منبع هیدروکسی اتیل سلولز چیست؟

هیدروکسی اتیل سلولز (HEC) یک اتر سلولز غیریونی محلول در آب است و منبع اصلی آن سلولز طبیعی است. سلولز طبیعی به طور گسترده در گیاهان وجود دارد و جزء اصلی دیواره سلولی گیاه است. به طور خاص، هیدروکسی اتیل سلولز از واکنش شیمیایی سلولز طبیعی با اکسید اتیلن در شرایط قلیایی ساخته می شود. این فرآیند واکنش شیمیایی معمولاً اتوکسیلاسیون نامیده می شود و نتیجه این است که گروه های هیدروکسیل روی مولکول های سلولز طبیعی به طور جزئی یا کامل جایگزین می شوند تا هیدروکسی اتیل سلولز با گروه های اتوکسی تشکیل شود.

مراحل خاص فرآیند تهیه هیدروکسی اتیل سلولز به شرح زیر است:

منبع سلولز: سلولز معمولاً از مواد گیاهی مانند پنبه و چوب استخراج می شود. سلولز استخراج شده برای حذف ناخالصی هایی مانند لیگنین، همی سلولز و سایر اجزای غیر سلولزی برای به دست آوردن سلولز با خلوص بالا، خالص و سفید می شود.

درمان قلیایی سازی: سلولز را با محلول غلیظ هیدروکسید سدیم (NaOH) مخلوط کنید و گروه های هیدروکسیل موجود در سلولز با هیدروکسید سدیم واکنش داده و سلولز سدیم تولید کنند. در این فرآیند، ساختار مولکولی سلولز تا حدی منبسط می‌شود و واکنش با اکسید اتیلن را آسان‌تر می‌کند.

واکنش اتوکسیلاسیون: سلولز سدیم قلیایی شده با اتیلن اکسید (C2H4O) در دما و فشار معینی مخلوط می شود. ساختار حلقه ای اکسید اتیلن برای تشکیل گروه های اتوکسی (-CH2CH2OH) باز می شود که با گروه های هیدروکسیل روی مولکول های سلولز ترکیب می شود و هیدروکسی اتیل سلولز را تشکیل می دهد. این فرآیند واکنش را می توان به درجات مختلف انجام داد و در نتیجه هیدروکسی اتیل سلولز با درجات مختلف جایگزینی ایجاد می شود.

پس از درمان: محصول پس از واکنش معمولاً حاوی مواد قلیایی، حلال ها و سایر محصولات جانبی واکنش نشان نداده است. برای به دست آوردن هیدروکسی اتیل سلولز خالص، مراحل پس از تصفیه مانند خنثی سازی، شستشو و خشک کردن مورد نیاز است. هدف از این مراحل تصفیه حذف باقیمانده قلیایی، حلال ها و محصولات جانبی برای به دست آوردن محصول خالص شده نهایی است.

هیدروکسی اتیل سلولز به دلیل خواص شیمیایی منحصر به فرد و عملکرد عالی آن به طور گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گرفته است. به طور خاص، هیدروکسی اتیل سلولز حلالیت آب، ضخیم شدن، پایداری، تشکیل فیلم و روان کنندگی خوبی دارد و معمولاً در زمینه های زیر استفاده می شود:

مصالح ساختمانی: در مصالح ساختمانی، هیدروکسی اتیل سلولز عمدتاً به عنوان غلیظ کننده و نگهدارنده آب برای مواد پایه سیمانی و مواد پایه گچ استفاده می شود. این می تواند به طور موثر عملکرد ساخت و ساز مصالح را بهبود بخشد، حفظ آب، کارایی و ضد افتادگی ملات را بهبود بخشد، زمان باز را افزایش دهد و پیشرفت روان ساخت و ساز را تضمین کند.

صنعت رنگ: در رنگ، هیدروکسی اتیل سلولز به عنوان غلیظ کننده، عامل تعلیق و امولسیفایر برای بهبود رئولوژی و پایداری رنگ، جلوگیری از رسوب رنگدانه ها و افزایش صافی و براقیت پوشش استفاده می شود.

لوازم آرایشی و محصولات مراقبت شخصی: در لوازم آرایشی، هیدروکسی اتیل سلولز اغلب به عنوان غلیظ کننده، لایه بردار و مرطوب کننده استفاده می شود. این می تواند محصولاتی را با احساس خوبی ارائه دهد، ثبات و چسبندگی محصول را بهبود بخشد و اثر مرطوب کنندگی را افزایش دهد.

صنعت داروسازی: در زمینه داروسازی، هیدروکسی اتیل سلولز به عنوان یک ماده کمکی برای آماده سازی های دارویی استفاده می شود. به عنوان جزئی از قرص‌های رهش پایدار، پوشش‌های فیلم و غیره، می‌تواند سرعت انتشار داروها را کنترل کرده و پایداری و فراهمی زیستی داروها را بهبود بخشد.

صنایع غذایی: در صنایع غذایی از هیدروکسی اتیل سلولز به عنوان یک افزودنی غذایی برای ایفای نقش در غلیظ شدن، امولسیون شدن و تثبیت استفاده می شود. به طور گسترده ای در نوشیدنی ها، چاشنی ها، محصولات لبنی و سایر غذاها برای بهبود بافت و طعم محصولات استفاده می شود.

هیدروکسی اتیل سلولز همچنین کاربردهای مهمی در صنایع استخراج روغن، کاغذسازی، چاپ پارچه و رنگرزی دارد. در استخراج نفت، از هیدروکسی اتیل سلولز به عنوان غلیظ کننده و تثبیت کننده برای سیالات حفاری استفاده می شود که می تواند ظرفیت تعلیق سیالات حفاری را بهبود بخشد و از ریزش دیواره چاه جلوگیری کند. در صنعت کاغذ سازی به عنوان عامل نگهدارنده و تقویت کننده برای بهبود استحکام و دوام کاغذ استفاده می شود. در چاپ و رنگرزی پارچه، هیدروکسی اتیل سلولز به عنوان غلیظ کننده برای کمک به توزیع یکنواخت دوغاب چاپ و رنگرزی و بهبود کیفیت چاپ و رنگرزی استفاده می شود.

هیدروکسی اتیل سلولز از سلولز طبیعی از طریق یک سری واکنش های شیمیایی به دست می آید. کاربرد گسترده آن نه تنها به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی عالی آن است، بلکه به این دلیل است که می تواند راه حل های متنوعی را در بسیاری از صنایع برای رفع نیازهای فنی مختلف ارائه دهد.