Hidroksietilceluloze (HEC) un citi celulozes ēteri (piemēram, hidroksipropilmetilceluloze (HPMC), metilceluloze (MC), hidroksipropilceluloze (HPC) un karboksimetilceluloze (CMC)) ir daudzfunkcionāli polimēri, ko plaši izmanto rūpniecībā, celtniecībā, medicīnā, pārtikā un ikdienā. ķīmiskās rūpniecības nozares. Šie celulozes atvasinājumi ir izgatavoti, ķīmiski modificējot celulozi, un tiem ir laba šķīdība ūdenī, sabiezējums, stabilitāte un plēvi veidojošas īpašības.
1. Hidroksietilceluloze (HEC)
1.1. Ķīmiskā struktūra un īpašības
Hidroksietilceluloze (HEC) tiek iegūta, hidroksietilējot celulozi ar etilēnoksīdu sārmainos apstākļos. HEC pamatstruktūra ir ētera saite, kas veidojas, hidroksilgrupu celulozes molekulā aizstājot ar hidroksietilgrupu. Šī struktūra piešķir HEC unikālas īpašības:
Šķīdība ūdenī: HEC šķīst gan aukstā, gan karstā ūdenī, veidojot caurspīdīgu koloidālu šķīdumu.
Biezēšana: HEC ir lieliskas sabiezēšanas īpašības, un to plaši izmanto lietojumos, kuros nepieciešama viskozitātes kontrole.
Stabilitāte: HEC šķīdumam ir augsta stabilitāte dažādos pH diapazonos.
Bioloģiskā saderība: HEC nav toksisks, nav kairinošs un draudzīgs cilvēka ķermenim un videi.
1.2 Lietojumprogrammas lauki
Būvmateriāli: izmanto kā biezinātāju un ūdeni aizturošu līdzekli cementa javai un ģipša izstrādājumiem.
Pārklājumi un krāsas: izmanto kā biezinātāju, suspendējošo līdzekli un stabilizatoru.
Ikdienas ķimikālijas: izmanto kā biezinātāju ikdienas vajadzībām, piemēram, mazgāšanas līdzekļos un šampūnos.
Farmācijas joma: izmanto kā līmi, biezinātāju un suspendējošu līdzekli zāļu tabletēm.
1.3 Priekšrocības un trūkumi
Priekšrocības: laba šķīdība ūdenī, ķīmiskā stabilitāte, plaša pH pielāgošanās spēja un netoksicitāte.
Trūkumi: slikta šķīdība dažos šķīdinātājos, un cena var būt nedaudz augstāka nekā dažiem citiem celulozes ēteriem.
2. Citu celulozes ēteru salīdzinājums
2.1. Hidroksipropilmetilceluloze (HPMC)
2.1.1. Ķīmiskā struktūra un īpašības
HPMC tiek izgatavots no celulozes, izmantojot metilēšanas un hidroksipropilēšanas reakcijas. Tā struktūra satur gan metoksi (-OCH3), gan hidroksipropoksi (-OCH2CH(OH)CH3) aizvietotājus.
Šķīdība ūdenī: HPMC izšķīst aukstā ūdenī, veidojot caurspīdīgu koloidālu šķīdumu; tas slikti šķīst karstā ūdenī.
Biezēšanas īpašība: Tam ir lieliska sabiezēšanas spēja.
Želejošanas īpašības: karsējot veido želeju un atdzesējot atgriežas sākotnējā stāvoklī.
2.1.2. Lietošanas jomas
Būvmateriāli: to izmanto kā biezinātāju un ūdeni aizturošu līdzekli materiāliem uz cementa un ģipša bāzes.
Pārtika: to izmanto kā emulgatoru un stabilizatoru.
Medicīna: to lieto kā palīgvielu farmaceitiskajām kapsulām un tabletēm.
2.1.3 Priekšrocības un trūkumi
Priekšrocības: Laba sabiezēšanas un želejas īpašības.
Trūkumi: tas ir jutīgs pret temperatūru un var neizdoties augstā temperatūrā.
2.2. Metilceluloze (MC)
2.2.1. Ķīmiskā struktūra un īpašības
MC iegūst, metilējot celulozi, un tas galvenokārt satur metoksi (-OCH3) aizvietotājus.
Šķīdība ūdenī: labi šķīst aukstā ūdenī, veidojot caurspīdīgu koloidālu šķīdumu.
Biezēšana: ir ievērojams sabiezēšanas efekts.
Termiskā želeja: karsējot veido želeju un atdzesējot, atdalās.
2.2.2. Lietošanas jomas
Būvmateriāli: izmanto kā biezinātāju un ūdens aizturētāju javai un krāsām.
Pārtika: izmanto kā emulgatoru un stabilizatoru.
2.2.3 Priekšrocības un trūkumi
Priekšrocības: spēcīga sabiezēšanas spēja, bieži izmanto aukstās apstrādes tehnoloģijā.
Trūkumi: karstumjutīgs, nevar izmantot augstā temperatūrā.
2.3. Hidroksipropilceluloze (HPC)
2.3.1. Ķīmiskā struktūra un īpašības
HPC iegūst no hidroksipropilcelulozes. Tās struktūra satur hidroksipropoksi (-OCH2CH(OH)CH3).
Šķīdība ūdenī: šķīst aukstā ūdenī un organiskajos šķīdinātājos.
Biezēšana: laba sabiezēšanas veiktspēja.
Plēvi veidojošais īpašums: veido spēcīgu plēvi.
2.3.2. Lietojumprogrammas lauki
Zāles: lieto kā pārklājuma materiālu un tablešu palīgvielu zālēm.
Pārtika: izmanto kā biezinātāju un stabilizatoru.
2.3.3 Priekšrocības un trūkumi
Priekšrocības: šķīdība vairākos šķīdinātājos un lieliska plēves veidošanas īpašība.
Trūkumi: augsta cena.
2.4. Karboksimetilceluloze (CMC)
2.4.1. Ķīmiskā struktūra un īpašības
CMC iegūst, celulozei reaģējot ar hloretiķskābi, un tā struktūrā ir karboksimetilgrupa (-CH2COOH).
Šķīdība ūdenī: šķīst aukstā ūdenī un karstā ūdenī.
Biezēšanas īpašība: ievērojams sabiezēšanas efekts.
Joniskums: pieder anjonu celulozes ēterim.
2.4.2. Lietojumprogrammas lauki
Pārtika: izmanto kā biezinātāju un stabilizatoru.
Ikdienas ķimikālijas: izmanto kā mazgāšanas līdzekļa biezinātāju.
Papīra ražošana: izmanto kā piedevu papīra pārklāšanai.
2.4.3 Priekšrocības un trūkumi
Priekšrocības: laba sabiezēšana un plaši pielietojuma lauki.
Trūkumi: jutīgs pret elektrolītiem, joni šķīdumā var ietekmēt veiktspēju.
3. Visaptverošs salīdzinājums
3.1. Biezēšanas veiktspēja
HEC un HPMC ir līdzīgas sabiezēšanas īpašības, un abiem ir labs sabiezēšanas efekts. Tomēr HEC ir labāka šķīdība ūdenī, un tas ir piemērots lietojumiem, kuriem nepieciešama caurspīdīgums un mazs kairinājums. HPMC ir noderīgāks lietojumos, kam nepieciešama karsēšana līdz saželejai, pateicoties tā termogēla īpašībām.
3.2 Šķīdība ūdenī
HEC un CMC var izšķīdināt gan aukstā, gan karstā ūdenī, savukārt HPMC un MC galvenokārt izšķīdina aukstā ūdenī. HPC ir priekšroka, ja nepieciešama vairāku šķīdinātāju saderība.
3.3 Cena un pielietojuma diapazons
HEC parasti ir mērenas cenas un tiek plaši izmantotas. Lai gan HPC ir izcila veiktspēja, to augsto izmaksu dēļ parasti izmanto lietojumprogrammās ar lielu pieprasījumu. CMC ir vieta daudzās zemu izmaksu lietojumprogrammās ar zemām izmaksām un labu veiktspēju.
Hidroksietilceluloze (HEC) ir kļuvusi par vienu no visplašāk izmantotajiem celulozes ēteriem, pateicoties tai labajai šķīdībai ūdenī, stabilitātei un sabiezēšanas spējai. Salīdzinot ar citiem celulozes ēteriem, HEC ir noteiktas priekšrocības attiecībā uz šķīdību ūdenī un ķīmisko stabilitāti, un tas ir piemērots lietojumiem, kuriem nepieciešami caurspīdīgi šķīdumi un plaša pH pielāgošanās spēja. HPMC izceļas noteiktās īpašās jomās, pateicoties tā sabiezēšanas un termiskās želejas īpašībām, savukārt HPC un CMC ieņem nozīmīgu vietu attiecīgajās pielietošanas jomās, pateicoties to plēvi veidojošajām īpašībām un izmaksu priekšrocībām. Saskaņā ar īpašām lietojuma prasībām, izvēloties pareizo celulozes ēteri, var optimizēt produkta veiktspēju un izmaksu efektivitāti.
Izlikšanas laiks: 10. jūlijs 2024. gada laikā