L'hydroxyéthylcellulose (HEC) est un éther de cellulose non ionique soluble dans l'eau et sa principale source est la cellulose naturelle. La cellulose naturelle est largement présente dans les plantes et constitue le principal composant des parois cellulaires végétales. Plus précisément, l’hydroxyéthylcellulose est fabriquée en faisant réagir chimiquement de la cellulose naturelle avec de l’oxyde d’éthylène dans des conditions alcalines. Ce processus de réaction chimique est généralement appelé éthoxylation et le résultat est que les groupes hydroxyles sur les molécules de cellulose naturelle sont partiellement ou complètement remplacés pour former de l'hydroxyéthylcellulose avec des groupes éthoxy.
Voici les étapes spécifiques du processus de préparation de l’hydroxyéthylcellulose :
Source de cellulose : La cellulose est généralement extraite de matières végétales telles que le coton et le bois. La cellulose extraite est purifiée et blanchie pour éliminer les impuretés telles que la lignine, l'hémicellulose et d'autres composants non cellulosiques afin d'obtenir une cellulose de haute pureté.
Traitement d'alcalinisation : mélangez la cellulose avec une solution concentrée d'hydroxyde de sodium (NaOH), et les groupes hydroxyle de la cellulose réagissent avec l'hydroxyde de sodium pour produire de la cellulose de sodium. Au cours de ce processus, la structure moléculaire de la cellulose se dilate dans une certaine mesure, ce qui facilite sa réaction avec l'oxyde d'éthylène.
Réaction d'éthoxylation : la cellulose sodique alcalinisée est mélangée à de l'oxyde d'éthylène (C2H4O) à une certaine température et pression. La structure cyclique de l'oxyde d'éthylène s'ouvre pour former des groupes éthoxy (-CH2CH2OH), qui se combinent avec les groupes hydroxyle des molécules de cellulose pour former de l'hydroxyéthylcellulose. Ce processus de réaction peut être effectué à différents degrés, ce qui donne lieu à de l'hydroxyéthylcellulose avec différents degrés de substitution.
Post-traitement : le produit après la réaction contient généralement des alcalis, des solvants et d'autres sous-produits n'ayant pas réagi. Afin d’obtenir de l’hydroxyéthylcellulose pure, des étapes de post-traitement telles que la neutralisation, le lavage et le séchage sont nécessaires. Le but de ces étapes de traitement est d’éliminer les alcalis résiduels, les solvants et les sous-produits pour obtenir le produit final purifié.
L'hydroxyéthylcellulose a été largement utilisée dans diverses industries en raison de ses propriétés chimiques uniques et de ses excellentes performances. Plus précisément, l'hydroxyéthylcellulose a une bonne solubilité dans l'eau, un bon épaississement, une bonne stabilité, un pouvoir filmogène et un bon pouvoir lubrifiant, et est couramment utilisée dans les domaines suivants :
Matériaux de construction : Dans les matériaux de construction, l'hydroxyéthylcellulose est principalement utilisée comme épaississant et agent de rétention d'eau pour les matériaux à base de ciment et de gypse. Il peut améliorer efficacement les performances de construction des matériaux, améliorer la rétention d'eau, la maniabilité et l'anti-affaissement du mortier, prolonger le temps ouvert et assurer le bon déroulement de la construction.
Industrie de la peinture : dans la peinture, l'hydroxyéthylcellulose est utilisée comme épaississant, agent de suspension et émulsifiant pour améliorer la rhéologie et la stabilité de la peinture, empêcher la sédimentation des pigments et améliorer la planéité et la brillance du revêtement.
Cosmétiques et produits de soins personnels : En cosmétique, l'hydroxyéthylcellulose est souvent utilisée comme épaississant, filmogène et hydratant. Il peut fournir aux produits une bonne sensation, améliorer la stabilité et l'adhérence du produit et améliorer l'effet hydratant.
Industrie pharmaceutique : Dans le domaine pharmaceutique, l'hydroxyéthylcellulose est utilisée comme excipient pour les préparations pharmaceutiques. En tant que composant de comprimés à libération prolongée, de pelliculages, etc., il peut contrôler le taux de libération des médicaments et améliorer la stabilité et la biodisponibilité des médicaments.
Industrie alimentaire : Dans l'industrie alimentaire, l'hydroxyéthylcellulose est utilisée comme additif alimentaire pour jouer un rôle d'épaississement, d'émulsification et de stabilisation. Il est largement utilisé dans les boissons, condiments, produits laitiers et autres aliments pour améliorer la texture et le goût des produits.
L'hydroxyéthylcellulose a également des applications importantes dans les industries de l'extraction du pétrole, de la fabrication du papier, de l'impression textile et de la teinture. Dans l'extraction du pétrole, l'hydroxyéthylcellulose est utilisée comme épaississant et stabilisant pour les fluides de forage, ce qui peut améliorer la capacité de suspension des fluides de forage et empêcher l'effondrement des parois des puits. Dans l’industrie papetière, il est utilisé comme agent de rétention et agent de renforcement pour améliorer la résistance et la durabilité du papier. Dans l'impression et la teinture textiles, l'hydroxyéthylcellulose est utilisée comme épaississant pour aider la suspension d'impression et de teinture à être répartie uniformément et améliorer la qualité d'impression et de teinture.
L'hydroxyéthylcellulose est obtenue à partir de cellulose naturelle par une série de réactions chimiques. Sa large application n’est pas seulement due à ses excellentes propriétés physiques et chimiques, mais également au fait qu’il peut fournir des solutions diversifiées dans de nombreuses industries pour répondre à différents besoins techniques.
Heure de publication : 13 août 2024