Karakteristik, persiapan lan aplikasi eter selulosa ing industri

Jinis, metode persiapan, sifat lan karakteristik eter selulosa ditinjau, uga aplikasi eter selulosa ing petroleum, konstruksi, pembuatan kertas, tekstil, obat-obatan, panganan, bahan fotoelektrik lan industri kimia saben dina. Sawetara varietas anyar saka derivatif eter selulosa kanthi prospek pangembangan dikenalaké lan prospek aplikasi sing diprospeksi.

tembung kunci:selulosa eter; Kinerja; Aplikasi; Turunan selulosa

Selulosa minangka senyawa polimer alami. Struktur kimiane yaiku makromolekul polisakarida kanthi β-glukosa anhidrat minangka cincin basa, kanthi siji gugus hidroksil primer lan rong gugus hidroksil sekunder ing saben cincin basa. Kanthi modifikasi kimia, seri derivatif selulosa bisa diduweni, selulosa eter minangka salah sawijining. Eter selulosa dipikolehi kanthi reaksi selulosa lan NaOH, banjur etherize karo macem-macem monomer fungsional kayata metana klorida, etilena oksida, propilen oksida, lan liya-liyane, kanthi ngumbah uyah produk sampingan lan selulosa natrium. Eter selulosa minangka turunan penting saka selulosa, bisa digunakake kanthi akeh ing obat lan kesehatan, kimia saben dina, kertas, panganan, obat, konstruksi, bahan lan industri liyane. Mulane, pangembangan lan pemanfaatan selulosa eter nduweni makna positif kanggo pemanfaatan komprehensif sumber daya biomassa sing bisa dianyari, pangembangan bahan anyar lan teknologi anyar.

1. Klasifikasi lan persiapan eter selulosa

Klasifikasi eter selulosa umume dipérang dadi patang kategori miturut sifat ionik.

1.1 Eter selulosa nonionik

Eter selulosa non-ionik utamane selulosa alkil eter, cara persiapan yaiku selulosa lan reaksi NaOH, lan banjur nganggo macem-macem monomer fungsional kayata metana klorida, etilena oksida, reaksi eterifikasi propilena oksida, lan banjur ngumbah produk sampingan. uyah lan sodium selulosa kanggo njaluk. Metil selulosa eter utama, metil hidroksietil selulosa eter, metil hidroksipropil selulosa eter, hidroksietil selulosa eter, sianoetil selulosa eter, hidroksibutil selulosa eter. Aplikasi kasebut amba banget.

1.2 Eter selulosa anionik

Anionic selulosa eter utamané carboxymethyl selulosa sodium, carboxymethyl hydroxyethyl selulosa sodium. Cara preparation punika dening reaksi saka selulosa lan NaOH, lan banjur etherify karo asam monochloroacetic utawa etilena oksida, propylene oxide, lan banjur wisuh dening-produk uyah lan sodium selulosa kanggo njaluk.

1.3 Eter selulosa kationik

Eter selulosa kationik utamane 3 - klorin - 2 - hidroksipropil trimetil amonium klorida selulosa eter. Cara nyiyapake yaiku kanthi reaksi selulosa lan NaOH, lan banjur agen eterifikasi kationik 3 - klorin - 2 - hidroksipropil trimetil amonium klorida utawa etilena oksida, propilen oksida bebarengan karo reaksi eterifikasi, lan banjur ngumbah uyah lan sodium produk sampingan. selulosa kanggo njaluk.

1.4 Zwitterionic selulosa eter

Eter selulosa Zwitterionic duweni gugus anionik lan gugus kationik ing rantai molekul, cara persiapan yaiku kanthi reaksi selulosa lan NaOH, banjur nganggo asam kloroasetat lan agen eterifikasi kationik 3 - klorin - 2 hidroksipropil trimetil amonium klorida reaksi eterifikasi, lan banjur dicuci. dening-produk uyah lan sodium selulosa lan dijupuk.

2.sifat lan ciri selulosa eter

2.1 Fitur Penampilan

Eter selulosa umume putih utawa putih susu, tanpa rasa, ora beracun, kanthi cairan bubuk fibrosa, gampang nyerep kelembapan, larut ing banyu dadi koloid stabil kenthel transparan.

2.2 Tatanan lan adhesi film

Eterifikasi eter selulosa nduweni pengaruh gedhe marang sifate, kayata kelarutan, kemampuan mbentuk film, kekuatan ikatan lan toleransi uyah. Eter selulosa nduweni kekuatan mekanik sing dhuwur, keluwesan, tahan panas lan tahan kadhemen, lan nduweni kompatibilitas apik karo macem-macem resin lan plasticizer, bisa digunakake kanggo nggawe plastik, film, varnishes, adhesives, lateks lan bahan lapisan pharmaceutical.

2.3 Kelarutan

Metil selulosa larut ing banyu adhem, ora larut ing banyu panas, nanging uga larut ing sawetara pelarut organik; Metil hidroksietil selulosa larut ing banyu adhem, ora larut ing banyu panas lan pelarut organik. Nanging nalika solusi banyu saka metil selulosa lan metil hidroksietil selulosa digawe panas, metil selulosa lan metil hidroksietil selulosa bakal endapan. Metil selulosa precipitated ing 45 ~ 60 ℃, nalika dicampur etherized metil hidroksietil selulosa precipitated ing 65 ~ 80 ℃. Nalika suhu mudhun, precipitates redissolve.

Sodium hydroxyethyl cellulose lan carboxymethyl hydroxyethyl cellulose larut ing banyu ing suhu apa wae, nanging ora larut ing pelarut organik (kanthi sawetara pangecualian).

2.4 Penebalan

Eter selulosa larut ing banyu kanthi bentuk koloid, lan viskositase gumantung saka tingkat polimerisasi eter selulosa. Solusi kasebut ngemot makromolekul hidrasi. Amarga entanglement makromolekul, prilaku aliran solusi beda karo cairan Newtonian, nanging nuduhake prilaku sing beda-beda karo owah-owahan gaya geser. Amarga struktur makromolekul eter selulosa, viskositas larutan mundhak kanthi cepet kanthi nambah konsentrasi lan nyuda kanthi cepet kanthi suhu sing tambah.

2.5 Degradabilitas

Eter selulosa digunakake ing fase banyu. Anggere ana banyu, bakteri bakal tuwuh. Wutah bakteri nyebabake produksi bakteri enzim. Bakteri enzim nggawe ikatan unit glukosa dehidrasi sing ora diganti ing jejere pecahan selulosa eter lan bobot molekul polimer mudhun. Mulane, yen solusi banyu selulosa eter kudu diawetake kanggo wektu sing luwih suwe, pengawet kudu ditambahake, sanajan eter selulosa antibakteri digunakake.

3. aplikasi selulosa eter ing industri

3.1 Industri Perminyakan

Sodium carboxymethyl cellulose utamane digunakake ing eksploitasi minyak bumi. Kang digunakake ing Pabrik lendhut kanggo nambah viskositas lan ngurangi mundhut banyu. Bisa nolak macem-macem polusi uyah larut lan nambah tingkat pemulihan minyak.

Sodium carboxymethyl hydroxypropyl cellulose lan sodium carboxymethyl hydroxyethyl cellulose minangka agen perawatan lendhut pengeboran sing luwih apik lan nyiapake bahan adi completion, tingkat pulping dhuwur, resistance uyah, resistance calcium, kemampuan viscosification apik, resistance suhu (160 ℃). Cocog kanggo nyiapake banyu seger, banyu segara lan cairan pengeboran banyu uyah jenuh, miturut bobot kalsium klorida bisa dicampur dadi macem-macem kepadatan (103 ~ 1279 / cm3) cairan pengeboran, lan nggawe viskositas tartamtu lan filtrasi sing sithik. Kapasitas, viskositas lan kapasitas filtrasi luwih apik tinimbang hidroksietil selulosa, minangka aditif produksi minyak sing apik. Sodium carboxymethyl selulosa digunakake digunakake ing proses eksploitasi petroleum saka turunan selulosa, ing adi pengeboran, adi cementing, adi fracturing lan nambah produksi lenga digunakake, utamané ing konsumsi adi ngebur luwih gedhe, takeoff utama lan filtrasi landing lan viscosification.

Hydroxyethyl cellulose digunakake ing proses pengeboran, completion lan cementing minangka stabilisator thickening lumpur. Amarga hydroxyethyl selulosa lan sodium carboxymethyl selulosa, guar gum dibandhingake karo efek thickening apik, wedhi penundaan, isi uyah dhuwur, resistance panas apik, lan resistance cilik, mundhut kurang Cairan, pemblokiran karet rusak, karakteristik ampas kurang, wis digunakake digunakake.

3.2 Industri konstruksi lan lapisan

Bangunan bangunan lan plesteran mortir admixture: sodium carboxymethyl selulosa bisa digunakake minangka retarding agen, agen penylametan banyu, thickener lan Binder, bisa digunakake minangka gypsum ngisor lan semen plester ngisor, mortir lan lemah gawe tingkat dispersant, agen penylametan banyu, thickener. Iku jenis masonry khusus lan plestering mortir admixture kanggo pamblokiran beton aerated digawe saka carboxymethyl selulosa, kang bisa nambah workability, penylametan banyu lan resistance kokain saka mortir lan supaya cracking lan kothong saka tembok pemblokiran.

Bahan hiasan lumahing bangunan: Cao Mingqian lan selulosa metil liyane digawe saka bahan hiasan lumahing bangunan proteksi lingkungan, proses produksie prasaja, resik, bisa digunakake kanggo tembok dhuwur, permukaan kothak watu, uga bisa digunakake kanggo kolom. , hiasan lumahing tablet. Huang Jianping digawe saka karboksimetil selulosa minangka jinis sealant keramik, sing nduweni daya ikatan sing kuat, kemampuan deformasi sing apik, ora ngasilake retak lan tiba, efek anti banyu sing apik, warna sing cerah lan warni, kanthi efek dekoratif sing apik.

Aplikasi ing lapisan: Metil selulosa lan hidroksietil selulosa bisa digunakake minangka stabilizer, thickener lan agen penahan banyu kanggo lapisan lateks, ing Kajaba iku, uga bisa digunakake minangka dispersant, viscosifier lan film mbentuk agen kanggo kemul semen colored. Nambahake eter selulosa kanthi spesifikasi lan viskositas sing cocog kanggo cat lateks bisa nambah kinerja konstruksi cat lateks, nyegah spatter, nambah stabilitas panyimpenan lan daya tutup. Bidang konsumen utama ing luar negeri yaiku lapisan lateks, mulane, produk selulosa eter asring dadi pilihan pertama pengental cat lateks. Contone, metil hidroksietil selulosa eter sing diowahi bisa njaga posisi utama ing thickener cat lateks amarga sifat komprehensif sing apik. Contone, amarga selulosa eter nduweni karakteristik gel termal unik lan kelarutan, resistance uyah, resistance panas, lan nduweni aktivitas lumahing cocok, bisa digunakake minangka agen penylametan banyu, agen penundaan, emulsifier, film mbentuk agen, lubricant, Binder lan rheological amandemen. .

3.3 Industri Kertas

Aditif udan kertas: CMC bisa digunakake minangka dispersant serat lan penambah kertas, bisa ditambahake ing pulp, amarga natrium carboxymethyl selulosa lan pulp lan partikel pengepakan duwe muatan sing padha, bisa nambah keseragaman serat, nambah kekuatan serat. kertas. Minangka reinforcer ditambahaké nang kertas, iku mundhak kerjasama jaminan antarane serat, lan bisa nambah kekuatan tensile, break resistance, evenness kertas lan indeks fisik liyane. Sodium carboxymethyl cellulose uga bisa digunakake minangka agen ukuran ing pulp. Saliyane gelar ukuran dhewe, uga bisa digunakake minangka agen protèktif rosin, AKD lan agen ukuran liyane. Eter selulosa kationik uga bisa digunakake minangka filter bantuan penylametan kertas, nambah tingkat retensi serat lan pengisi sing apik, uga bisa digunakake minangka penguatan kertas.

Coating adhesive: Digunakake kanggo nutupi Processing kertas nutupi adhesive, bisa ngganti keju, bagéan saka lateks, supaya printing ink gampang nembus, pinggiran cetha. Uga bisa digunakake minangka dispersant pigmen, viscosifier lan stabilizer.

Agen ukuran lumahing: Sodium carboxymethyl selulosa bisa digunakake minangka agen ukuran lumahing kertas, nambah kekuatan lumahing kertas, dibandhingake karo nggunakake saiki polyvinyl alkohol, dipunéwahi pati sawise kekuatan lumahing bisa tambah dening bab 10%, dosis wis suda kanthi kira-kira 30%. Iki minangka agen ukuran permukaan sing njanjeni kanggo nggawe kertas, lan seri varietas anyar kudu dikembangake kanthi aktif. Eter selulosa kationik nduweni kinerja ukuran permukaan sing luwih apik tinimbang pati kationik, ora mung bisa ningkatake kekuatan permukaan kertas, nanging uga bisa nambah panyerepan tinta kertas, nambah efek pewarnaan, uga minangka agen ukuran permukaan sing janjeni.

3.4 Industri Tekstil

Ing industri tekstil, eter selulosa bisa digunakake minangka agen ukuran, agen leveling lan agen penebalan kanggo pulp tekstil.

Agen ukuran: eter selulosa kayata natrium karboksimetil selulosa, hidroksietil karboksimetil selulosa eter, hidroksipropil karboksimetil selulosa eter lan varietas liyane bisa digunakake minangka agen sizing, lan ora gampang rusak lan cetakan, percetakan lan pewarnaan, tanpa desizing, promosi pewarna bisa entuk seragam koloid ing banyu.

Agen leveling: bisa ningkatake daya hidrofilik lan osmotik pewarna, amarga owah-owahan viskositas cilik, gampang nyetel prabédan warna; Eter selulosa kationik uga nduweni efek pewarnaan lan pewarnaan.

Thickening agen: sodium carboxymethyl selulosa, hydroxyethyl carboxymethyl selulosa eter, hydroxypropyl carboxymethyl selulosa eter bisa digunakake minangka printing lan dyeing slurry thickening agen, karo ampas cilik, karakteristik tingkat werna dhuwur, iku kelas aditif tekstil banget potensial.

3.5 Industri kimia rumah tangga

Viscosifier stabil: Sodium methylcellulose ing produk tempel wêdakakêna padhet bahan baku muter stabilitas penundaan sawur, ing Cairan utawa emulsion Kosmetik thickening, dispersing, homogenizing lan peran liyane. Bisa digunakake minangka stabilizer lan viscosifier.

Stabilisator pengemulsi: gawe salep, pengemulsi sampo, bahan pengental lan penstabil. Sodium carboxymethyl hydroxypropyl cellulose bisa digunakake minangka stabilizer adhesive odhol, kanthi sifat thixotropic sing apik, supaya odhol nduweni formability sing apik, deformasi jangka panjang, rasa seragam lan alus. Sodium carboxymethyl hydroxypropyl selulosa resistance uyah, resistance asam unggul, efek adoh luwih apik tinimbang carboxymethyl selulosa, bisa digunakake minangka deterjen ing viscosifier, rereget lampiran agen Nyegah.

Dispersion thickener: Ing produksi deterjen, nggunakake umum saka sodium carboxymethyl selulosa minangka deterjen deterjen dispersant rereget, deterjen Cairan thickener lan dispersant.

3.6 Industri Farmasi lan Pangan

Ing industri farmasi, hydroxypropyl carboxymethyl selulosa bisa digunakake minangka excipients tamba, digunakake digunakake ing release balung tamba lisan kontrol release lan ancang-ancang release bablas, minangka bahan pamblokiran release kanggo ngatur release saka obatan, minangka bahan nutupi bablas release agen, bablas release pelet. , kapsul release sustained. Sing paling akeh digunakake yaiku selulosa metil karboksimetil, selulosa etil karboksimetil, kayata MC asring digunakake ing pabrik tablet lan kapsul, utawa tablet sing dilapisi gula.

Bahan kualitas selulosa eter bisa digunakake ing industri pangan, ing macem-macem panganan minangka agen thickening efektif, emulsifier, stabilizer, excipient, agen penahan banyu lan agen foaming mekanik. Metil selulosa lan hidroksipropil metil selulosa wis diakoni minangka zat inert metabolik sing ora mbebayani. Kemurnian dhuwur (99,5% utawa luwih kemurnian) karboksimetil selulosa bisa ditambahake ing panganan, kayata produk susu lan krim, bumbu, senggol, sele, kaleng, sirup meja lan minuman. Kemurnian luwih saka 90% carboxymethyl selulosa bisa digunakake ing aspèk pangan-related, kayata Applied kanggo transportasi lan panyimpenan saka woh seger, Lebokake plastik wis efek pengawetan apik, kurang polusi, ora karusakan, gampang kanggo kaluwihan produksi mechanized.

3.7 Bahan fungsional optik lan listrik

Electrolyte thickening stabilizer: amarga kemurnian dhuwur saka selulosa eter, resistance asam apik, resistance uyah, utamané wesi lan isi logam abot kurang, supaya colloid banget stabil, cocok kanggo baterei alkalin, seng manganese baterei elektrolit thickening stabilizer.

Bahan kristal cair: Wiwit taun 1976, panemuan pisanan hidroksipropil selulosa - sistem banyu kristal cair fase takon, wis ditemokake ing solusi organik sing cocog, akeh turunan selulosa ing konsentrasi dhuwur bisa mbentuk solusi anisotropik, contone, selulosa hidroksipropil lan asetat, propionat. , benzoate, phthalate, acetyxyethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, etc. Saliyane mbentuk larutan kristal cair ion koloid, sawetara ester saka hidroksipropil selulosa uga nuduhake sifat iki.

Akeh eter selulosa nuduhake sifat kristal cair termotropik. Asetil hidroksipropil selulosa kawangun kristal cair cholesteric thermogenic ngisor 164 ℃. Acetoacetate hydroxypropyl cellulose, trifluoroacetate hydroxypropyl cellulose, hydroxypropyl cellulose and its derivatives, etil hydroxypropyl cellulose, trimethylsiliccellulose and butyldimethylsiliccellulose, heptyl cellulose and butoxylethyl cellulose, hydroxyethyl.cellulose. Sawetara ester selulosa kayata selulosa benzoat, p-methoxybenzoate lan p-methylbenzoate, selulosa heptanate bisa mbentuk kristal cair kolesterik termogenik.

Bahan insulasi listrik: agen etherifying cyanoethyl cellulose kanggo acrylonitrile, konstanta dielektrik sing dhuwur, koefisien mundhut kurang, bisa digunakake minangka matriks resin fosfor lan electroluminescent lamps lan insulasi trafo.

4. Panutup

Nggunakake modifikasi kimia kanggo entuk turunan selulosa kanthi fungsi khusus minangka cara sing efektif kanggo nemokake panggunaan anyar selulosa, bahan organik alami paling gedhe ing donya. Minangka salah sawijining turunan selulosa, selulosa eter kayata bahan polimer larut banyu sing ora mbebayani, bebas polusi amarga sifat sing apik banget, wis digunakake ing pirang-pirang industri, lan bakal duwe prospek pembangunan sing luwih akeh.