اتر سلولز چیست؟

منبع اصلی سلولز برای تولید تجاری اتر سلولز، خمیر چوب است، اگرچه می توان از سایر منابع گیاهی مانند پنبه و سایر محصولات جانبی کشاورزی نیز استفاده کرد. سلولز تحت یک سری عملیات شیمیایی از جمله خالص سازی، قلیایی شدن، اتریفیکاسیون و خشک کردن قرار می گیرد تا محصول نهایی اتر سلولزی تولید شود.

اتر سلولزی چندین ویژگی مطلوب را ارائه می دهد که آن را در کاربردهای مختلف ارزشمند می کند:

1- حلالیت در آب:اتر سلولز معمولاً محلول در آب است و به آن اجازه می دهد به راحتی پراکنده شود و در فرمولاسیون های مختلف گنجانده شود. محلول های شفاف و پایداری را در آب تشکیل می دهد که خاصیت غلیظ کننده و تثبیت کننده عالی را ارائه می دهد.
2. اصلاح رئولوژی:یکی از مزایای کلیدی اتر سلولز، توانایی آن در تغییر رفتار جریان و ویسکوزیته مایعات است. می تواند به عنوان یک عامل غلیظ کننده عمل کند و قوام، بافت و پایداری محصولات را بهبود بخشد. با تنظیم نوع و دوز اتر سلولز، می توان به طیف وسیعی از ویسکوزیته، از سیالات با ویسکوزیته کم تا ژل های بسیار ویسکوزیته دست یافت.
3. تشکیل فیلم:اتر سلولز می تواند در هنگام خشک شدن محلول، فیلم تشکیل دهد. این فیلم ها شفاف، انعطاف پذیر و دارای استحکام کششی خوبی هستند. آنها می توانند به عنوان پوشش های محافظ، چسباننده یا ماتریس در کاربردهای مختلف استفاده شوند.
4. احتباس آب:اتر سلولز دارای خواص بسیار خوبی در حفظ آب است. در کاربردهای ساختمانی، می توان از آن در محصولات مبتنی بر سیمان برای افزایش کارایی، کاهش اتلاف آب و بهبود فرآیند هیدراتاسیون استفاده کرد. این منجر به بهبود توسعه مقاومت، کاهش ترک خوردگی و افزایش دوام بتن یا ملات نهایی می شود.
5. چسبندگی و اتصال:اتر سلولز خاصیت چسبندگی را نشان می دهد و آن را به عنوان یک چسب در کاربردهای مختلف مفید می کند. می تواند چسبندگی بین مواد مختلف را تقویت کند یا به عنوان یک عامل اتصال در قرص ها، گرانول ها یا فرمولاسیون های پودری عمل کند.
6. پایداری شیمیایی:اتر سلولزی در شرایط عادی در برابر هیدرولیز مقاوم است و پایداری و عملکرد را در محدوده وسیعی از سطوح pH ارائه می‌کند. این امر آن را برای استفاده در محیط های اسیدی، قلیایی یا خنثی مناسب می کند.
7. پایداری حرارتی:اتر سلولز پایداری حرارتی خوبی از خود نشان می دهد و به آن اجازه می دهد تا خواص خود را در طیف وسیعی از دماها حفظ کند. این باعث می شود آن را برای برنامه هایی که شامل فرآیندهای گرمایش یا سرمایش می شوند، مناسب کند.

درجه محبوب اتر سلولز

اتر سلولز در گریدهای مختلفی موجود است که هر کدام دارای خواص و ویژگی های خاص خود هستند. متداول ترین گریدهای اتر سلولز مورد استفاده عبارتند از هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC)، متیل هیدروکسی اتیل سلولز (MHEC)، هیدروکسی اتیل سلولز (HEC)، کربوکسی متیل سلولز (CMC)، اتیل سلولز (CMC)، اتیل سلولز (ECHE) اتیل سلولز (EC) و متیل سلولز (MC). بیایید هر درجه را با جزئیات بیشتری بررسی کنیم:

1.هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC):

HPMC یکی از پرمصرف ترین اترهای سلولزی است. از سلولز از طریق اصلاح شیمیایی با پروپیلن اکسید و متیل کلرید به دست می آید. HPMC به دلیل خاصیت حفظ آب، ضخیم شدن و تشکیل فیلم شناخته شده است. کارایی عالی، چسبندگی بهبود یافته و زمان باز طولانی را در کاربردهای ساختمانی مانند ملات های درای میکس، چسب های کاشی و رندرهای سیمانی فراهم می کند. در صنعت داروسازی، HPMC به عنوان بایندر، تشکیل دهنده فیلم و عامل رهش کنترل شده در فرمولاسیون قرص استفاده می شود.
2. متیل هیدروکسی اتیل سلولز (MHEC):

MHEC یک گرید اتر سلولزی است که از واکنش سلولز با متیل کلرید و اکسید اتیلن تولید می شود. این خواص مشابه HPMC را ارائه می دهد، اما با قابلیت حفظ آب افزایش یافته است. معمولاً در چسب‌های کاشی، دوغاب‌ها و مواد مبتنی بر سیمان در مواردی که بهبود کارایی، حفظ آب و چسبندگی مورد نیاز است، استفاده می‌شود. MHEC همچنین در صنعت داروسازی به عنوان یک بایندر و عامل تشکیل دهنده فیلم در فرمولاسیون قرص ها کاربرد پیدا می کند.
3. هیدروکسی اتیل سلولز (HEC):

HEC از سلولز از طریق افزودن گروه های اکسید اتیلن به دست می آید. این محلول در آب است و خواص ضخیم کنندگی و کنترل رئولوژیکی عالی را ارائه می دهد. HEC معمولاً در محصولات مراقبت شخصی مانند شامپوها، نرم کننده ها و لوسیون ها برای ایجاد ویسکوزیته، افزایش پایداری کف و بهبود ویژگی های حسی استفاده می شود. همچنین به عنوان ضخیم کننده و چسباننده در رنگ ها، پوشش ها و چسب ها استفاده می شود.

4. کربوکسی متیل سلولز (CMC):

CMC از واکنش سلولز با مونوکلرواستات سدیم برای وارد کردن گروه های کربوکسی متیل به زنجیره سلولزی تولید می شود. CMC بسیار محلول در آب است و خاصیت ضخیم کنندگی، تثبیت کنندگی و تشکیل فیلم را از خود نشان می دهد. معمولاً در صنایع غذایی به عنوان قوام دهنده، تثبیت کننده و امولسیفایر در طیف وسیعی از محصولات از جمله لبنیات، نانوایی ها، سس ها و نوشیدنی ها استفاده می شود. CMC همچنین در صنایع دارویی، مراقبت های شخصی و نساجی به کار می رود.

5. اتیل هیدروکسی اتیل سلولز (EHEC):

EHEC یک گرید اتر سلولزی است که خواص جایگزینی اتیل و هیدروکسی اتیل را ترکیب می کند. ضخیم شدن، کنترل رئولوژیکی و قابلیت نگهداری آب را افزایش می دهد. EHEC معمولاً در پوشش‌های مبتنی بر آب، چسب‌ها و مصالح ساختمانی برای بهبود کارایی، مقاومت در برابر افتادگی و تشکیل فیلم استفاده می‌شود.
6. اتیل سلولز (EC):

EC یک اتر سلولزی غیر یونی است که عمدتاً در صنایع داروسازی و پوشش استفاده می شود. در آب نامحلول است اما در حلال های آلی محلول است. EC خواص تشکیل فیلم را فراهم می کند و آن را برای سیستم های دارورسانی با رهش کنترل شده، پوشش های روده ای و پوشش های مانع مناسب می کند. همچنین در تولید جوهرهای تخصصی، لاک ها و چسب ها استفاده می شود.
7. متیل سلولز (MC):

MC از سلولز از طریق افزودن گروه های متیل به دست می آید. محلول در آب است و خاصیت تشکیل فیلم، ضخیم کنندگی و امولسیون کنندگی عالی دارد. MC معمولاً در صنعت داروسازی به عنوان یک اتصال دهنده، تجزیه کننده و اصلاح کننده ویسکوزیته در فرمولاسیون قرص ها استفاده می شود. همچنین در صنایع غذایی به عنوان قوام دهنده، تثبیت کننده و امولسیفایر در محصولات مختلف مورد استفاده قرار می گیرد.
این گریدهای اتر سلولزی طیف گسترده ای از عملکردها را ارائه می دهند و بر اساس نیازهای خاص هر برنامه انتخاب می شوند. توجه به این نکته مهم است که هر گرید ممکن است مشخصات و ویژگی های عملکرد متفاوتی داشته باشد، از جمله ویسکوزیته، وزن مولکولی، سطح جایگزینی و دمای ژل. سازندگان برگه های اطلاعات فنی و دستورالعمل هایی را برای کمک به انتخاب درجه مناسب برای فرمولاسیون یا برنامه خاص ارائه می دهند.

گریدهای اتر سلولز مانند HPMC، MHEC، HEC، CMC، EHEC، EC و MC خواص متفاوتی دارند و در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. آنها خواص احتباس آب، ضخیم شدن، تشکیل فیلم، چسبندگی و افزایش پایداری را ارائه می دهند. این گریدهای اتر سلولز نقش مهمی در مواد ساختمانی، داروسازی، محصولات مراقبت شخصی، مواد غذایی، رنگ‌ها و پوشش‌ها، چسب‌ها و موارد دیگر دارند و به عملکرد و عملکرد طیف گسترده‌ای از فرمول‌ها و محصولات کمک می‌کنند.

اتر سلولز کاربردهای گسترده ای در صنایع مختلف پیدا می کند:

1. صنعت ساخت و ساز: در ساخت و ساز، اتر سلولز به عنوان یک افزودنی کلیدی در ملات های درای میکس، چسب های کاشی، دوغاب ها، رندرس های سیمانی و ترکیبات خود تراز کننده استفاده می شود. کارایی، حفظ آب، چسبندگی و دوام این مواد را افزایش می دهد. علاوه بر این، اتر سلولز عملکرد سیستم های عایق حرارتی خارجی (ETICS) را با افزایش چسبندگی و انعطاف پذیری ملات چسب بهبود می بخشد.

2. صنعت داروسازی: اتر سلولز به طور گسترده ای در فرمولاسیون های دارویی استفاده می شود. این ماده به عنوان یک ماده چسبنده، تجزیه کننده و عامل رهش کنترل شده در فرمولاسیون قرص ها عمل می کند. سختی قرص بهبود یافته، تجزیه سریع و خواص آزادسازی کنترل شده دارو را فراهم می کند. علاوه بر این، اتر سلولز همچنین می تواند به عنوان یک اصلاح کننده ویسکوزیته در فرمولاسیون مایع، سوسپانسیون و امولسیون استفاده شود.

3. مراقبت های شخصی و لوازم آرایشی: در محصولات مراقبت شخصی، اتر سلولز به عنوان یک عامل ضخیم کننده، تثبیت کننده و عامل تشکیل دهنده فیلم استفاده می شود. بافت و خواص رئولوژیکی مورد نظر را به کرم ها، لوسیون ها، ژل ها، شامپوها و سایر فرمولاسیون های مراقبت شخصی می بخشد. اتر سلولزی به بهبود پایداری، پخش پذیری و تجربه حسی کلی این محصولات کمک می کند. همچنین می تواند کیفیت فوم را در فرمولاسیون های پاک کننده افزایش دهد.

4. صنایع غذایی: اتر سلولز در صنایع غذایی به عنوان یک عامل غلیظ کننده، امولسیفایر، تثبیت کننده و مکمل فیبر غذایی استفاده می شود. می تواند بافت، حس دهان و ماندگاری محصولات غذایی را بهبود بخشد. اتر سلولزی معمولاً در سس‌های سالاد، سس‌ها، پرکننده‌های نانوایی، دسرهای منجمد و فرمولاسیون‌های غذایی کم‌چرب یا کم کالری استفاده می‌شود.

5. رنگ ها و پوشش ها: اتر سلولزی در رنگ ها و پوشش ها به عنوان یک اصلاح کننده رئولوژی و ضخیم کننده استفاده می شود. این به کنترل ویسکوزیته، جریان، و خواص تسطیح پوشش ها کمک می کند. اتر سلولز همچنین باعث بهبود پایداری و پراکندگی رنگدانه ها و پرکننده ها در فرمولاسیون رنگ می شود.

6. چسب ها و درزگیرها: اتر سلولزی در چسب ها و درزگیرها کاربرد پیدا می کند تا ویسکوزیته، چسبندگی و انعطاف پذیری آنها را افزایش دهد. کارایی و چسبندگی فرمول ها را بهبود می بخشد و امکان اتصال موثر مواد مختلف را فراهم می کند.

7. صنعت نفت و گاز: اتر سلولزی در سیالات حفاری و سیالات تکمیلی در صنعت نفت و گاز استفاده می شود. کنترل ویسکوزیته، کاهش اتلاف سیال و خواص مهار شیل را فراهم می کند. اتر سلولزی به حفظ پایداری و عملکرد سیالات حفاری در شرایط چالش برانگیز کمک می کند.

8. صنعت نساجی: در صنعت نساجی، اتر سلولز به عنوان یک عامل غلیظ کننده برای خمیرهای چاپ پارچه استفاده می شود. قوام، جریان و انتقال رنگ خمیرهای چاپی را افزایش می دهد و از چاپ های یکنواخت و پر جنب و جوش اطمینان حاصل می کند.