suspensiesand, hoë soutinhoud, goeie hittebestandheid en klein weerstand, minder vloeistofverlies, gebreekte rubberblok, lae residu-eienskappe, wyd gebruik word.

3.2 Konstruksie- en deklaagbedryf

Boubou- en pleistermortelmengsel: natriumkarboksimetielsellulose kan gebruik word as vertraagmiddel, waterretensiemiddel, verdikkingsmiddel en bindmiddel, kan gebruik word as gipsbodem- en sementbodempleister, mortel- en grondgelykmaakmiddel, dispergeermiddel, waterretensiemiddel, verdikkingsmiddel. Dit is 'n soort spesiale messel- en pleistermortelmengsel vir deurlugbetonblokke gemaak van karboksimetielsellulose, wat die werkbaarheid, waterretensie en kraakweerstand van mortel kan verbeter en die krake en holte van die blokmuur kan vermy.

Bouoppervlakversieringsmateriaal: Cao Mingqian en ander metielsellulose gemaak van 'n soort omgewingsbeskermingsbouoppervlakversieringsmateriaal, die produksieproses is eenvoudig, skoon, kan gebruik word vir hoëgraadse muur, klipteëloppervlak, kan ook vir kolom gebruik word , tablet oppervlak versiering. Huang Jianping gemaak van carboxymethyl sellulose is 'n soort keramiek teël seëlmiddel, wat 'n sterk binding krag, goeie vervorming vermoë, produseer nie krake en val af, goeie waterdigte effek, helder en kleurvolle kleur, met 'n uitstekende dekoratiewe effek.

Toepassing in bedekkings: Metielsellulose en hidroksielellulose kan as stabiliseerder, verdikkingsmiddel en waterhoumiddel vir latexbedekkings gebruik word, kan ook as dispergeermiddel, viskosmaakmiddel en filmvormende middel vir gekleurde sementbedekkings gebruik word. Die byvoeging van sellulose-eter met toepaslike spesifikasies en viskositeit by latexverf kan die konstruksieprestasie van latexverf verbeter, spatsels voorkom, stoorstabiliteit en dekkrag verbeter. Die belangrikste verbruikersveld in die buiteland is latexbedekkings, daarom word sellulose-eterprodukte dikwels die eerste keuse van latexverfverdikker. Byvoorbeeld, die gemodifiseerde metielhidroksiedsellulose-eter kan die leidende posisie in die verdikkingsmiddel van latexverf behou vanweë sy goeie omvattende eienskappe. Byvoorbeeld, omdat sellulose-eter unieke termiese jel-eienskappe en oplosbaarheid het, kan soutweerstand, hittebestandheid en toepaslike oppervlakaktiwiteit gebruik word as 'n waterretensiemiddel, suspensiemiddel, emulgator, filmvormende middel, smeermiddel, bindmiddel en reologiese wysigingsmiddel. .

3.3 Papierbedryf

Papier nat bymiddels: CMC kan gebruik word as 'n vesel dispergeermiddel en papier versterker, kan by die pulp gevoeg word, want natrium karboksimetiel sellulose en pulp en verpakking deeltjies het dieselfde lading, kan die egaligheid van die vesel verhoog, verbeter die sterkte van die papier. As 'n versterker wat binne-in die papier bygevoeg word, verhoog dit die bindingsamewerking tussen die vesels, en kan die treksterkte, breekweerstand, papiergelykheid en ander fisiese indekse verbeter. Natriumkarboksimetielsellulose kan ook as smeermiddel in die pulp gebruik word. Benewens sy eie grootte graad, kan dit ook gebruik word as 'n beskermende middel van kolofonium, AKD en ander sizing agente. Kationiese sellulose-eter kan ook as papierretensiehulpfilter gebruik word, verbeter die retensietempo van fyn vesel en vuller, kan ook as papierversterking gebruik word.

Coating gom: Gebruik vir coating verwerking papier coating gom, kan vervang kaas, deel van die latex, sodat druk ink maklik om te penetreer, duidelike rand. Dit kan ook gebruik word as pigmentverspreider, viskositeitsmiddel en stabiliseerder.

Oppervlaklimmiddel: Natriumkarboksimetielsellulose kan gebruik word as papieroppervlaklimmiddel, verbeter die oppervlaksterkte van papier in vergelyking met die huidige gebruik van polivinielalkohol, gemodifiseerde stysel nadat die oppervlaksterkte met ongeveer 10% verhoog kan word, die dosis word verminder met ongeveer 30%. Dit is 'n belowende oppervlak smeermiddel vir papiervervaardiging, en sy reeks nuwe variëteite moet aktief ontwikkel word. Kationiese sellulose-eter het 'n beter oppervlakgrootte-prestasie as kationiese stysel, kan nie net die oppervlaksterkte van papier verbeter nie, maar kan ook die inkabsorpsie van papier verbeter, die kleureffek verhoog, is ook 'n belowende oppervlakgroottemiddel.

3.4 Tekstielbedryf

In die tekstielbedryf kan sellulose-eter as smeermiddel, egaliseringsmiddel en verdikkingsmiddel vir tekstielpulp gebruik word.

Maatmiddel: sellulose-eter soos natriumkarboksimetiel-sellulose, hidroksielkarboksimetiel-sellulose-eter, hidroksipropylkarboksimetiel-sellulose-eter en ander variëteite kan as maatmiddel gebruik word, en nie maklik om te verswak en te vorm nie, druk en kleur, sonder om te ontsmeer, bevorder kleurstof kan eenvormige verkry word kolloïed in water.

Nivelleringsmiddel: kan die hidrofiele en osmotiese krag van kleurstof verbeter, want die viskositeitsverandering is klein, maklik om die kleurverskil aan te pas; Kationiese sellulose-eter het ook kleur- en kleureffek.

Verdikkingsmiddel: natriumkarboksimetielsellulose, hidroksiëtielkarboksimetielsellulose-eter, hidroksipropylkarboksimetielsellulose-eter kan gebruik word as 'n druk- en kleurverdikkingsmiddel, met 'n klein oorblyfsel, hoë kleurtempo-eienskappe, is 'n klas van baie potensiële tekstielbymiddels.

3.5 Huishoudelike chemikalieë industrie

Stabiele viskositeitversterker: Natriummetielsellulose in soliede poeier rou materiaal pasta produkte speel 'n dispersie suspensie stabiliteit, in vloeibare of emulsie skoonheidsmiddels verdikking, verspreiding, homogenisering en ander rolle. Dit kan gebruik word as stabiliseerder en viskositeit.

Emulgerende stabiliseerder: doen salf, sjampoe emulgator, verdikkingsmiddel en stabiliseerder. Natriumkarboksimetielhidroksipropielsellulose kan gebruik word as 'n tandepasta-kleefmiddelstabilisator, met goeie tiksotropiese eienskappe, sodat die tandepasta goeie vormbaarheid, langtermyn vervorming, eenvormige en delikate smaak het. Natriumkarboksimetiel-hidroksipropielsellulose-soutweerstand, suurweerstand is beter, die effek is baie beter as karboksimetielsellulose, kan as skoonmaakmiddel in die viskosmiddel gebruik word, vuilaanhegtingsvoorkomingsmiddel.

Dispersieverdikkingsmiddel: In skoonmaakmiddelproduksie, die algemene gebruik van natriumkarboksimetielsellulose as skoonmaakmiddel, skoonmaakmiddel vuilverspreider, vloeibare skoonmaakmiddelverdikker en dispergeermiddel.

3.6 Farmaseutiese en voedselnywerhede

In die farmaseutiese industrie kan hidroksipropielkarboksimetielsellulose gebruik word as middelhulpmiddels, wyd gebruik in orale geneesmiddelskelet-gekontroleerde vrystelling en volgehoue ​​vrystelling voorbereidings, as 'n vrystelling blokkerende materiaal om die vrystelling van medisyne te reguleer, as bedekkingsmateriaal volgehoue ​​vrystelling agent, volgehoue ​​vrystelling korrels , volgehoue ​​vrystelling kapsules. Die mees gebruikte is metielkarboksimetielsellulose, etielkarboksimetielsellulose, soos MC word dikwels gebruik in die vervaardiging van tablette en kapsules, of bedekte suikerbedekte tablette.

Kwaliteit graad van sellulose eter kan gebruik word in die voedsel industrie, in 'n verskeidenheid van voedsel is 'n effektiewe verdikkingsmiddel, emulgator, stabiliseerder, hulpstof, water vashoumiddel en meganiese skuim agent. Metielsellulose en hidroksipropielmetielsellulose is erken as nie-skadelike metaboliese inerte stowwe. Hoë suiwerheid (99,5% of meer suiwerheid) karboksimetielsellulose kan by voedsel gevoeg word, soos melk en roomprodukte, speserye, konfyte, jellie, blikkies, tafelstroop en drank. Suiwerheid van meer as 90% carboxymethyl sellulose kan gebruik word in voedsel-verwante aspekte, soos toegepas op die vervoer en berging van vars vrugte, die plastiek wrap het 'n goeie preservering effek, minder besoedeling, geen skade, maklik om te gemeganiseerde produksie voordele.

3.7 Optiese en elektriese funksionele materiale

Elektroliet verdikking stabiliseerder: as gevolg van die hoë suiwerheid van sellulose-eter, goeie suur weerstand, sout weerstand, veral yster en swaar metaal inhoud is laag, so die kolloïed is baie stabiel, geskik vir alkaliese battery, sink mangaan battery elektroliet verdikking stabiliseerder.

Vloeibare kristalmateriale: Sedert 1976, is die eerste ontdekking van hidroksipropielsellulose – waterstelsel vloeibare kristalvraefase gevind in geskikte organiese oplossing, baie sellulosederivate in hoë konsentrasie kan anisotropiese oplossing vorm, byvoorbeeld hidroksipropielsellulose en sy asetaat, propionaat , bensoaat, ftalaat, asetisie-etielsellulose, hidroksiedielsellulose, ens. Benewens die vorming van kolloïdale ioniese vloeibare kristaloplossing, toon sommige esters van hidroksipropielsellulose ook hierdie eienskap.

Baie sellulose-eters toon termotropiese vloeibare kristal eienskappe. Asetielhidroksipropielsellulose het termogeniese cholesteriese vloeibare kristal onder 164 ℃ gevorm. Asetoasetaat-hidroksipropielsellulose, trifluoroasetaat-hidroksipropielsellulose, hidroksielpropielsellulose en sy derivate, etielhidroksipropielsellulose, trimetielsilisellulose en butieldimetielsilisellulose, heptiel- en butoksieletielsellulose, hidroksieletielsellulose-asetaat, ens., het almal termogeniese cholesteriese vloeibare kristal getoon. Sommige sellulose-esters soos sellulosebenzoaat, p-metoksibensoaat en p-metielbensoaat, selluloseheptanaat kan termogeniese cholesteriese vloeibare kristalle vorm.

Elektriese isolasie materiaal: sianoethyl sellulose veretheringsmiddel vir akrilonitril, sy hoë diëlektriese konstante, lae verlies koëffisiënt, kan gebruik word as fosfor en elektroluminescerende lampe hars matriks en transformator isolasie.

4. Slotopmerkings

Die gebruik van chemiese modifikasie om sellulose-afgeleides met spesiale funksies te verkry, is 'n doeltreffende manier om nuwe gebruike vir sellulose, die grootste natuurlike organiese materiaal in die wêreld, te vind. As een van sellulose-afgeleides, is sellulose-eter soos fisiologiese onskadelike, besoedelingvrye wateroplosbare polimeermateriale vanweë die uitstekende eienskappe daarvan, in baie nywerhede gebruik, en sal 'n breër vooruitsig vir ontwikkeling hê.