Hydroxyethyl Cellulose (HEC) dan eter selulosa lain (seperti hydroxypropyl methylcellulose (HPMC), methylcellulose (MC), hydroxypropyl cellulose (HPC) dan carboxymethyl cellulose (CMC)) ialah polimer pelbagai fungsi yang digunakan secara meluas dalam industri, pembinaan, perubatan, makanan dan harian. industri kimia. Derivatif selulosa ini dibuat dengan mengubah suai secara kimia selulosa dan mempunyai keterlarutan air yang baik, penebalan, kestabilan dan sifat membentuk filem.
1. Hydroxyethyl Cellulose (HEC)
1.1 Struktur dan Sifat Kimia
Hydroxyethyl Cellulose (HEC) dibuat melalui hidroksietilasi selulosa dengan etilena oksida di bawah keadaan alkali. Struktur asas HEC ialah ikatan eter yang dibentuk oleh penggantian kumpulan hidroksil dalam molekul selulosa oleh kumpulan hidroksietil. Struktur ini memberikan ciri unik HEC:
Keterlarutan air: HEC larut dalam air sejuk dan panas untuk membentuk larutan koloid telus.
Penebalan: HEC mempunyai sifat penebalan yang sangat baik dan digunakan secara meluas dalam aplikasi yang memerlukan kawalan kelikatan.
Kestabilan: Larutan HEC mempunyai kestabilan yang tinggi dalam julat pH yang berbeza.
Biokompatibiliti: HEC adalah tidak toksik, tidak merengsa, dan mesra kepada tubuh manusia dan alam sekitar.
1.2 Ruangan permohonan
Bahan binaan: digunakan sebagai pemekat dan agen penahan air untuk mortar simen dan produk gipsum.
Salutan dan cat: digunakan sebagai pemekat, agen penggantungan dan penstabil.
Bahan kimia harian: digunakan sebagai pemekat dalam keperluan harian seperti detergen dan syampu.
Bidang farmaseutikal: digunakan sebagai pelekat, pemekat dan agen penggantungan untuk tablet ubat.
1.3 Kebaikan dan keburukan
Kelebihan: keterlarutan air yang baik, kestabilan kimia, kebolehsuaian pH yang luas dan tidak toksik.
Kelemahan: keterlarutan yang lemah dalam sesetengah pelarut, dan harganya mungkin lebih tinggi sedikit daripada beberapa eter selulosa lain.
2. Perbandingan eter selulosa lain
2.1 Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC)
2.1.1 Struktur dan sifat kimia
HPMC diperbuat daripada selulosa melalui tindak balas metilasi dan hidroksipropilasi. Strukturnya mengandungi penggantian metoksi (-OCH3) dan hidroksipropoksi (-OCH2CH(OH)CH3).
Keterlarutan air: HPMC larut dalam air sejuk untuk membentuk larutan koloid telus; ia mempunyai keterlarutan yang lemah dalam air panas.
Sifat penebalan: Ia mempunyai keupayaan penebalan yang sangat baik.
Sifat pembentuk gel: Ia membentuk gel apabila dipanaskan dan kembali ke keadaan asalnya apabila disejukkan.
2.1.2 Kawasan permohonan
Bahan binaan: Ia digunakan sebagai pemekat dan agen penahan air untuk bahan berasaskan simen dan berasaskan gipsum.
Makanan: Ia digunakan sebagai pengemulsi dan penstabil.
Ubat: Ia digunakan sebagai eksipien untuk kapsul dan tablet farmaseutikal.
2.1.3 Kebaikan dan keburukan
Kelebihan: Prestasi penebalan yang baik dan sifat pembentuk gel.
Kelemahan: Ia sensitif kepada suhu dan mungkin gagal dalam aplikasi suhu tinggi.
2.2 Metil selulosa (MC)
2.2.1 Struktur dan sifat kimia
MC diperoleh melalui metilasi selulosa dan terutamanya mengandungi penggantian metoksi (-OCH3).
Keterlarutan air: larut dengan baik dalam air sejuk untuk membentuk larutan koloid telus.
Penebalan: mempunyai kesan penebalan yang ketara.
Penggelapan terma: membentuk gel apabila dipanaskan dan degel apabila disejukkan.
2.2.2 Kawasan permohonan
Bahan binaan: digunakan sebagai pemekat dan penahan air untuk mortar dan cat.
Makanan: digunakan sebagai pengemulsi dan penstabil.
2.2.3 Kebaikan dan keburukan
Kelebihan: keupayaan penebalan yang kuat, sering digunakan dalam teknologi pemprosesan sejuk.
Kelemahan: sensitif haba, tidak boleh digunakan pada suhu tinggi.
2.3 Hydroxypropyl cellulose (HPC)
2.3.1 Struktur dan sifat kimia
HPC diperolehi oleh hidroksipropil selulosa. Strukturnya mengandungi hidroksipropoksi (-OCH2CH(OH)CH3).
Keterlarutan air: larut dalam air sejuk dan pelarut organik.
Penebalan: prestasi penebalan yang baik.
Sifat pembentuk filem: membentuk filem yang kuat.
2.3.2 Ruangan permohonan
Ubat: digunakan sebagai bahan salutan dan eksipien tablet untuk ubat.
Makanan: digunakan sebagai pemekat dan penstabil.
2.3.3 Kebaikan dan keburukan
Kelebihan: keterlarutan berbilang pelarut dan sifat pembentukan filem yang sangat baik.
Kelemahan: harga tinggi.
2.4 Karboksimetil selulosa (CMC)
2.4.1 Struktur dan ciri kimia
CMC dibuat dengan bertindak balas selulosa dengan asid kloroasettik, dan mengandungi kumpulan karboksimetil (-CH2COOH) dalam strukturnya.
Keterlarutan air: larut dalam air sejuk dan air panas.
Sifat penebalan: kesan penebalan yang ketara.
Ionik: tergolong dalam eter selulosa anionik.
2.4.2 Ruangan permohonan
Makanan: digunakan sebagai pemekat dan penstabil.
Bahan kimia harian: digunakan sebagai pemekat untuk detergen.
Pembuatan kertas: digunakan sebagai bahan tambahan untuk salutan kertas.
2.4.3 Kebaikan dan keburukan
Kelebihan: penebalan yang baik dan bidang aplikasi yang luas.
Kelemahan: sensitif kepada elektrolit, ion dalam larutan boleh menjejaskan prestasi.
3. Perbandingan yang menyeluruh
3.1 Prestasi penebalan
HEC dan HPMC mempunyai prestasi penebalan yang sama dan kedua-duanya mempunyai kesan penebalan yang baik. Walau bagaimanapun, HEC mempunyai keterlarutan air yang lebih baik dan sesuai untuk aplikasi yang memerlukan ketelusan dan kerengsaan yang rendah. HPMC lebih berguna dalam aplikasi yang memerlukan pemanasan kepada gel kerana sifat termogelnya.
3.2 Keterlarutan air
HEC dan CMC kedua-duanya boleh dilarutkan dalam air sejuk dan panas, manakala HPMC dan MC terutamanya dilarutkan dalam air sejuk. HPC diutamakan apabila keserasian berbilang pelarut diperlukan.
3.3 Harga dan julat aplikasi
HEC biasanya berharga sederhana dan digunakan secara meluas. Walaupun HPC mempunyai prestasi cemerlang, ia biasanya digunakan dalam aplikasi permintaan tinggi kerana kosnya yang tinggi. CMC mendapat tempat dalam banyak aplikasi kos rendah dengan kos rendah dan prestasi yang baik.
Hydroxyethyl cellulose (HEC) telah menjadi salah satu eter selulosa yang paling banyak digunakan kerana keterlarutan air yang baik, kestabilan dan keupayaan menebal. Berbanding dengan eter selulosa lain, HEC mempunyai kelebihan tertentu dalam keterlarutan air dan kestabilan kimia, dan sesuai untuk aplikasi yang memerlukan penyelesaian telus dan kebolehsuaian pH yang luas. HPMC cemerlang dalam bidang tertentu tertentu kerana sifat penebalan dan pemgel termanya, manakala HPC dan CMC menduduki kedudukan penting dalam bidang aplikasi masing-masing kerana sifat pembentuk filem dan kelebihan kosnya. Mengikut keperluan aplikasi khusus, memilih eter selulosa yang betul boleh mengoptimumkan prestasi produk dan keberkesanan kos.
Masa siaran: Jul-10-2024