L'idrossietilcellulosa (HEC) è un etere di cellulosa non ionico solubile in acqua e la sua fonte principale è la cellulosa naturale. La cellulosa naturale è ampiamente presente nelle piante ed è il componente principale delle pareti cellulari delle piante. Nello specifico, l'idrossietilcellulosa viene prodotta facendo reagire chimicamente la cellulosa naturale con l'ossido di etilene in condizioni alcaline. Questo processo di reazione chimica è solitamente chiamato etossilazione e il risultato è che i gruppi ossidrile sulle molecole di cellulosa naturale vengono parzialmente o completamente sostituiti per formare idrossietilcellulosa con gruppi etossi.
Di seguito sono riportate le fasi specifiche del processo di preparazione dell'idrossietilcellulosa:
Fonte di cellulosa: la cellulosa viene solitamente estratta da materiali vegetali come cotone e legno. La cellulosa estratta viene purificata e sbiancata per rimuovere impurità come lignina, emicellulosa e altri componenti non cellulosici per ottenere cellulosa di elevata purezza.
Trattamento di alcalinizzazione: mescolare la cellulosa con una soluzione concentrata di idrossido di sodio (NaOH) e i gruppi idrossilici nella cellulosa reagiscono con idrossido di sodio per produrre cellulosa di sodio. In questo processo, la struttura molecolare della cellulosa si espande in una certa misura, facilitando la reazione con l'ossido di etilene.
Reazione di etossilazione: la cellulosa sodica alcalinizzata viene miscelata con ossido di etilene (C2H4O) ad una determinata temperatura e pressione. La struttura ad anello dell'ossido di etilene si apre per formare gruppi etossi (-CH2CH2OH), che si combinano con i gruppi ossidrile sulle molecole di cellulosa per formare idrossietilcellulosa. Questo processo di reazione può essere effettuato a vari livelli, risultando in idrossietilcellulosa con diversi gradi di sostituzione.
Post-trattamento: il prodotto dopo la reazione solitamente contiene alcali non reagiti, solventi e altri sottoprodotti. Per ottenere idrossietilcellulosa pura sono necessarie fasi di post-trattamento quali neutralizzazione, lavaggio ed asciugatura. L'obiettivo di queste fasi di trattamento è rimuovere gli alcali residui, i solventi e i sottoprodotti per ottenere il prodotto finale purificato.
L'idrossietilcellulosa è stata ampiamente utilizzata in vari settori grazie alle sue proprietà chimiche uniche e alle eccellenti prestazioni. Nello specifico, l'idrossietilcellulosa ha una buona solubilità in acqua, addensamento, stabilità, formazione di film e proprietà lubrificanti ed è comunemente utilizzata nei seguenti campi:
Materiali da costruzione: nei materiali da costruzione, l'idrossietilcellulosa viene utilizzata principalmente come addensante e agente di ritenzione idrica per materiali a base di cemento e materiali a base di gesso. Può migliorare efficacemente le prestazioni costruttive dei materiali, migliorare la ritenzione idrica, la lavorabilità e l'anti-cedimento della malta, prolungare il tempo aperto e garantire il regolare avanzamento della costruzione.
Industria delle vernici: nelle vernici, l'idrossietilcellulosa viene utilizzata come addensante, agente di sospensione ed emulsionante per migliorare la reologia e la stabilità della vernice, prevenire la sedimentazione dei pigmenti e migliorare la planarità e la brillantezza del rivestimento.
Cosmetici e prodotti per la cura personale: nei cosmetici, l'idrossietilcellulosa viene spesso utilizzata come addensante, filmogeno e idratante. Può fornire ai prodotti una buona sensazione, migliorare la stabilità e l'adesione del prodotto e potenziare l'effetto idratante.
Industria farmaceutica: In campo farmaceutico l'idrossietilcellulosa viene utilizzata come eccipiente per preparazioni farmaceutiche. Come componente di compresse a rilascio prolungato, rivestimenti di film, ecc., può controllare la velocità di rilascio dei farmaci e migliorare la stabilità e la biodisponibilità dei farmaci.
Industria alimentare: nell'industria alimentare, l'idrossietilcellulosa viene utilizzata come additivo alimentare per svolgere un ruolo nell'addensamento, nell'emulsione e nella stabilizzazione. È ampiamente utilizzato in bevande, condimenti, latticini e altri alimenti per migliorare la consistenza e il gusto dei prodotti.
L'idrossietilcellulosa ha anche importanti applicazioni nell'industria dell'estrazione del petrolio, della fabbricazione della carta, della stampa tessile e della tintura. Nell'estrazione del petrolio, l'idrossietilcellulosa viene utilizzata come addensante e stabilizzante per i fluidi di perforazione, che può migliorare la capacità di sospensione dei fluidi di perforazione e prevenire il collasso delle pareti del pozzo. Nell'industria della fabbricazione della carta, viene utilizzato come agente di ritenzione e agente rinforzante per migliorare la resistenza e la durata della carta. Nella stampa e tintura tessile, l'idrossietilcellulosa viene utilizzata come addensante per aiutare la distribuzione uniforme dell'impasto di stampa e tintura e migliorare la qualità di stampa e tintura.
L'idrossietilcellulosa si ottiene dalla cellulosa naturale attraverso una serie di reazioni chimiche. La sua ampia applicazione non è solo dovuta alle sue eccellenti proprietà fisiche e chimiche, ma anche perché può fornire soluzioni diversificate in molti settori per soddisfare diverse esigenze tecniche.
Orario di pubblicazione: 13 agosto 2024