Хидроксиетилцелулозата (HEC) е водоразтворим нейонен целулозен етер и основният му източник е естествената целулоза. Естествената целулоза е широко разпространена в растенията и е основният компонент на растителните клетъчни стени. По-конкретно, хидроксиетилцелулозата се получава чрез химическа реакция на естествена целулоза с етиленов оксид при алкални условия. Този процес на химическа реакция обикновено се нарича етоксилиране и резултатът е, че хидроксилните групи на естествените целулозни молекули са частично или напълно заменени, за да образуват хидроксиетил целулоза с етокси групи.
Следните са специфичните стъпки на процеса на получаване на хидроксиетил целулоза:
Източник на целулоза: Целулозата обикновено се извлича от растителни материали като памук и дърво. Екстрахираната целулоза се пречиства и избелва, за да се отстранят примеси като лигнин, хемицелулоза и други нецелулозни компоненти, за да се получи целулоза с висока чистота.
Алкализиращо лечение: Смесете целулозата с концентриран разтвор на натриев хидроксид (NaOH) и хидроксилните групи в целулозата реагират с натриевия хидроксид, за да се получи натриева целулоза. В този процес молекулярната структура на целулозата се разширява до известна степен, което улеснява реакцията с етиленовия оксид.
Реакция на етоксилиране: Алкализираната натриева целулоза се смесва с етиленов оксид (C2H4O) при определена температура и налягане. Пръстенната структура на етиленовия оксид се отваря, за да образува етокси групи (-CH2CH2OH), които се комбинират с хидроксилните групи на целулозните молекули, за да образуват хидроксиетил целулоза. Този реакционен процес може да се проведе в различна степен, което води до хидроксиетил целулоза с различни степени на заместване.
Последваща обработка: Продуктът след реакцията обикновено съдържа нереагирала основа, разтворители и други странични продукти. За да се получи чиста хидроксиетилцелулоза, са необходими етапи на последваща обработка като неутрализация, измиване и сушене. Целта на тези етапи на обработка е да се отстранят остатъчните алкали, разтворители и странични продукти, за да се получи крайният пречистен продукт.
Хидроксиетилцелулозата се използва широко в различни индустрии поради своите уникални химични свойства и отлична производителност. По-конкретно, хидроксиетил целулозата има добра разтворимост във вода, сгъстяване, стабилност, образуване на филм и смазваща способност и обикновено се използва в следните области:
Строителни материали: В строителните материали хидроксиетил целулозата се използва главно като сгъстител и водозадържащ агент за материали на основата на цимент и материали на базата на гипс. Той може ефективно да подобри строителните характеристики на материалите, да подобри задържането на вода, обработваемостта и предотвратяването на увисване на хоросана, да удължи отвореното време и да осигури плавния напредък на строителството.
Бояджийска промишленост: В боята хидроксиетил целулозата се използва като сгъстител, суспендиращ агент и емулгатор за подобряване на реологията и стабилността на боята, предотвратяване на утаяването на пигмента и подобряване на плоскостта и блясъка на покритието.
Козметика и продукти за лична хигиена: В козметиката хидроксиетилцелулозата често се използва като сгъстител, филмообразувател и овлажнител. Може да осигури на продуктите добро усещане, да подобри стабилността и адхезията на продукта и да подобри овлажняващия ефект.
Фармацевтична индустрия: Във фармацевтичната област хидроксиетилцелулозата се използва като ексципиент за фармацевтични препарати. Като компонент на таблетки с продължително освобождаване, филмови покрития и др., той може да контролира скоростта на освобождаване на лекарствата и да подобри стабилността и бионаличността на лекарствата.
Хранително-вкусова промишленост: В хранително-вкусовата промишленост хидроксиетилцелулозата се използва като хранителна добавка, за да играе роля в сгъстяването, емулгирането и стабилизирането. Той се използва широко в напитки, подправки, млечни продукти и други храни за подобряване на текстурата и вкуса на продуктите.
Хидроксиетил целулозата също има важни приложения в извличането на масло, производството на хартия, текстилния печат и боядисването. При извличането на нефт хидроксиетилцелулозата се използва като сгъстител и стабилизатор за сондажни течности, което може да подобри суспензионния капацитет на сондажните течности и да предотврати срутването на стените на кладенеца. В хартиената индустрия се използва като задържащ агент и подсилващ агент за подобряване на здравината и издръжливостта на хартията. При печатането и боядисването на текстил хидроксиетилцелулозата се използва като сгъстител, за да помогне на суспензията за печатане и боядисване да бъде равномерно разпределена и да подобри качеството на печатане и боядисване.
Хидроксиетилцелулозата се получава от естествена целулоза чрез поредица от химични реакции. Широкото му приложение не се дължи само на отличните му физични и химични свойства, но и защото може да осигури разнообразни решения в много индустрии, за да отговори на различни технически нужди.
Време на публикуване: 13 август 2024 г