Hydroxyethyl cellulose (HEC) ialah eter selulosa bukan ionik larut air, dan sumber utamanya ialah selulosa semula jadi. Selulosa semulajadi banyak terdapat dalam tumbuhan dan merupakan komponen utama dinding sel tumbuhan. Khususnya, hidroksietil selulosa dibuat dengan bertindak balas secara kimia selulosa semula jadi dengan etilena oksida di bawah keadaan beralkali. Proses tindak balas kimia ini biasanya dipanggil etoksilasi, dan hasilnya ialah kumpulan hidroksil pada molekul selulosa semulajadi digantikan sebahagian atau sepenuhnya untuk membentuk selulosa hidroksietil dengan kumpulan etoksi.
Berikut adalah langkah-langkah khusus proses penyediaan hidroksietil selulosa:
Sumber selulosa: Selulosa biasanya diekstrak daripada bahan tumbuhan seperti kapas dan kayu. Selulosa yang diekstrak ditulenkan dan dilunturkan untuk menghilangkan kekotoran seperti lignin, hemiselulosa dan komponen bukan selulosa lain untuk mendapatkan selulosa ketulenan tinggi.
Rawatan pengalkalian: Campurkan selulosa dengan larutan natrium hidroksida (NaOH) pekat, dan kumpulan hidroksil dalam selulosa bertindak balas dengan natrium hidroksida untuk menghasilkan selulosa natrium. Dalam proses ini, struktur molekul selulosa mengembang ke tahap tertentu, menjadikannya lebih mudah untuk bertindak balas dengan etilena oksida.
Tindak balas etoksilasi: Natrium selulosa beralkali dicampur dengan etilena oksida (C2H4O) pada suhu dan tekanan tertentu. Struktur cincin etilena oksida terbuka untuk membentuk kumpulan etoksi (-CH2CH2OH), yang bergabung dengan kumpulan hidroksil pada molekul selulosa untuk membentuk selulosa hidroksietil. Proses tindak balas ini boleh dijalankan pada tahap yang berbeza-beza, menghasilkan selulosa hidroksietil dengan darjah penggantian yang berbeza.
Selepas rawatan: Produk selepas tindak balas biasanya mengandungi alkali tidak bertindak balas, pelarut dan produk sampingan lain. Untuk mendapatkan selulosa hidroksietil tulen, langkah-langkah selepas rawatan seperti peneutralan, pencucian dan pengeringan diperlukan. Matlamat langkah-langkah rawatan ini adalah untuk mengeluarkan sisa alkali, pelarut dan produk sampingan untuk mendapatkan produk tulen akhir.
Hydroxyethyl cellulose telah digunakan secara meluas dalam pelbagai industri kerana sifat kimianya yang unik dan prestasi cemerlang. Khususnya, hidroksietil selulosa mempunyai keterlarutan air yang baik, penebalan, kestabilan, pembentukan filem dan pelinciran, dan biasanya digunakan dalam bidang berikut:
Bahan binaan: Dalam bahan binaan, hidroksietil selulosa digunakan terutamanya sebagai pemekat dan agen penahan air untuk bahan berasaskan simen dan bahan berasaskan gipsum. Ia boleh meningkatkan prestasi pembinaan bahan dengan berkesan, meningkatkan pengekalan air, kebolehkerjaan dan anti-kendur mortar, memanjangkan masa terbuka dan memastikan kemajuan pembinaan yang lancar.
Industri cat: Dalam cat, hidroksietil selulosa digunakan sebagai pemekat, agen penggantungan dan pengemulsi untuk memperbaiki reologi dan kestabilan cat, mencegah pemendapan pigmen, dan meningkatkan kerataan dan kilauan salutan.
Kosmetik dan produk penjagaan diri: Dalam kosmetik, hidroksietil selulosa sering digunakan sebagai pemekat, pembentuk filem dan pelembap. Ia boleh memberikan produk dengan rasa yang baik, meningkatkan kestabilan dan lekatan produk, dan meningkatkan kesan pelembab.
Industri farmaseutikal: Dalam bidang farmaseutikal, hidroksietil selulosa digunakan sebagai eksipien untuk persediaan farmaseutikal. Sebagai komponen tablet lepasan berterusan, salutan filem, dsb., ia boleh mengawal kadar pelepasan ubat dan meningkatkan kestabilan dan bioavailabiliti ubat.
Industri makanan: Dalam industri makanan, hidroksietil selulosa digunakan sebagai bahan tambahan makanan untuk memainkan peranan dalam penebalan, pengemulsi dan penstabilan. Ia digunakan secara meluas dalam minuman, perasa, produk tenusu dan makanan lain untuk memperbaiki tekstur dan rasa produk.
Hidroksietil selulosa juga mempunyai aplikasi penting dalam pengekstrakan minyak, pembuatan kertas, percetakan tekstil dan industri pencelupan. Dalam pengekstrakan minyak, hidroksietil selulosa digunakan sebagai pemekat dan penstabil untuk cecair penggerudian, yang boleh meningkatkan kapasiti penggantungan cecair penggerudian dan mencegah keruntuhan dinding telaga. Dalam industri pembuatan kertas, ia digunakan sebagai agen pengekalan dan agen pengukuhan untuk meningkatkan kekuatan dan ketahanan kertas. Dalam percetakan dan pencelupan tekstil, hidroksietil selulosa digunakan sebagai pemekat untuk membantu buburan percetakan dan pencelupan diagihkan secara sama rata dan meningkatkan kualiti cetakan dan pencelupan.
Hidroksietil selulosa diperoleh daripada selulosa semula jadi melalui satu siri tindak balas kimia. Aplikasinya yang luas bukan sahaja disebabkan oleh sifat fizikal dan kimianya yang sangat baik, tetapi juga kerana ia boleh menyediakan penyelesaian yang pelbagai dalam banyak industri untuk memenuhi keperluan teknikal yang berbeza.
Masa siaran: 13 Ogos 2024