Hydroxyethylcellulose (HEC) er en vandopløselig ikke-ionisk celluloseether, og dens hovedkilde er naturlig cellulose. Naturlig cellulose er meget til stede i planter og er hovedbestanddelen af plantecellevægge. Specifikt fremstilles hydroxyethylcellulose ved kemisk at omsætte naturlig cellulose med ethylenoxid under alkaliske forhold. Denne kemiske reaktionsproces kaldes sædvanligvis ethoxylering, og resultatet er, at hydroxylgrupperne på de naturlige cellulosemolekyler helt eller delvist udskiftes for at danne hydroxyethylcellulose med ethoxygrupper.
Følgende er de specifikke trin i fremstillingsprocessen for hydroxyethylcellulose:
Kilde til cellulose: Cellulose udvindes normalt fra plantematerialer som bomuld og træ. Den ekstraherede cellulose renses og bleges for at fjerne urenheder såsom lignin, hemicellulose og andre ikke-cellulosekomponenter for at opnå cellulose med høj renhed.
Alkaliseringsbehandling: Bland cellulose med koncentreret natriumhydroxid (NaOH) opløsning, og hydroxylgrupperne i cellulose reagerer med natriumhydroxid til fremstilling af natriumcellulose. I denne proces udvider cellulosens molekylære struktur til en vis grad, hvilket gør det lettere at reagere med ethylenoxid.
Ethoxyleringsreaktion: Alkaliseret natriumcellulose blandes med ethylenoxid (C2H4O) ved en bestemt temperatur og tryk. Ringstrukturen af ethylenoxid åbner for at danne ethoxygrupper (-CH2CH2OH), som kombineres med hydroxylgrupperne på cellulosemolekylerne for at danne hydroxyethylcellulose. Denne reaktionsproces kan udføres i varierende grad, hvilket resulterer i hydroxyethylcellulose med forskellige grader af substitution.
Efterbehandling: Produktet efter reaktionen indeholder normalt uomsat alkali, opløsningsmidler og andre biprodukter. For at opnå ren hydroxyethylcellulose kræves efterbehandlingstrin såsom neutralisering, vask og tørring. Målet med disse behandlingstrin er at fjerne resterende alkali, opløsningsmidler og biprodukter for at opnå det endelige oprensede produkt.
Hydroxyethylcellulose er blevet meget brugt i forskellige industrier på grund af dets unikke kemiske egenskaber og fremragende ydeevne. Specifikt har hydroxyethylcellulose god vandopløselighed, fortykkelse, stabilitet, filmdannende og smøreevne og er almindeligt anvendt inden for følgende områder:
Byggematerialer: I byggematerialer anvendes hydroxyethylcellulose hovedsageligt som fortykningsmiddel og vandtilbageholdende middel til cementbaserede materialer og gipsbaserede materialer. Det kan effektivt forbedre konstruktionsydelsen af materialer, forbedre vandretentionen, bearbejdeligheden og anti-nedbøjningen af mørtel, forlænge den åbne tid og sikre en jævn fremgang af konstruktionen.
Malingsindustrien: I maling bruges hydroxyethylcellulose som fortykningsmiddel, suspenderingsmiddel og emulgator for at forbedre malingens rheologi og stabilitet, forhindre pigmentsedimentering og forbedre belægningens fladhed og glans.
Kosmetik og produkter til personlig pleje: I kosmetik bruges hydroxyethylcellulose ofte som fortykningsmiddel, filmdanner og fugtighedscreme. Det kan give produkter med en god følelse, forbedre produktstabilitet og vedhæftning og forbedre fugtgivende effekt.
Farmaceutisk industri: På det farmaceutiske område anvendes hydroxyethylcellulose som hjælpestof til farmaceutiske præparater. Som en komponent i tabletter med langvarig frigivelse, filmovertræk osv., kan den kontrollere frigivelseshastigheden af lægemidler og forbedre stabiliteten og biotilgængeligheden af lægemidler.
Fødevareindustrien: I fødevareindustrien bruges hydroxyethylcellulose som fødevaretilsætningsstof for at spille en rolle i fortykkelse, emulgering og stabilisering. Det er meget udbredt i drikkevarer, krydderier, mejeriprodukter og andre fødevarer for at forbedre tekstur og smag af produkter.
Hydroxyethylcellulose har også vigtige anvendelser inden for olieudvinding, papirfremstilling, tekstiltryk og farvningsindustrien. Ved olieudvinding anvendes hydroxyethylcellulose som fortykningsmiddel og stabilisator til borevæsker, hvilket kan forbedre borevæskens suspensionskapacitet og forhindre brøndvægskollaps. I papirfremstillingsindustrien bruges det som et tilbageholdelsesmiddel og forstærkningsmiddel for at forbedre papirets styrke og holdbarhed. I tekstiltryk og farvning bruges hydroxyethylcellulose som fortykningsmiddel for at hjælpe tryk- og farvningsopslæmningen med at blive jævnt fordelt og forbedre tryk- og farvningskvaliteten.
Hydroxyethylcellulose opnås fra naturlig cellulose gennem en række kemiske reaktioner. Dens brede anvendelse skyldes ikke kun dens fremragende fysiske og kemiske egenskaber, men også fordi den kan levere diversificerede løsninger i mange industrier for at imødekomme forskellige tekniske behov.
Indlægstid: 13-aug-2024