Methyl Hydroxyethyl Cellulose (MHEC) ialah eter selulosa biasa. Ia diperoleh melalui pengeteran selulosa dan digunakan terutamanya dalam banyak industri seperti pembinaan, farmaseutikal, kosmetik, dan makanan. MHEC mempunyai sifat keterlarutan air, penebalan, penggantungan dan ikatan yang baik, dan merupakan bahan tambahan berfungsi yang sangat penting.
1. Struktur dan penyediaan kimia
1.1 Struktur kimia
MHEC diperolehi dengan metilasi separa dan hidroksietilasi selulosa. Struktur kimianya terutamanya dibentuk oleh penggantian kumpulan hidroksil pada rantai molekul selulosa oleh metil (-CH₃) dan hidroksietil (-CH₂CH₂OH). Formula strukturnya biasanya dinyatakan sebagai:
Sel−��−����3+Sel−��−����2��2����Sel−O−CH 3+Sel−O−CH 2CH 2OH
Sel mewakili rangka molekul selulosa. Tahap penggantian kumpulan metil dan hidroksietil mempengaruhi sifat MHEC, seperti keterlarutan air dan kelikatan.
1.2 Proses penyediaan
Penyediaan MHEC terutamanya merangkumi langkah-langkah berikut:
Tindak balas eterifikasi: Menggunakan selulosa sebagai bahan mentah, ia mula-mula dirawat dengan larutan alkali (seperti natrium hidroksida) untuk mengaktifkan kumpulan hidroksil dalam selulosa. Kemudian metanol dan etilena oksida ditambah untuk menjalankan tindak balas eterifikasi supaya kumpulan hidroksil pada selulosa digantikan oleh kumpulan metil dan hidroksietil.
Peneutralan dan pencucian: Selepas tindak balas selesai, lebihan alkali dikeluarkan melalui tindak balas peneutralan asid, dan produk tindak balas dibasuh berulang kali dengan air untuk mengeluarkan produk sampingan dan bahan mentah yang tidak bertindak balas.
Pengeringan dan penghancuran: Suspensi MHEC yang telah dibasuh dikeringkan untuk mendapatkan serbuk MHEC, dan akhirnya dihancurkan untuk mendapatkan kehalusan yang diperlukan.
2. Sifat fizikal dan kimia
2.1 Rupa dan keterlarutan
MHEC ialah serbuk putih atau kuning muda yang mudah larut dalam air sejuk dan panas, tetapi mempunyai keterlarutan rendah dalam pelarut organik. Keterlarutannya berkaitan dengan nilai pH larutan, dan ia menunjukkan keterlarutan yang baik dalam julat neutral hingga berasid lemah.
2.2 Penebalan dan ampaian
MHEC boleh meningkatkan kelikatan larutan dengan ketara selepas larut dalam air, jadi ia digunakan secara meluas sebagai pemekat. Pada masa yang sama, MHEC juga mempunyai penggantungan dan keterserakan yang baik, yang boleh menghalang pemendapan zarah, menjadikannya digunakan sebagai agen penggantungan dalam salutan dan bahan binaan.
2.3 Kestabilan dan keserasian
MHEC mempunyai kestabilan asid dan alkali yang baik dan boleh mengekalkan kestabilannya dalam julat pH yang luas. Selain itu, MHEC mempunyai toleransi yang baik terhadap elektrolit, yang membolehkan ia berfungsi dengan baik dalam banyak sistem kimia.
3. Ruangan permohonan
3.1 Industri pembinaan
Dalam bidang pembinaan, MHEC digunakan terutamanya sebagai pemekat dan ejen penahan air untuk bahan seperti mortar, dempul, dan gipsum. MHEC boleh meningkatkan prestasi operasi bahan binaan dengan berkesan, meningkatkan sifat lekatan dan anti-kendur semasa pembinaan, memanjangkan masa terbuka, dan pada masa yang sama meningkatkan pengekalan air bahan untuk mengelakkan keretakan dan pengurangan kekuatan yang disebabkan oleh kehilangan air yang cepat.
3.2 Kosmetik
MHEC digunakan sebagai pengemulsi, pemekat, dan penstabil dalam kosmetik. Ia boleh memberikan kosmetik sentuhan dan reologi yang baik, meningkatkan kestabilan dan pengalaman penggunaan produk. Contohnya, dalam produk seperti losyen, krim dan syampu, MHEC boleh menghalang stratifikasi dan pemendakan dengan berkesan serta meningkatkan kelikatan produk.
3.3 Industri farmaseutikal
Dalam industri farmaseutikal, MHEC digunakan sebagai pengikat, ejen pelepasan berterusan dan agen penggantungan untuk tablet. Ia boleh meningkatkan kekerasan dan sifat hancur tablet dan memastikan pelepasan ubat yang stabil. Di samping itu, MHEC juga biasa digunakan dalam ubat penggantungan untuk membantu bahan aktif tersebar secara sekata dan meningkatkan kestabilan dan bioavailabiliti ubat.
3.4 Industri Makanan
Dalam industri makanan, MHEC digunakan terutamanya sebagai pemekat dan penstabil, dan sesuai untuk pelbagai rumusan makanan, seperti produk tenusu, sos, perasa, dll. Ia boleh meningkatkan tekstur dan rasa makanan dengan berkesan dan memanjangkan jangka hayat makanan.
4. Perlindungan dan Keselamatan Alam Sekitar
4.1 Prestasi Alam Sekitar
MHEC mempunyai biodegradasi yang baik dan tiada pencemaran yang jelas kepada alam sekitar. Memandangkan komponen utamanya ialah selulosa dan derivatifnya, MHEC secara beransur-ansur boleh merosot kepada bahan tidak berbahaya dalam persekitaran semula jadi dan tidak akan menyebabkan kemudaratan jangka panjang kepada tanah dan badan air.
4.2 Keselamatan
MHEC mempunyai keselamatan yang tinggi dan tidak toksik dan tidak berbahaya kepada tubuh manusia. Apabila digunakan dalam industri kosmetik dan makanan, ia mesti mematuhi piawaian dan peraturan keselamatan yang berkaitan untuk memastikan kandungan MHEC dalam produk berada dalam julat yang ditetapkan. Semasa penggunaan, penjagaan harus diambil untuk mengelakkan penyedutan sejumlah besar habuk untuk mengelakkan kerengsaan pernafasan.
5. Trend Pembangunan Masa Depan
5.1 Peningkatan Prestasi
Salah satu hala tuju penyelidikan masa depan MHEC adalah untuk meningkatkan lagi fungsinya dengan menambah baik proses sintesis dan reka bentuk formula. Contohnya, dengan meningkatkan tahap penggantian dan mengoptimumkan struktur molekul, MHEC boleh mempunyai prestasi yang lebih baik dalam senario aplikasi khas, seperti rintangan suhu tinggi, rintangan asid dan alkali, dsb.
5.2 Perluasan aplikasi
Dengan pembangunan berterusan bahan baharu dan proses baharu, bidang aplikasi MHEC dijangka terus berkembang. Sebagai contoh, dalam bidang tenaga baharu dan bahan baharu, MHEC, sebagai bahan tambahan berfungsi, mungkin memainkan peranan yang semakin penting.
5.3 Perlindungan dan kemampanan alam sekitar
Dengan peningkatan kesedaran alam sekitar, pengeluaran dan aplikasi MHEC juga akan berkembang ke arah yang lebih mesra alam dan mampan. Penyelidikan masa depan mungkin menumpukan pada mengurangkan pelepasan sisa dalam proses pengeluaran, meningkatkan kebolehbiodegradasian produk, dan membangunkan proses pengeluaran yang lebih hijau.
Metil hidroksietil selulosa (MHEC), sebagai eter selulosa pelbagai fungsi, mempunyai prospek aplikasi yang luas dan potensi pembangunan. Dengan penyelidikan mendalam tentang sifat kimianya dan menambah baik teknologi aplikasi, MHEC akan memainkan peranan yang lebih penting dalam pelbagai industri dan menyumbang kepada peningkatan prestasi produk dan perlindungan alam sekitar. Dalam bidang sains dan kejuruteraan bahan pada masa hadapan, aplikasi MHEC akan membawa lebih banyak inovasi dan penemuan.
Masa siaran: Jun-21-2024