الخصائص وإعداد وتطبيق الأثير السليلوز في الصناعة

تمت مراجعة الأنواع وطرق التحضير وخصائص وخصائص الأثير السليلوز ، وكذلك تطبيقات السليلوز الأثير في البترول ، البناء ، صناعة الورق ، النسيج ، الطب ، الغذاء ، المواد الكهروضوئية والصناعة الكيميائية اليومية. تم تقديم بعض أنواع جديدة من مشتقات الأثير السليلوز مع آفاق التنمية وتمت احتمالات تطبيقها.

الكلمات الرئيسية:السليلوز الأثير؛ أداء؛ طلب؛ مشتقات السليلوز

السليلوز هو نوع من مركب البوليمر الطبيعي. هيكلها الكيميائي هو جزيء كبير في السكاريد مع جلوكوز اللامائي كحلق الأساسي ، مع مجموعة هيدروكسيل أولية ومجموعتان هيدروكسيل ثانوي على كل حلقة أساسية. عن طريق التعديل الكيميائي ، يمكن الحصول على سلسلة من مشتقات السليلوز ، الأثير السليلوز هو واحد منهم. يتم الحصول على الأثير السليلوز من خلال تفاعل السليلوز وميدلي الصوديوم ، ثم الأثير مع مونومرات وظيفية مختلفة مثل كلوريد الميثان وأكسيد الإيثيلين وأكسيد البروبيلين ، وما إلى ذلك ، عن طريق غسل ملح المنتج والسليلوز الصوديوم. الأثير السليلوز هو مشتق مهم من السليلوز ، ويمكن استخدامه على نطاق واسع في الطب والصحة ، والكيميائية اليومية ، والورق ، والطعام ، والطب ، والبناء ، والمواد وغيرها من الصناعات. لذلك ، فإن تطوير واستخدام الأثير السليلوز له أهمية إيجابية للاستخدام الشامل لموارد الكتلة الحيوية المتجددة ، وتطوير مواد جديدة وتقنيات جديدة.

1. تصنيف وإعداد الأثير السليلوز

ينقسم تصنيف إيثرات السليلوز بشكل عام إلى أربع فئات وفقًا لخصائصها الأيونية.

1.1 الأثير السليلوز غير الأيوني

الأثير غير السليلوز غير الأيوني هو بشكل أساسي الأثير الألكيل السليلوز ، وطريقة التحضير هي عن طريق تفاعل السليلوز وميدالية الصوديوم ، ثم مع مجموعة متنوعة من المونومرات الوظيفية مثل كلوريد الميثان ، وأكسيد الإيثيلين ، وتفاعل أكسيد البروبيلين ، ثم عن طريق غسل المنتج الثانوي الملح والسليلوز الصوديوم للحصول على. الأثير السليلوز الميثيل الرئيسي ، الأثير هيدروكسي إيثيل السليلوز ، الأثير هيدروكسي بروبيلوز الميثيل ، الأثير الهيدروكسي إيثيل السليلوز ، الأثير السليلوز السيانوي إيثيل ، الأثير هيدروكسي بوتيل السليلوز. تطبيقه واسع جدا.

1.2 الأثير السليلوز الأنيوني

الأثير السليلوز الأنيوني هو بشكل أساسي الصوديوم السليلوز الكربوكيميثيل ، الصوديوم هيدروكسي ميثيل السليلوز الصوديوم. طريقة التحضير هي عن طريق تفاعل السليلوز و NaOH ، ثم الأثير مع حمض أحادي كلورو أسيتيك أو أكسيد الإيثيلين ، وأكسيد البروبيلين ، ثم يغسل ملح المنتج الثانوي والسليلوز الصوديوم للحصول عليه.

1.3 الكاتيون السليلوز الأثير

الأثير السليلوز الكاتيوني هو أساسا 3 - الكلور - 2 - هيدروكسي بروبيل تريميثيل كلوريد كلوريد السليلوز الأثير. طريقة التحضير هي عن طريق تفاعل السليلوز و NaOH ، ثم عامل الأثير الكاتيوني 3-الكلور-2-هيدروكسي بروبيل تريميثيل كلوريد الأمونيوم أو أكسيد الإيثيلين ، وأكسيد البروبيلين مع تفاعل الأثير ، ثم عن طريق غسل ملح وصوديوم السليلوز للحصول.

1.4 Zwitterionic السليلوز الأثير

الأثير السليلوز zwitterionic له كل من المجموعات الأنيونية والمجموعات الكاتيونية على السلسلة الجزيئية ، طريقة التحضير هي عن طريق تفاعل السليلوز وميدالية الصوديوم ، ثم مع حمض الكلوروسيتيك وعامل الأثير الكاتيوني 3 - الكلور - 2 الكلور - 2 عن طريق الملح الثانوي السليلوز والسليلوز الصوديوم والحصول عليه.

2. خصائص وخصائص الأثير السليلوز

2.1 ميزات المظهر

الأثير السليلوز عمومًا أبيض أو حليبي أبيض ، لا طعم له ، غير سامة ، مع سيولة مسحوق ليفي ، يسهل امتصاص الرطوبة ، يذوب في الماء إلى الغروية اللزجة الشفافة.

2.2 تشكيل الأفلام والالتصاق

إن إدرج الأثير السليلوز له تأثير كبير على خصائصه ، مثل الذوبان ، وقدرة تشكيل الأفلام ، وقوة الرابطة ، وتحمل الملح. الأثير السليلوز لديه قوة ميكانيكية عالية ، والمرونة ، ومقاومة الحرارة ، ومقاومة البرد ، ولديه توافق جيد مع مجموعة متنوعة من الراتنجات والملدنات ، يمكن استخدامها لتصنيع المواد البلاستيكية والأفلام واللنظيات والمواد اللاصقة والطالب اللاتكس ومواد الطلاء الصيدلانية.

2.3 الذوبان

ميثيل السليلوز قابل للذوبان في الماء البارد ، غير قابل للذوبان في الماء الساخن ، ولكن أيضًا قابل للذوبان في بعض المذيبات العضوية ؛ ميثيل هيدروكسي إيثيل السليلوز قابل للذوبان في الماء البارد ، غير قابل للذوبان في الماء الساخن والمذيبات العضوية. ولكن عندما يتم تسخين المحلول المائي لسليلوز الميثيل وهما الهيدروكسي إيثيل السليلوز ، فإن السليلوز الميثيل وهما الميثيل هيدروكسي إيثيل السليلوز. ترسب السليلوز الميثيل في 45 ~ 60 ℃ ، في حين أن ميثيل هيدروكسي إيثيل السليلوز المخلوط في 65 ~ 80 ℃. عندما تنخفض درجة الحرارة ، تترسب العدوانية.

السليلوز هيدروكسي إيثيل الصوديوم و carboxymethyl hydroxyethyl السليلوز قابل للذوبان في الماء في أي درجة حرارة ، ولكنه غير قابل للذوبان في المذيبات العضوية (مع استثناءات قليلة).

2.4 سماكة

يذوب الأثير السليلوز في الماء في شكل غروي ، ويعتمد لزوجته على درجة بلمرة الأثير السليلوز. يحتوي المحلول على الجزيئات الكبيرة من الترطيب. بسبب تشابك الجزيئات الكبيرة ، يختلف سلوك التدفق في الحل عن تلك الموجودة في السوائل النيوتونية ، ولكنه يظهر سلوكًا يختلف مع تغيير قوى القص. بسبب التركيب الجزيئي للأثير السليلوز ، تزداد لزوجة المحلول بسرعة مع زيادة التركيز وتناقص بسرعة مع زيادة درجة الحرارة.

2.5 قابلية التحلل

يستخدم الأثير السليلوز في المرحلة المائية. طالما كان الماء موجودًا ، ستنمو البكتيريا. يؤدي نمو البكتيريا إلى إنتاج بكتيريا الإنزيم. جعلت بكتيريا الإنزيم رابطة وحدة الجلوكوز المجففة غير المدعومة بجوار كسر الأثير السليلوز وانخفض الوزن الجزيئي للبوليمر. لذلك ، إذا تم الحفاظ على محلول مائي من الأثير السليلوز لفترة أطول من الزمن ، فيجب إضافة حافظة عليه ، حتى لو تم استخدام الأثير السليلوز المضاد للبكتيريا.

3. تطبيق الأثير السليلوز في الصناعة

3.1 صناعة البترول

يستخدم السليلوز الصوديوم السليلوز بشكل رئيسي في استغلال البترول. يتم استخدامه في تصنيع الطين لزيادة اللزوجة وتقليل فقدان المياه. يمكن أن تقاوم العديد من تلوث الملح القابل للذوبان وتحسين معدل استرداد الزيت.

تعد الصوديوم كربوكسي ميثيل هيدروكسي بروبيلوز السليلوز والكربوكسي ميثيل الصوديوم هيدروكسي إيثيل السليلوز نوعًا من عامل علاج طين الحفر بشكل أفضل وإعداد مواد سائل الانتهاء ، ومعدل اللب المرتفع ، ومقاومة الملح ، ومقاومة الكالسيوم ، وقدرة على اللزوجة الجيدة ، ومقاومة درجة الحرارة (160 ℃). مناسبة لإعداد المياه العذبة ومياه البحر وسائل حفر المياه المالحة المشبعة ، تحت وزن كلوريد الكالسيوم يمكن خلطه في مجموعة متنوعة من الكثافة (103 ~ 1279 / سم 3) ، وجعله يحتوي على لزوجة معينة وترشيح منخفض السعة ، لزوجتها وسعة الترشيح أفضل من هيدروكسي إيثيل السليلوز ، هي إضافات جيدة في إنتاج الزيت. يستخدم السليلوز الصوديوم كربوكيثيلوز على نطاق واسع في عملية استغلال البترول لمشتقات السليلوز ، في سائل الحفر ، وتزويد السائل ، وسائل التكسير وتحسين إنتاج الزيت ، خاصة في استهلاك سائل الحفر أكبر ، والترشيح الرئيسي للإقلاع والهبوط.

يستخدم هيدروكسي إيثيل السليلوز في عملية الحفر والإنجاز والأسمنت كمثبت سماكة الطين. نظرًا لأن السليلوز الهيدروكسي إيثيل والسيلولوز الصوديوم السليلوز ، علكة الغار مقارنة بتأثير سماكة جيد ، رمل التعليق ، محتوى ملح مرتفع ، مقاومة جيدة للحرارة ، تم استخدامها على نطاق واسع مقاومة صغيرة ، وفقدان أقل سائلًا ، وكتلة مطاطية مكسورة ، وخصائص بقايا منخفضة ، على نطاق واسع.

3.2 صناعة البناء والطلاء

بناء البناء والجزر الملاذ الملاط: يمكن استخدام سليلوز الصوديوم الكاريبي ميثيل كوكيل متخلف ، وكيل الاحتفاظ بالماء ، والمكثفة والوثق ، يمكن استخدامه كجوب الجبس أسفل الجص السفلي ، ومواد الهاون وتسوية الأرض ، وكيل الاحتفاظ بالماء ، ومكثف. إنه نوع من مزيج الملاط الخاص والتجصيص الخاص بالجص للكتل الخرسانية الهوائية المصنوعة من السليلوز الكربوكيميثيل ، مما يمكن أن يحسن من قابلية التشغيل والاحتفاظ بالماء ومقاومة الملاط وتجنب تكسير جدار الكتلة وجوفاءها.

مواد البناء للديكور السطحي: Cao Mingqian وغيرها من السليلوز الميثيل المصنوع من نوع من مواد زخرفة سطح بناء حماية البيئة ، يمكن أيضًا استخدام عملية الإنتاج الخاصة به ، ونظيفة ، ويمكن استخدامها أيضًا في الجدار عالي الجودة ، وسطح البلاط الحجري ، للعمود ، الديكور سطح الكمبيوتر اللوحي. Huang Jianping المصنوع من السليلوز الكربوكيميثيل السليلوز هو نوع من مانع التسرب بلاط السيراميك ، والذي له قوة ترابط قوية ، وقدرة تشوه جيدة ، لا ينتج تشققات وتسقط ، تأثير جيد للماء ، لون مشرق وملون ، مع تأثير زخرفي ممتاز.

التطبيق في الطلاء: يمكن أيضًا استخدام السليلوز السليلوز الميثيل والسلولوز الهيدروكسي إيثيل كثبات ، وكيل محفوظة مثمرة ومياه لطلاء اللاتكس ، بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا استخدامه كوكيل تشتت ، وكيل تشكيل أفلام للطلاء الأسمنت الملون. يمكن أن تؤدي إضافة الأثير السليلوز مع المواصفات المناسبة واللزوجة إلى الطلاء اللاتكس إلى تحسين أداء البناء لطلاء اللاتكس ، ويمنع التعثر ، وتحسين استقرار التخزين وطاقة الغطاء. حقل المستهلك الرئيسي في الخارج هو الطلاء اللاتكس ، لذلك ، غالبًا ما تصبح منتجات الأثير السليلوز الخيار الأول لتثبيت الطلاء اللاتكس. على سبيل المثال ، يمكن أن يحافظ الأثير على الميثيل هيدروكسي إيثيل السليلوز على الحفاظ على الموضع الرئيسي في ثخنة الطلاء اللاتكس بسبب خصائصه الشاملة الجيدة. على سبيل المثال ، نظرًا لأن الأثير السليلوز لديه خصائص هلام حرارية فريدة من نوعها ، يمكن استخدامها للذوبان ، ومقاومة الملح ، ومقاومة الحرارة ، ولديها النشاط السطحي المناسب ، كعامل الاحتفاظ بالماء ، وكيل التعليق ، والمستحلب ، وعامل تشكيل الأفلام ، ومواد التشحيم ، والموثق ، والتعديل الريولوجي .

3.3 صناعة الورق

إضافات رطبة للورق: يمكن استخدام CMC كمحسن مشتت من الألياف والورق ، إلى اللب ، لأن السليلوز الكربوكيميثيل الصوديوم وجزيئات اللب والتعبئة يمكن أن تزيد من نفس الشحنة. ورق. كما تمت إضافة المعزز داخل الورقة ، فإنه يزيد من تعاون السندات بين الألياف ، ويمكن أن يحسن قوة الشد ، ومقاومة كسر ، وتساوي الورق وغيرها من الفهارس المادية. يمكن أيضًا استخدام سليلوز الصوديوم كربوكسي ميثيل كعامل تغيير في اللب. بالإضافة إلى درجة التحجيم الخاصة بها ، يمكن أيضًا استخدامها كعامل وقائي لـ Rosin و AKD وعوامل التحجيم الأخرى. يمكن أيضًا استخدام الأثير السليولوز الكاتيوني كمرشح للاحتفاظ بالورق ، وتحسين معدل الاحتفاظ بالألياف الدقيقة والحشو ، يمكن أيضًا استخدامه كتعزيز للورق.

طلاء لاصق: يستخدم للاصطوانة الطلاء الورقية للطلاء ، يمكن أن يحل محل الجبن ، جزء من اللاتكس ، بحيث طباعة الحبر السهل على حافة واضحة. يمكن أيضًا استخدامه كتشتت الصباغ ، اللزجة والمثبت.

عامل تحجيم السطح: يمكن استخدام السليلوز الصوديوم كربوكسي ميثيل السليلوز كعامل تحجيم سطح الورق ، وتحسين قوة السطح للورق ، مقارنة مع الاستخدام الحالي لكحول البولي فينيل ، والنشا المعدلة بعد زيادة قوة السطح بحوالي 10 ٪ ، يتم تقليل الجرعة بحوالي 30 ٪. إنه عامل تحجيم السطح الواعد لصنع الورق ، ويجب تطوير سلسلة من الأصناف الجديدة بنشاط. الأثير السليلوز الكاتيوني له أداء تحجيم سطح أفضل من النشا الكاتيوني ، لا يمكنه فقط تحسين قوة سطح الورق ، ولكن يمكن أيضًا تحسين امتصاص الحبر للورق ، وزيادة تأثير الصباغة ، وهو أيضًا عامل تحجيم السطح الواعد.

3.4 صناعة النسيج

في صناعة النسيج ، يمكن استخدام الأثير السليلوز كعامل التحجيم ، وكيل التسوية وعامل سماكة للب النسيج.

عامل التحجيم: الأثير السليلوز مثل السليلوز الكربوكيميثيل الصوديوم ، ويمكن استخدام الأثير من السليلوز هيدروكسي إيثيل إيثيل السليلوز ، والهيدروكسي بروبيل السليلوز السليلوز ، وتكنولوجيا ، وأصناف أخرى يمكن أن تعزز من عميل التحجيم ، وليس من السهل تدهورها وطباعة ، وعلاج ، دون أن تتسرب ، الغروية في الماء.

عامل التسوية: يمكن أن يعزز الطاقة المحبة للماء والأنسوزي للصبغة ، لأن تغيير اللزوجة صغير وسهل ضبط اختلاف اللون ؛ الأثير السليلوز الكاتيوني له أيضًا تأثير الصباغة والتلوين.

عامل السماكة: يمكن استخدام الكربوكيميثيل السليلوز الصوديوم إيثر كربوكسي ميثيل السليلوز ، الأثير هيدروكسي بروبيل السليلوز السليلوز ، كعامل تكثيف الملاط ، مع بقايا صغيرة ، وخصائص عالية معدل اللون ، هي فئة من الإثبات المحتملة للغاية.

3.5 صناعة المواد الكيميائية المنزلية

اللزوجة المستقرة: تلعب ميثيل سيلولوز الصوديوم في منتجات مادة صعبة من المسحوق الخام استقرارًا في تعليق التشتت ، في سماكة مستحضرات التجميل السائلة أو المستحلب ، التشتت ، متجانسة وغيرها من الأدوار. يمكن استخدامه كمثبت وزوج.

مثبت المستحلب: DO مرهم ، مستحلب الشامبو ، عامل سماكة ومثبت. يمكن استخدام سليلوز الصوديوم كربوكسي ميثيل هيدروكسي بروبيل كاستقرار لاصق معجون الأسنان ، مع خصائص ثانوية جيدة ، بحيث يتمتع معجون الأسنان بتشكيل جيد ، تشوه طويل الأجل ، طعم موحد وحساسة. مقاومة ملح الصوديوم هيدروكسي بروبيل السليلوز ، مقاومة الحمض متفوقة ، التأثير أفضل بكثير من السليلوز الكربوكيميثيل ، يمكن استخدامه كمنظف في اللزوجة ، وكيل الوقاية من مرفق الأوساخ.

مثخن للتشتت: في إنتاج المنظفات ، الاستخدام العام لسليلوز الكربوكيميثيل الصوديوم كمنظفات منظفات الأوساخ مشتتة ، مثخن للمنظفات السائلة والتشتت.

3.6 الصناعات الصيدلانية والغذائية

في صناعة الأدوية ، يمكن استخدام هيدروكسي بروبيلوز السليلوز السليلوز هيدروكسي بروبيل كسيارات دوائية ، وتستخدم على نطاق واسع في الإفراج عن الهيكل العظمي عن طريق الفم ، والاستعدادات المستمرة للإفراج ، كمواد حظر إطلاق لتنظيم إطلاق الأدوية ، كعامل تحرير مواد طلاء مستدامة ، مستدامة. ، كبسولات الإفراج المستمرة. الأكثر استخدامًا على نطاق واسع هو السليلوز الكربوكيمي ميثيل ، السليلوز الكربوكمي ميثيل ، مثل MC غالبًا ما يتم استخدامه في تصنيع الأقراص والكبسولات ، أو أقراص مغلفة بالسكر المغلفة.

جودة درجة الأثير السليلوز يمكن استخدامها في صناعة المواد الغذائية ، في مجموعة متنوعة من الأطعمة هو عامل سماكة فعال ، مستحلب ، مثبت ، عامل الاحتفاظ بالماء ، وكيل الرغوة الميكانيكية. تم التعرف على السليلوز الميثيل والهيدروكسي بروبيل السليلوز ميثيلوز كمواد خاملة الأيض غير المتأملة. يمكن إضافة نقاء عالية (99.5 ٪ أو أكثر من نقاء) السليلوز الكربوكيثيلوز إلى الأطعمة ، مثل منتجات الحليب والكريمة ، والتوابل ، والمربى ، والهلام ، والعلب ، وشراب الطاولة والمشروبات. يمكن استخدام نقاء أكثر من 90 ٪ من السليلوز الكربوكيميثيل في الجوانب المرتبطة بالأغذية ، مثل المطبق على نقل وتخزين الفواكه الطازجة ، والغلاف البلاستيكي له تأثير جيد للحفاظ عليه ، وأقل تلوث ، ولا ضرر ، وسهلة إلى ميكانيكي مزايا الإنتاج.

3.7 المواد الوظيفية البصرية والكهربائية

مثبتات سماكة الإلكتروليت: نظرًا لارتفاع نقاء السليلوز الأثير ، فإن مقاومة الحمض الجيدة ، ومقاومة الملح ، وخاصة محتوى الحديد والمعادن الثقيلة منخفضة ، لذلك فإن الغروانية مستقرة للغاية ، ومناسبة للبطارية القلوية ، والثنائيات المنجنيز المنجنية للبطارية.

المواد البلورية السائلة: منذ عام 1976 ، تم العثور على أول اكتشاف للهدروكسي بروبيل السليلوز - مرحلة اسأل كريستال سائل نظام المياه ، في محلول عضوي مناسب ، يمكن أن تشكل العديد من مشتقات السليلوز في تركيز عالية من محلول تباين الخوزير. ، البنزوات ، الفثالات ، السليلوز acetyxyethyl ، السليلوز الهيدروكسي إيثيل ، وما إلى ذلك ، بالإضافة إلى تشكيل محلول بلوري السائل الأيوني الغروي ، تظهر بعض استرات السليلوز هيدروكسي بروبيل هذه الخاصية أيضًا.

تظهر العديد من إيثرات السليلوز خصائص البلورة السائلة الحرارية. أسيتيل هيدروكسي بروبيل السليلوز تشكلت بلورة سائل كوليستيرويك حراريًا أقل من 164 ℃. الأسيتوسيتات هيدروكسي بروبيل السليلوز ، السليلوز هيدروكسي بروبيل ، السليلوز هيدروكسي بروبيل ومشتقاته ، هيدروكسيليولوز ، السليلوز Ate ، وما إلى ذلك ، أظهرت جميعها بلورة سائلة كوليستيروية حرارية. بعض استرات السليلوز مثل البنزوات السليلوز ، P-methoxybenzoate و P-methylbenzoate ، يمكن أن تشكل السليلوز هتانات بلورات سائلة كوليستيرية حرارية.

مادة العزل الكهربائي: يمكن استخدام عامل الأثير السليلوز السيانوي إيثيل للأكريلونيتريل ، وهو معامل عازلة عازلة ، معامل فقدان منخفض ، كفوسفور ومصابيح راتنجات المصابيح الكهربائية وعزل المحول.

4. ملاحظات الختام

يعد استخدام التعديل الكيميائي للحصول على مشتقات السليلوز ذات الوظائف الخاصة وسيلة فعالة لإيجاد استخدامات جديدة للسليلوز ، وهي أكبر مادة عضوية طبيعية في العالم. كواحدة من مشتقات السليلوز ، تم استخدام الأثير السليلوز مثل مواد البوليمرات الفسيولوجية غير الضارة ، والذوبان في التلوث بسبب خصائصها الممتازة ، في العديد من الصناعات ، وسيكون لها احتمال أوسع للتنمية.