Hidroksietilselüloz(HEC) unikal xüsusiyyətlərinə görə müxtəlif sənaye sahələrində geniş tətbiqlər tapan çox yönlü bir polimerdir. Ən çox yayılmış təbii polimerlərdən biri olan selülozdan əldə edilən HEC suda həll olunma qabiliyyəti, qeyri-ion təbiəti və özlü elastik məhlullar əmələ gətirmək qabiliyyəti ilə diqqəti cəlb etmişdir. Bu hərtərəfli bələdçi hidroksietilselülozun strukturunu, xassələrini, sintezini, tətbiqlərini və gələcək potensial inkişaflarını araşdırır.

Hidroksietilselülozun quruluşu və xüsusiyyətləri:

HEC sellüloza törəməsidir, β(1→4) qlikozid bağları ilə bağlanmış təkrarlanan qlükoza vahidlərindən ibarət xətti polisaxariddir. Selülozun onurğası boyunca hidroksil qrupları (-OH) kimyəvi modifikasiya üçün yerlər təmin edir və HEC kimi müxtəlif sellüloza törəmələrinin yaranmasına səbəb olur. HEC vəziyyətində, hidroksietil qrupları (-CH2CH2OH) eterləşmə reaksiyaları vasitəsilə sellüloza onurğasına daxil olur.

Anhidroqlükoza vahidinə düşən hidroksietil qruplarının orta sayına istinad edən əvəzetmə dərəcəsi (DS) HEC-in xüsusiyyətlərinə təsir göstərir. Daha yüksək DS dəyərləri suda həllolma qabiliyyətinin artmasına və gel əmələ gəlməsi meylinin azalmasına səbəb olur. Molekulyar çəki də HEC-nin reoloji xassələrinin müəyyən edilməsində həlledici rol oynayır, yüksək molekulyar ağırlıqlı polimerlər adətən daha çox qalınlaşma effektivliyi nümayiş etdirir.

HEC əla suda həllolma qabiliyyəti nümayiş etdirir, bu da onu sulu formulalarda çox faydalı edir. Suda həll edildikdə, HEC psevdoplastik davranışa malik şəffaf və rəngsiz məhlullar əmələ gətirir, yəni artan kəsmə sürəti ilə özlülük azalır. Bu reoloji davranış bir çox tətbiqlərdə arzuolunandır, çünki o, HEC tərkibli məhsulların asan tətbiqinə və yayılmasına imkan verir.

Hidroksietilselülozun sintezi:

HEC-in sintezi nəzarət edilən şəraitdə qələvi katalizatorların iştirakı ilə selülozun etilen oksidi ilə reaksiyasını əhatə edir. Proses adətən yüksək temperaturda sulu mühitdə baş verir və temperatur, reaksiya vaxtı və sellülozun etilen oksidə nisbəti kimi reaksiya parametrlərini tənzimləməklə eterləşmənin dərəcəsi idarə oluna bilər.

Reaksiyadan sonra yaranan hidroksietilselüloz adətən çirkləri və reaksiyaya girməmiş reagentləri təmizləmək üçün təmizlənir. Təmizləmə üsulları toz və ya qranullar kimi istənilən formada son məhsulu əldə etmək üçün çökmə, filtrasiya, yuyulma və qurutma mərhələlərini əhatə edə bilər.

Hidroksietilselülozun tətbiqi:

1. Şəxsi Qulluq Məhsulları: HEC qalınlaşdırıcı, sabitləşdirici və film əmələ gətirən xüsusiyyətlərinə görə fərdi qulluq sənayesində geniş istifadə olunur. Onu şampunlar, kondisionerlər, bədən yumaları, kremlər, losyonlar və gellər də daxil olmaqla müxtəlif məhsullarda tapmaq olar. Bu formulalarda HEC özlülüyünü artırır, məhsulun teksturasını yaxşılaşdırır və emulsiyaları sabitləşdirir.
2. Əczaçılıq məhsulları: Əczaçılıq sənayesində HEC, bağlayıcı, parçalayıcı və ya idarə olunan sərbəst buraxılan agent kimi çıxış etdiyi tablet formalarında qiymətli köməkçi maddə kimi xidmət edir. Şəffaf, rəngsiz məhlullar əmələ gətirmək qabiliyyəti onu oral məhlullarda, süspansiyonlarda və oftalmik preparatlarda istifadəyə yararlı edir. Bundan əlavə, HEC reoloji xassələri və biouyğunluğu üçün məlhəm və gel kimi aktual formulalarda istifadə olunur.
3. Qida Sənayesi: HEC qida sənayesində souslar, sarğılar, süd məhsulları və içkilər daxil olmaqla müxtəlif məhsullarda qatılaşdırıcı, stabilizator və emulqator kimi istifadə olunur. O, teksturanın yaxşılaşdırılmasına, sinerezin qarşısının alınmasına və qida formulalarında ağız hissini artırmağa kömək edir. HEC-in geniş çeşiddə qida inqrediyentləri ilə uyğunluğu və emal şərtlərinə tab gətirmə qabiliyyəti onu qida istehsalçıları üçün üstünlük təşkil edən seçim edir.
4. Boyalar və örtüklər: HEC, reologiyaya nəzarət etmək və tətbiq xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq üçün su əsaslı boyalar və örtüklərdə istifadə olunur. Qatılaşdırıcı rolunu oynayır, sarkmanın qarşısını alır və yaxşı hamarlama xüsusiyyətlərini təmin edir. HEC, həmçinin piqmentlərin və əlavələrin vahid paylanmasını təmin edərək, boya formulalarının sabitliyinə və yararlılıq müddətinə töhfə verir.
5. Tikinti materialları: Tikinti sənayesində HEC kafel yapışdırıcıları, məhlullar və harçlar kimi sement tərkibli formulalarda istifadə olunur. O, reoloji modifikator kimi fəaliyyət göstərir, iş qabiliyyətini, əyilmə müqavimətini və su tutma qabiliyyətini artırır. HEC əsaslı formulalar davamlı və estetik baxımdan xoşagəlməz tikinti materiallarına səbəb olan gücləndirilmiş bağlanma gücü və azaldılmış büzülmə nümayiş etdirir.

Gələcək inkişaflar və tədqiqat istiqamətləri:

1. Qabaqcıl Formulyasiyalar: Davamlı tədqiqat səyləri təkmilləşdirilmiş performans və funksionallıq üçün HEC-i özündə birləşdirən innovativ formulalar hazırlamaq məqsədi daşıyır. Buraya çoxfunksiyalı hidrogellərin, mikrokapsulyasiya üsullarının və dərmanların məqsədyönlü çatdırılması və idarə olunan buraxılış tətbiqləri üçün stimullara cavab verən materialların inkişafı daxildir.
2. Biotibbi Tətbiqlər: Bioloji uyğun gələn və bioloji parçalana bilən materiallara artan maraqla, HEC-in toxuma mühəndisliyi, yaraların sağalması və dərmanların çatdırılması kimi biotibbi sahələrdə tətbiqləri tapmaq potensialı var. Toxumaların bərpası üçün HEC əsaslı hidrogellər və hüceyrə kulturası üçün skafoldlar üzrə tədqiqatlar ümidverici nəticələrlə davam edir.
3. Yaşıl Sintez Metodları: YÖK üçün davamlı və ekoloji cəhətdən təmiz sintez üsullarının inkişafı aktiv tədqiqat sahəsidir. Yaşıl kimya prinsipləri bərpa olunan xammaldan istifadə etməklə, tullantıların əmələ gəlməsini minimuma endirməklə və reaksiya şəraitini optimallaşdırmaqla HEC istehsalının ətraf mühitə təsirini azaltmaq üçün tətbiq edilir.
4. Funksional Modifikasiyalar: Kimyəvi modifikasiyalar və digər polimerlərlə kopolimerləşmə yolu ilə HEC xassələrinin uyğunlaşdırılması strategiyaları araşdırılır. Bu, potensial tətbiq sahələrini genişləndirmək üçün pH reaksiyası, temperatur həssaslığı və bioaktivlik kimi spesifik qarşılıqlı təsirlər üçün funksional qrupların tətbiqini əhatə edir.
5. Nanotexnologiya Tətbiqləri: HEC-nin nanomateriallar və nanohissəciklərlə inteqrasiyası yeni xüsusiyyətlərə malik qabaqcıl materialların inkişafı üçün vəd verir. HEC əsaslı nanokompozitlər, nanogellər və nanoliflər dərmanların çatdırılması, toxuma mühəndisliyi, sensorlar və ətraf mühitin bərpası sahələrində tətbiqlər üçün potensial göstərir.

Nəticə:

Hidroksietilselüloz(HEC) müxtəlif sənaye sahələrində geniş tətbiq sahəsi ilə çox yönlü polimer kimi seçilir. Suda həllolma, reoloji xassələr və biouyğunluğun unikal kombinasiyası onu şəxsi qulluq məhsulları, əczaçılıq məhsulları, qida resepturası, boyalar, örtüklər və tikinti materiallarında qiymətli tərkib hissəsi edir. Davam edən tədqiqat səyləri qabaqcıl formulaların, yaşıl sintez metodlarının, funksional modifikasiyaların və inkişaf etməkdə olan texnologiyalarla inteqrasiyanın inkişafı yolu ilə HEC-in faydasını genişləndirməyə yönəldilmişdir. Beləliklə, HEC innovasiyaların idarə edilməsində və qlobal bazarda müxtəlif sənaye sahələrinin inkişaf edən ehtiyaclarının ödənilməsində mühüm rol oynamağa davam edir.