آیا هیدروکسی اتیل سلولز یک ماده طبیعی است یا مصنوعی؟

مقدمه ای بر هیدروکسی اتیل سلولز (HEC):

هیدروکسی اتیل سلولز مشتقی از سلولز است، یک پلی ساکارید طبیعی که در دیواره سلولی گیاهان یافت می شود. سلولز از واحدهای گلوکز تکرار شونده تشکیل شده است که توسط پیوندهای گلیکوزیدی β-1،4 به یکدیگر متصل شده اند. هیدروکسی اتیل سلولز با اصلاح سلولز از طریق معرفی گروه های هیدروکسی اتیل (-CH2CH2OH) بر روی ستون فقرات آن به دست می آید.

فرآیند تولید:

اتریفیکاسیون سلولز: تولید HEC شامل اتریفیکاسیون سلولز است. این فرآیند معمولاً با سلولز مشتق شده از خمیر چوب یا الیاف پنبه شروع می شود.

واکنش با اتیلن اکسید: سپس سلولز در شرایط قلیایی با اکسید اتیلن واکنش داده می شود. این واکنش منجر به جایگزینی گروه های هیدروکسیل روی ستون فقرات سلولز با گروه های هیدروکسی اتیل می شود که در نتیجه هیدروکسی اتیل سلولز ایجاد می شود.

تصفیه: سپس محصول برای حذف هر گونه معرف و محصولات جانبی واکنش نداده خالص می شود.

خواص هیدروکسی اتیل سلولز:

حلالیت: HEC هم در آب سرد و هم در آب گرم محلول است و بسته به غلظت محلول های شفاف تا کمی کدر تشکیل می دهد.

ویسکوزیته: رفتار کاذب پلاستیکی از خود نشان می دهد، به این معنی که ویسکوزیته آن با افزایش نرخ برش کاهش می یابد. ویسکوزیته محلول های HEC را می توان با عوامل مختلفی مانند غلظت و درجه جایگزینی تنظیم کرد.

ویژگی‌های تشکیل فیلم: HEC می‌تواند فیلم‌های منعطف و منسجمی را تشکیل دهد و در کاربردهای مختلفی که نیاز به تشکیل فیلم است، مفید باشد.

عامل غلیظ کننده: یکی از کاربردهای اولیه HEC به عنوان یک عامل غلیظ کننده در فرمولاسیون های مختلف مانند لوازم آرایشی، دارویی و محصولات مراقبت شخصی است.

کاربردهای هیدروکسی اتیل سلولز:

لوازم آرایشی و محصولات مراقبت شخصی: HEC به طور گسترده در لوازم آرایشی و محصولات مراقبت شخصی به عنوان ضخیم کننده، تثبیت کننده و عامل تشکیل فیلم در محصولاتی مانند لوسیون ها، کرم ها، شامپوها و خمیر دندان استفاده می شود.

داروها: در فرمولاسیون های دارویی، HEC به عنوان یک عامل تعلیق کننده، بایندر و ماتریکس با رهش کنترل شده در پوشش های قرص و فرمول های خوراکی عمل می کند.

رنگ ها و پوشش ها: HEC در رنگ ها و پوشش های مبتنی بر آب به عنوان ضخیم کننده و اصلاح کننده رئولوژی برای کنترل ویسکوزیته و بهبود خواص کاربرد استفاده می شود.

صنایع غذایی: در صنایع غذایی، HEC به عنوان یک عامل غلیظ کننده و تثبیت کننده در محصولاتی مانند سس ها، سس ها و محصولات لبنی استفاده می شود.

بحث طبقه بندی طبیعی یا مصنوعی:

طبقه بندی هیدروکسی اتیل سلولز به عنوان طبیعی یا مصنوعی موضوع بحث است. در اینجا استدلال هایی از هر دو منظر وجود دارد:

استدلال برای طبقه بندی به عنوان مصنوعی:

اصلاح شیمیایی: HEC از سلولز از طریق یک فرآیند اصلاح شیمیایی که شامل واکنش سلولز با اکسید اتیلن است، مشتق می‌شود. این تغییر شیمیایی در طبیعت مصنوعی در نظر گرفته می شود.

تولید صنعتی: HEC اساساً از طریق فرآیندهای صنعتی شامل واکنش‌های کنترل‌شده و مراحل تصفیه، که نمونه‌ای از تولید ترکیبات مصنوعی است، تولید می‌شود.

درجه تغییر: درجه جایگزینی در HEC را می توان به طور دقیق در طول سنتز کنترل کرد که نشان دهنده منشاء مصنوعی است.

استدلال برای طبقه بندی به عنوان طبیعی:

مشتق شده از سلولز: HEC در نهایت از سلولز، یک پلیمر طبیعی که به وفور در گیاهان یافت می شود، به دست می آید.

منبع تجدید پذیر: سلولز، ماده اولیه تولید HEC، از منابع تجدیدپذیر مانند خمیر چوب و پنبه به دست می آید.

زیست تخریب پذیری: مانند سلولز، HEC نیز زیست تخریب پذیر است و در طول زمان به محصولات جانبی بی ضرر در محیط تجزیه می شود.

شباهت عملکردی به سلولز: با وجود اصلاحات شیمیایی، HEC بسیاری از خواص سلولز مانند حلالیت در آب و زیست سازگاری را حفظ می کند.

هیدروکسی اتیل سلولز یک پلیمر همه کاره است که از سلولز از طریق یک فرآیند اصلاح شیمیایی به دست می آید. در حالی که تولید آن شامل واکنش های مصنوعی و فرآیندهای صنعتی است، اما در نهایت از یک منبع طبیعی و تجدید پذیر مشتق می شود. بحث در مورد اینکه آیا HEC باید به عنوان طبیعی یا مصنوعی طبقه بندی شود، پیچیدگی های تعریف این اصطلاحات را در زمینه پلیمرهای طبیعی اصلاح شده منعکس می کند. با این وجود، زیست تخریب پذیری، منابع تجدیدپذیر و شباهت های عملکردی آن به سلولز نشان می دهد که دارای ویژگی های ترکیبات طبیعی و مصنوعی است و مرزهای بین دو طبقه بندی را محو می کند.