Hüdroksüetüültselluloos (HEC) on vees lahustuv mitteioonne tsellulooseeter ja selle peamine allikas on looduslik tselluloos. Looduslikku tselluloosi leidub taimedes laialdaselt ja see on taimede rakuseinte põhikomponent. Täpsemalt, hüdroksüetüültselluloos valmistatakse loodusliku tselluloosi keemilisel reaktsioonil etüleenoksiidiga leeliselistes tingimustes. Seda keemilist reaktsiooniprotsessi nimetatakse tavaliselt etoksüülimiseks ja selle tulemusena asendatakse looduslike tselluloosi molekulide hüdroksüülrühmad osaliselt või täielikult, moodustades hüdroksüetüültselluloosi etoksürühmadega.
Hüdroksüetüültselluloosi valmistamise protsessi konkreetsed etapid on järgmised:
Tselluloosi allikas: tselluloosi ekstraheeritakse tavaliselt taimsetest materjalidest, nagu puuvill ja puit. Ekstraheeritud tselluloos puhastatakse ja pleegitatakse, et eemaldada lisandid, nagu ligniin, hemitselluloos ja muud mittetselluloosikomponendid, et saada kõrge puhtusastmega tselluloosi.
Leelistamistöötlus: segage tselluloos kontsentreeritud naatriumhüdroksiidi (NaOH) lahusega ja tselluloosi hüdroksüülrühmad reageerivad naatriumhüdroksiidiga, et saada naatriumtselluloos. Selle protsessi käigus paisub tselluloosi molekulaarstruktuur teatud määral, mistõttu on lihtsam reageerida etüleenoksiidiga.
Etoksüülimisreaktsioon: Leelistatud naatriumtselluloos segatakse teatud temperatuuril ja rõhul etüleenoksiidiga (C2H4O). Etüleenoksiidi ringstruktuur avaneb, moodustades etoksürühmi (-CH2CH2OH), mis ühinevad tselluloosi molekulide hüdroksüülrühmadega, moodustades hüdroksüetüültselluloosi. Seda reaktsiooniprotsessi saab läbi viia erineval määral, mille tulemuseks on erineva asendusastmega hüdroksüetüültselluloos.
Järeltöötlus: Reaktsioonijärgne toode sisaldab tavaliselt reageerimata leelist, lahusteid ja muid kõrvalsaadusi. Puhta hüdroksüetüültselluloosi saamiseks on vajalikud järeltöötlusetapid, nagu neutraliseerimine, pesemine ja kuivatamine. Nende töötlemisetappide eesmärk on eemaldada leelisejäägid, lahustid ja kõrvalsaadused, et saada puhastatud lõpptoode.
Hüdroksüetüültselluloosi on selle ainulaadsete keemiliste omaduste ja suurepärase jõudluse tõttu laialdaselt kasutatud erinevates tööstusharudes. Täpsemalt on hüdroksüetüültselluloosil hea vees lahustuvus, paksenemine, stabiilsus, kilet moodustav ja määrdevõime ning seda kasutatakse tavaliselt järgmistes valdkondades:
Ehitusmaterjalid: ehitusmaterjalides kasutatakse hüdroksüetüültselluloosi peamiselt tsemendipõhiste materjalide ja kipsipõhiste materjalide paksendaja ja vett kinnihoidva ainena. See võib tõhusalt parandada materjalide ehitusomadusi, parandada mördi veepidavust, töödeldavust ja nõtkumisvastast toimet, pikendada lahtiolekuaega ja tagada ehituse tõrgeteta edenemine.
Värvitööstus: värvides kasutatakse hüdroksüetüültselluloosi paksendaja, suspendeeriva ainena ja emulgaatorina, et parandada värvi reoloogiat ja stabiilsust, vältida pigmendi settimist ning suurendada katte tasasust ja läiget.
Kosmeetika ja isiklikud hügieenitooted: Kosmeetikas kasutatakse hüdroksüetüültselluloosi sageli paksendajana, kilemoodustajana ja niisutajana. See võib anda toodetele hea tunde, parandada toote stabiilsust ja nakkuvust ning suurendada niisutavat toimet.
Farmaatsiatööstus: farmaatsiavaldkonnas kasutatakse hüdroksüetüültselluloosi ravimpreparaatide abiainena. Toimeainet prolongeeritult vabastavate tablettide, kilekatete jne komponendina võib see kontrollida ravimite vabanemiskiirust ning parandada ravimite stabiilsust ja biosaadavust.
Toiduainetööstus: Toiduainetööstuses kasutatakse hüdroksüetüültselluloosi toidu lisaainena, mis mängib rolli paksendamisel, emulgeerimisel ja stabiliseerimisel. Seda kasutatakse laialdaselt jookides, maitseainetes, piimatoodetes ja muudes toiduainetes, et parandada toodete tekstuuri ja maitset.
Hüdroksüetüültselluloosil on olulised rakendused ka õli ekstraheerimisel, paberitootmisel, tekstiilitrüki- ja värvimistööstuses. Õli ekstraheerimisel kasutatakse hüdroksüetüültselluloosi puurimisvedelike paksendaja ja stabilisaatorina, mis võib parandada puurimisvedelike suspensioonivõimet ja vältida kaevu seina kokkuvarisemist. Paberitööstuses kasutatakse seda retentsiooni- ja tugevdusainena paberi tugevuse ja vastupidavuse parandamiseks. Tekstiili trükkimisel ja värvimisel kasutatakse hüdroksüetüültselluloosi paksendajana, mis aitab trüki- ja värvimismassil ühtlaselt jaotuda ning parandada trüki- ja värvimiskvaliteeti.
Hüdroksüetüültselluloos saadakse looduslikust tselluloosist mitmete keemiliste reaktsioonide kaudu. Selle laialdane kasutus ei tulene mitte ainult selle suurepärastest füüsikalistest ja keemilistest omadustest, vaid ka sellest, et see võib pakkuda mitmekülgseid lahendusi paljudes tööstusharudes erinevate tehniliste vajaduste rahuldamiseks.
Postitusaeg: 13. august 2024