Карактеристики, подготовка и примена на целулозниот етер во индустријата

Беа разгледани типовите, методите на подготовка, својствата и карактеристиките на целулозниот етер, како и примената на целулозниот етер во нафта, градежништво, производство на хартија, текстил, медицина, храна, фотоелектрични материјали и секојдневна хемиска индустрија. Беа воведени некои нови сорти на деривати на етер на целулоза со изгледи за развој и беа разгледани можностите за нивна примена.

Клучни зборови:целулоза етер; Изведба; Апликација; Деривати на целулоза

Целулозата е еден вид природно полимерно соединение. Неговата хемиска структура е полисахаридна макромолекула со безводна β-гликоза како основен прстен, со една примарна хидроксилна група и две секундарни хидроксилни групи на секој основен прстен. Со хемиска модификација може да се добијат низа деривати на целулоза, еден од нив е целулозниот етер. Целулозниот етер се добива со реакција на целулоза и NaOH, а потоа се етеризира со различни функционални мономери како што се метан хлорид, етилен оксид, пропилен оксид итн., со миење на нуспроизводната сол и натриум целулоза. Целулозниот етер е важен дериват на целулоза, може широко да се користи во медицината и здравјето, секојдневно хемиски, хартија, храна, медицина, градежништво, материјали и други индустрии. Затоа, развојот и користењето на целулозниот етер има позитивно значење за сеопфатното искористување на обновливите ресурси на биомаса, развојот на нови материјали и нови технологии.

1. Класификација и подготовка на целулозниот етер

Класификацијата на целулозните етери генерално е поделена во четири категории според нивните јонски својства.

1.1 Нејонски целулозен етер

Нејонскиот целулзен етер е главно целулозен алкил етер, методот на подготовка е со реакција на целулоза и NaOH, а потоа со различни функционални мономери како што се метан хлорид, етилен оксид, реакција на етерификација на пропилен оксид, а потоа со миење на нуспроизводот сол и натриум целулоза да се добие. Главниот метил целулоза етер, метил хидроксиетил целулоза етер, метил хидроксипропил целулоза етер, хидроксиетил целулоза етер, цијаноетил целулоза етер, хидроксибутил целулоза етер. Неговата примена е многу широка.

1.2 Анјонски целулзен етер

Анјонски целулоза етер е главно карбоксиметил целулоза натриум, карбоксиметил хидроксиетил целулоза натриум. Начинот на подготовка е со реакција на целулоза и NaOH, а потоа се етерифицира со монохлороцетна киселина или етилен оксид, пропилен оксид, а потоа се мие нус-производот сол и натриум целулоза за да се добие.

1.3 катјонски целулозен етер

Катјонскиот целулзен етер е главно 3 - хлор - 2 - хидроксипропил триметил амониум хлорид целулоза етер. Начинот на подготовка е со реакција на целулоза и NaOH, а потоа катјонски етерифицирачки агенс 3 – хлор – 2 – хидроксипропил триметил амониум хлорид или етилен оксид, пропилен оксид заедно со реакција на етерификација, а потоа со миење на нуспроизводот сол и натриум целулоза да се добие.

1.4 Цвитерионски целулозен етер

Цвитерионскиот целулзен етер има и анјонски групи и катјонски групи на молекуларниот синџир, методот на подготовка е со реакција на целулоза и NaOH, а потоа со хлорооцетна киселина и катјонски етерифицирачки агенс 3 – хлор – 2 хидроксипропил триметил амониум хлорид, потоа се мие реакција на етерификација и по нуспроизвод сол и натриум целулоза и добиени.

2. својствата и карактеристиките на целулозниот етер

2.1 Карактеристики на изгледот

Целулозниот етер е генерално бел или млечно бел, без вкус, нетоксичен, со флуидност на фиброзен прав, лесен за апсорпција на влага, растворен во вода во проѕирен вискозен стабилен колоид.

2.2 Формирање филм и адхезија

Етерификацијата на целулозниот етер има големо влијание врз неговите својства, како што се растворливост, способност за формирање филм, јачина на врска и толеранција на сол. Целулозниот етер има висока механичка сила, флексибилност, отпорност на топлина и ладно отпор, и има добра компатибилност со различни смоли и пластификатори, може да се користи за производство на пластика, филмови, лакови, лепила, латекс и фармацевтски материјали за обложување.

2.3 Растворливост

Метил целулоза растворлив во ладна вода, нерастворлив во топла вода, но исто така растворлив во некои органски растворувачи; Метил хидроксиетил целулоза растворлив во ладна вода, нерастворлив во топла вода и органски растворувачи. Но, кога водениот раствор на метил целулоза и метил хидроксиетил целулоза се загрева, метил целулозата и метил хидроксиетил целулозата ќе таложат надвор. Метил целулозата се таложи на 45 ~ 60 ℃, додека мешаната етеризирана метил хидроксиетил целулоза таложи на 65 ~ 80 ℃. Кога температурата паѓа, талогот повторно се раствора.

Натриум хидроксиетил целулоза и карбоксиметил хидроксиетил целулоза се растворливи во вода на која било температура, но нерастворливи во органски растворувачи (со неколку исклучоци).

2.4 Задебелување

Целулозниот етер се раствора во вода во колоидна форма, а неговата вискозност зависи од степенот на полимеризација на целулозниот етер. Растворот содржи макромолекули на хидратација. Поради заплеткувањето на макромолекулите, течечкото однесување на растворот е различно од она на Њутновите течности, но покажува однесување кое варира со промената на силите на смолкнување. Поради макромолекуларната структура на целулозниот етер, вискозноста на растворот брзо се зголемува со зголемување на концентрацијата и брзо се намалува со зголемување на температурата.

2.5 Разградливост

Целулозниот етер се користи во водната фаза. Сè додека има вода, бактериите ќе растат. Растот на бактериите доведува до производство на ензимски бактерии. Ензимските бактерии направија несупституирана дехидрирана гликозна единица врска во непосредна близина на целулозниот етер и се намали молекуларната тежина на полимерот. Затоа, ако воден раствор на целулозен етер треба да се чува подолг временски период, треба да се додаде конзерванс на него, дури и ако се користи антибактериски целулозен етер.

3. примената на целулозниот етер во индустријата

3.1 Нафтена индустрија

Натриум карбоксиметил целулоза главно се користи во експлоатација на нафта. Се користи во производството на кал за да се зголеми вискозноста и да се намали загубата на вода. Може да се спротивстави на разни загадувања со растворливи соли и да ја подобри стапката на обновување на нафтата.

Натриум карбоксиметил хидроксипропил целулоза и натриум карбоксиметил хидроксиетил целулоза се еден вид подобар агенс за третман на кал за дупчење и подготовка на течни материјали за завршување, висока стапка на пулпање, отпорност на сол, отпорност на калциум, добра способност за вискозификација, отпорност на температура (160℃). Погоден за подготовка на течност за дупчење свежа вода, морска вода и заситена солена вода, под тежина на калциум хлорид може да се меша во течност за дупчење со различна густина (103 ~ 1279 / cm3) и да има одредена вискозност и ниска филтрација капацитет, неговата вискозност и капацитет за филтрирање се подобри од хидроксиетил целулоза, е добар адитиви за производство на нафта. Натриум карбоксиметил целулоза е широко користен во процесот на нафтена експлоатација на деривати на целулоза, во течност за дупчење, течност за цементирање, течност за фрактура и подобрување на производството на нафта се користат, особено во течноста за дупчење потрошувачката е поголема, главната филтрација и вискозификација на полетување и слетување.

Хидроксиетил целулозата се користи во процесот на дупчење, завршување и цементирање како стабилизатор за згуснување на калта. Бидејќи хидроксиетил целулоза и натриум карбоксиметил целулоза, гуарната гума во споредба со добар ефект на згуснување, суспензија на песок, висока содржина на сол, добра отпорност на топлина и мала отпорност, помала загуба на течност, скршен гумен блок, карактеристики на ниски остатоци, се широко користени.

3.2 Градежна и премачкувачка индустрија

Мешавина од малтер за градење и малтерисување: натриум карбоксиметил целулоза може да се користи како средство за забавување, средство за задржување вода, згуснувач и врзивно средство, може да се користи како малтер од гипс на дното и цементното дно, малтер и растворувач за израмнување на земјата, средство за задржување вода, згуснувач. Тоа е еден вид специјален малтер за ѕидање и малтерисување за блокови од газобетон од карбоксиметил целулоза, кој може да ја подобри обработливоста, задржувањето на водата и отпорноста на пукнатини на малтерот и да избегне пукање и вдлабнатина на ѕидот на блокот.

Материјали за декорација на градежни површини: Cao Mingqian и друга метил целулоза изработени од еден вид на заштита на животната средина материјали за декорација на градежна површина, неговиот производствен процес е едноставен, чист, може да се користи за висококвалитетен ѕид, површина на камена плочка, може да се користи и за колона , декорација на површината на таблетот. Хуанг Џианпинг изработен од карбоксиметил целулоза е еден вид заптивната смеса за керамички плочки, која има силна сврзувачка сила, добра способност за деформација, не произведува пукнатини и паѓа, добар водоотпорен ефект, светла и шарена боја, со одличен декоративен ефект.

Примена во облоги: Метил целулозата и хидроксиетил целулозата може да се користат како стабилизатор, згуснувач и средство за задржување вода за латекс облоги, освен тоа, може да се користат и како дисперзант, вискозификатор и средство за формирање филм за обоени цементни облоги. Додавањето целулозен етер со соодветни спецификации и вискозитет на латексната боја може да ги подобри градежните перформанси на латексната боја, да спречи прскање, да ја подобри стабилноста на складирање и моќноста на капакот. Главното поле за потрошувачи во странство се латекс премази, затоа, производите од целулозни етер често стануваат прв избор на згуснувач на латекс боја. На пример, модифицираниот метил хидроксиетил целулзен етер може да ја задржи водечката позиција во згуснувачот на латексната боја поради неговите добри сеопфатни својства. На пример, бидејќи целулозниот етер има уникатни карактеристики и растворливост на термички гел, отпорност на сол, отпорност на топлина и има соодветна површинска активност, може да се користи како средство за задржување вода, средство за суспензија, емулгатор, средство за формирање филм, лубрикант, врзивно средство и реолошки амандман .

3.3 Индустрија на хартија

Влажни адитиви за хартија: CMC може да се користи како распрскувач на влакна и засилувач на хартија, може да се додаде во пулпата, бидејќи натриум карбоксиметил целулоза и пулпата и честичките од пакувањето имаат ист полнеж, може да ја зголемат рамномерноста на влакната, да ја подобрат јачината на хартија. Како засилувач додаден во внатрешноста на хартијата, ја зголемува соработката на врската помеѓу влакната и може да ја подобри цврстината на истегнување, отпорноста на кршење, рамномерноста на хартијата и другите физички индекси. Натриум карбоксиметил целулоза, исто така, може да се користи како средство за димензионирање во пулпата. Покрај сопствениот степен на димензионирање, може да се користи и како заштитно средство за колофон, АКД и други средства за димензионирање. Катјонски целулоза етер, исто така, може да се користи како филтер помош за задржување на хартија, подобрување на стапката на задржување на фини влакна и полнење, исто така може да се користи како хартија засилување.

Лепило за обложување: Се користи за обложување лепило за обложување на хартија, може да го замени сирењето, дел од латексот, така што мастилото за печатење лесно се пробива, чист раб. Може да се користи и како распрскувач на пигменти, вискозификатор и стабилизатор.

Средство за големината на површината: Натриум карбоксиметил целулоза може да се користи како средство за големината на површината на хартијата, ја подобрува јачината на површината на хартијата, во споредба со сегашната употреба на поливинил алкохол, модифицираниот скроб по јачината на површината може да се зголеми за околу 10%, дозата се намалува за околу 30%. Тоа е ветувачко средство за одредување на големината на површината за производство на хартија, а неговата серија на нови сорти треба активно да се развива. Катјонскиот целулозен етер има подобри перформанси за одредување на големината на површината од катјонскиот скроб, не само што може да ја подобри јачината на површината на хартијата, туку може да ја подобри и апсорпцијата на мастилото на хартијата, да го зголеми ефектот на боење, исто така е ветувачки агенс за големината на површината.

3.4 Текстилна индустрија

Во текстилната индустрија, целулозниот етер може да се користи како средство за димензионирање, израмнувачко средство и средство за згуснување на текстилната пулпа.

Средство за димензионирање: целулозниот етер како натриум карбоксиметил целулоза, хидроксиетил карбоксиметил целулозниот етер, хидроксипропил карбоксиметил целулозниот етер и други сорти може да се користат како средство за димензионирање и не е лесно да се влоши и да се обликува, печатење и боење, без униформа, промовирање на боја колоид во вода.

Средство за израмнување: може да ја подобри хидрофилната и осмотската моќ на бојата, бидејќи промената на вискозноста е мала, лесно се прилагодува разликата во бојата; Катјонскиот целулзен етер, исто така, има ефект на боење и боење.

Средство за згуснување: натриум карбоксиметил целулоза, хидроксиетил карбоксиметил целулоза етер, хидроксипропил карбоксиметил целулоз етер може да се користи како средство за згуснување на кашеста маса за печатење и боење, со мал остаток, карактеристики со висока стапка на боја, е класа на многу потенцијални текстилни адитиви.

3.5 Хемиска индустрија за домаќинство

Стабилен вискозификатор: Натриум метилцелулозата во производите од паста од суровини во цврст прав играат стабилност на суспензијата на дисперзија, во течна или емулзија козметика за згуснување, дисперзирање, хомогенизирање и други улоги. Може да се користи како стабилизатор и вискозификатор.

Стабилизатор за емулгирање: направете маст, емулгатор за шампон, средство за згуснување и стабилизатор. Натриум карбоксиметил хидроксипропил целулоза може да се користи како стабилизатор на лепило за паста за заби, со добри тиксотропни својства, така што пастата за заби има добра формабилност, долготрајна деформација, униформа и нежен вкус. Отпорност на сол на натриум карбоксиметил хидроксипропил целулоза, отпорност на киселина е супериорна, ефектот е далеку подобар од карбоксиметил целулоза, може да се користи како детергент во вискозификатор, средство за спречување на прицврстување нечистотија.

Дисперзивен згуснувач: во производството на детергент, општата употреба на натриум карбоксиметил целулоза како детергент за распрскувач на нечистотија, течен детергент за згуснување и распрскувач.

3.6 Фармацевтска и прехранбена индустрија

Во фармацевтската индустрија, хидроксипропил карбоксиметил целулоза може да се користи како ексципиенси на лекот, широко употребувана во препарати за орален лек со контролирано ослободување и скелет со продолжено ослободување, како материјал за блокирање на ослободувањето за регулирање на ослободувањето на лекови, како материјал за обложување агент со продолжено ослободување, пелети со продолжено ослободување , капсули со продолжено ослободување. Најшироко се користи метил карбоксиметил целулоза, етил карбоксиметил целулоза, како што е MC често се користи во производството на таблети и капсули, или обложени таблети обложени со шеќер.

Квалитет одделение на целулоза етер може да се користи во прехранбената индустрија, во различни храна е ефикасен задебелување агент, емулгатор, стабилизатор, ексципиенс, задржување вода агент и механички пенење агент. Метил целулозата и хидроксипропил метил целулозата се препознаени како нештетни метаболички инертни супстанции. Карбоксиметил целулоза со висока чистота (99,5% или повеќе) може да се додаде во храната, како што се млеко и крем производи, зачини, џемови, желе, лименки, сирупи за јадење и пијалоци. Чистотата на повеќе од 90% карбоксиметил целулоза може да се користи во аспекти поврзани со храната, како што се применети за транспорт и складирање на свежо овошје, пластичната обвивка има добар ефект на зачувување, помалку загадување, без оштетување, лесни за механизирани производствени предности.

3.7 Оптички и електрични функционални материјали

Стабилизатор за згуснување на електролитите: поради високата чистота на целулозниот етер, добрата отпорност на киселина, отпорноста на сол, особено содржината на железо и тешки метали е ниска, така што колоидот е многу стабилен, погоден за алкална батерија, стабилизатор за згуснување на електролит на батерија од цинк манган.

Течни кристални материјали: Од 1976 година, првото откритие на хидроксипропил целулоза – фазата на течен кристален систем за вода, беше пронајдено во соодветен органски раствор, многу деривати на целулоза во висока концентрација можат да формираат анизотропен раствор, на пример, хидроксипропил целулоза и нејзиниот ацетат, пропионат , бензоат, фталат, ацетиксиетил целулоза, хидроксиетил целулоза итн. Покрај формирањето на колоиден јонски раствор на течни кристали, некои естри на хидроксипропил целулоза исто така го покажуваат ова својство.

Многу целулозни етери покажуваат термотропни својства на течни кристали. Ацетил хидроксипропил целулоза формираше термоген холестеричен течен кристал под 164℃. Ацетоацетат хидроксипропил целулоза, трифлуороацетат хидроксипропил целулоза, хидроксипропил целулоза и нејзините деривати, етил хидроксипропил целулоза, триметилсилицелулоза и бутилдиметилсилицелулоза, хептилцелулоза и хидроцеталцелулоза, бутоксилцелулоза, итн ic холестеричен течен кристал. Некои целулозни естри како што се целулоза бензоат, p-метоксибензоат и p-метилбензоат, целулоза хептанат може да формираат термогени холестерични течни кристали.

Материјал за електрична изолација: цијаноетил целулоза етерифицирачки агенс за акрилонитрил, неговата висока диелектрична константа, низок коефициент на загуба, може да се користи како фосфорни и електролуминисцентни светилки смола матрица и трансформаторска изолација.

4. Завршни забелешки

Користењето на хемиска модификација за добивање деривати на целулоза со посебни функции е ефикасен начин да се најдат нови намени за целулозата, најголемата природна органска материја во светот. Како еден од дериватите на целулоза, целулозниот етер како што се физиолошки безопасни полимерни материјали растворливи во вода без загадување поради неговите одлични својства, се користи во многу индустрии и ќе има поширока перспектива за развој.