Hidroksietil celuloza (HEC) i drugi eteri celuloze (kao što su hidroksipropil metilceluloza (HPMC), metilceluloza (MC), hidroksipropil celuloza (HPC) i karboksimetil celuloza (CMC)) su multifunkcionalni polimeri koji se široko koriste u industriji, građevinarstvu, medicini, hrani i hrani. hemijske industrije. Ovi derivati celuloze su napravljeni hemijskom modifikacijom celuloze i imaju dobru rastvorljivost u vodi, zgušnjavanje, stabilnost i svojstva stvaranja filma.
1. Hidroksietil celuloza (HEC)
1.1 Hemijska struktura i svojstva
Hidroksietil celuloza (HEC) se dobija hidroksietilacijom celuloze etilen oksidom u alkalnim uslovima. Osnovna struktura HEC-a je eterska veza nastala zamjenom hidroksilne grupe u molekulu celuloze hidroksietil grupom. Ova struktura daje HEC jedinstvena svojstva:
Rastvorljivost u vodi: HEC je rastvorljiv u hladnoj i toploj vodi da formira prozirni koloidni rastvor.
Zgušnjavanje: HEC ima odlična svojstva zgušnjavanja i široko se koristi u aplikacijama koje zahtijevaju kontrolu viskoziteta.
Stabilnost: HEC rastvor ima visoku stabilnost u različitim pH opsegima.
Biokompatibilnost: HEC je netoksičan, neiritantan i prijateljski za ljudsko tijelo i okolinu.
1.2 Područja aplikacije
Građevinski materijali: koriste se kao zgušnjivač i sredstvo za zadržavanje vode za cementne maltere i proizvode od gipsa.
Premazi i boje: koriste se kao zgušnjivač, sredstvo za suspenziju i stabilizator.
Svakodnevne hemikalije: koriste se kao zgušnjivač u svakodnevnim potrepštinama kao što su deterdženti i šamponi.
Farmaceutska oblast: koristi se kao ljepilo, zgušnjivač i sredstvo za suspenziju za tablete lijekova.
1.3 Prednosti i nedostaci
Prednosti: dobra rastvorljivost u vodi, hemijska stabilnost, široka pH prilagodljivost i netoksičnost.
Nedostaci: slaba topljivost u nekim rastvaračima, a cijena može biti nešto viša od nekih drugih celuloznih etera.
2. Poređenje ostalih etera celuloze
2.1 Hidroksipropil metilceluloza (HPMC)
2.1.1 Hemijska struktura i svojstva
HPMC se proizvodi od celuloze reakcijama metilacije i hidroksipropilacije. Njegova struktura sadrži i metoksi (-OCH3) i hidroksipropoksi (-OCH2CH(OH)CH3) supstitucije.
Rastvorljivost u vodi: HPMC se otapa u hladnoj vodi i formira prozirni koloidni rastvor; slabo je rastvorljiv u vrućoj vodi.
Svojstvo zgušnjavanja: Ima odličnu sposobnost zgušnjavanja.
Svojstva geliranja: formira gel kada se zagreje i vraća se u prvobitno stanje kada se ohladi.
2.1.2 Područja primjene
Građevinski materijali: Koristi se kao zgušnjivač i sredstvo za zadržavanje vode za materijale na bazi cementa i gipsa.
Hrana: Koristi se kao emulgator i stabilizator.
Lijek: Koristi se kao pomoćna tvar za farmaceutske kapsule i tablete.
2.1.3 Prednosti i nedostaci
Prednosti: Dobre performanse zgušnjavanja i svojstva geliranja.
Nedostaci: Osetljiv je na temperaturu i može pokvariti pri aplikacijama na visokim temperaturama.
2.2 Metil celuloza (MC)
2.2.1 Hemijska struktura i svojstva
MC se dobija metilacijom celuloze i uglavnom sadrži metoksi (-OCH3) supstitucije.
Rastvorljivost u vodi: dobro se rastvara u hladnoj vodi i formira prozirni koloidni rastvor.
Zgušnjavanje: ima značajan efekat zgušnjavanja.
Termička gelacija: formira gel kada se zagreje i degelira kada se ohladi.
2.2.2 Područja primjene
Građevinski materijali: koriste se kao zgušnjivač i zadržavač vode za malter i boju.
Hrana: koristi se kao emulgator i stabilizator.
2.2.3 Prednosti i nedostaci
Prednosti: jaka sposobnost zgušnjavanja, često se koristi u tehnologiji hladne obrade.
Nedostaci: osjetljiv na toplinu, ne može se koristiti na visokim temperaturama.
2.3 Hidroksipropil celuloza (HPC)
2.3.1 Hemijska struktura i svojstva
HPC se dobija hidroksipropil celulozom. Njegova struktura sadrži hidroksipropoksi (-OCH2CH(OH)CH3).
Rastvorljivost u vodi: rastvara se u hladnoj vodi i organskim rastvaračima.
Zgušnjavanje: dobar učinak zgušnjavanja.
Svojstvo stvaranja filma: formira jak film.
2.3.2 Područja aplikacije
Lijek: koristi se kao materijal za oblaganje i pomoćna tvar tableta za lijekove.
Hrana: koristi se kao zgušnjivač i stabilizator.
2.3.3 Prednosti i nedostaci
Prednosti: topljivost u više rastvarača i odlično svojstvo stvaranja filma.
Nedostaci: visoka cijena.
2.4 Karboksimetil celuloza (CMC)
2.4.1 Hemijska struktura i karakteristike
CMC nastaje reakcijom celuloze sa hloroctenom kiselinom, a u svojoj strukturi sadrži karboksimetil grupu (-CH2COOH).
Rastvorljivost u vodi: rastvorljiv u hladnoj i toploj vodi.
Svojstvo zgušnjavanja: značajan efekat zgušnjavanja.
Jonizam: pripada anjonskom celuloznom etru.
2.4.2 Područja aplikacije
Hrana: koristi se kao zgušnjivač i stabilizator.
Dnevne hemikalije: koristi se kao zgušnjivač za deterdžent.
Proizvodnja papira: koristi se kao dodatak za premazivanje papira.
2.4.3 Prednosti i nedostaci
Prednosti: dobro zgušnjavanje i široka polja primjene.
Nedostaci: osjetljiv na elektrolite, joni u otopini mogu utjecati na performanse.
3. Sveobuhvatno poređenje
3.1 Performanse zgušnjavanja
HEC i HPMC imaju slične performanse zgušnjavanja i oba imaju dobar efekat zgušnjavanja. Međutim, HEC ima bolju topljivost u vodi i pogodan je za aplikacije koje zahtijevaju transparentnost i nisku iritaciju. HPMC je korisniji u aplikacijama koje zahtijevaju zagrijavanje do geliranja zbog svojstava termogela.
3.2 Rastvorljivost u vodi
HEC i CMC se mogu rastvoriti u hladnoj i toploj vodi, dok su HPMC i MC uglavnom rastvoreni u hladnoj vodi. HPC je poželjan kada je potrebna kompatibilnost sa više rastvarača.
3.3 Cijena i raspon primjene
HEC je obično umjerenih cijena i široko se koristi. Iako HPC ima odlične performanse, obično se koristi u aplikacijama visoke potražnje zbog svoje visoke cijene. CMC ima mjesto u mnogim jeftinim aplikacijama sa svojim niskim troškovima i dobrim performansama.
Hidroksietil celuloza (HEC) je postala jedan od najčešće korišćenih etera celuloze zbog svoje dobre rastvorljivosti u vodi, stabilnosti i sposobnosti zgušnjavanja. U poređenju sa drugim eterima celuloze, HEC ima određene prednosti u rastvorljivosti u vodi i hemijskoj stabilnosti, i pogodan je za aplikacije koje zahtevaju prozirna rastvora i široku pH prilagodljivost. HPMC se ističe u određenim specifičnim područjima zbog svojstava zgušnjavanja i termičkog geliranja, dok HPC i CMC zauzimaju važnu poziciju u svojim odgovarajućim poljima primjene zbog svojih svojstava stvaranja filma i prednosti u pogledu cijene. U skladu sa specifičnim zahtjevima primjene, odabir pravog etera celuloze može optimizirati performanse proizvoda i isplativost.
Vrijeme objave: Jul-10-2024