Hydroksyetyloceluloza (HEC) to rozpuszczalny w wodzie niejonowy eter celulozy, którego głównym źródłem jest naturalna celuloza. Naturalna celuloza występuje powszechnie w roślinach i jest głównym składnikiem ścian komórkowych roślin. W szczególności hydroksyetylocelulozę wytwarza się w wyniku reakcji chemicznej naturalnej celulozy z tlenkiem etylenu w warunkach zasadowych. Ten proces reakcji chemicznej nazywa się zwykle etoksylacją, w wyniku czego grupy hydroksylowe w cząsteczkach naturalnej celulozy są częściowo lub całkowicie zastąpione, tworząc hydroksyetylocelulozę z grupami etoksylowymi.
Poniżej przedstawiono konkretne etapy procesu wytwarzania hydroksyetylocelulozy:
Źródło celulozy: Celuloza jest zwykle ekstrahowana z materiałów roślinnych, takich jak bawełna i drewno. Ekstrahowana celuloza jest oczyszczana i bielona w celu usunięcia zanieczyszczeń, takich jak lignina, hemiceluloza i inne składniki niecelulozowe, w celu uzyskania celulozy o wysokiej czystości.
Alkalizacja: Zmieszaj celulozę ze stężonym roztworem wodorotlenku sodu (NaOH), a grupy hydroksylowe w celulozie reagują z wodorotlenkiem sodu, tworząc celulozę sodową. W procesie tym struktura molekularna celulozy rozszerza się do pewnego stopnia, ułatwiając reakcję z tlenkiem etylenu.
Reakcja etoksylowania: Alkalizowaną celulozę sodową miesza się z tlenkiem etylenu (C2H4O) w określonej temperaturze i ciśnieniu. Struktura pierścieniowa tlenku etylenu otwiera się, tworząc grupy etoksylowe (-CH2CH2OH), które łączą się z grupami hydroksylowymi w cząsteczkach celulozy, tworząc hydroksyetylocelulozę. Ten proces reakcji można prowadzić w różnym stopniu, uzyskując hydroksyetylocelulozę o różnym stopniu podstawienia.
Obróbka następcza: Produkt po reakcji zwykle zawiera nieprzereagowane zasady, rozpuszczalniki i inne produkty uboczne. Aby otrzymać czystą hydroksyetylocelulozę, wymagane są etapy obróbki końcowej, takie jak neutralizacja, mycie i suszenie. Celem tych etapów obróbki jest usunięcie pozostałości zasad, rozpuszczalników i produktów ubocznych w celu uzyskania końcowego oczyszczonego produktu.
Hydroksyetyloceluloza znalazła szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu ze względu na swoje unikalne właściwości chemiczne i doskonałe działanie. W szczególności hydroksyetyloceluloza ma dobrą rozpuszczalność w wodzie, zagęszczanie, stabilność, tworzenie filmu i smarowność i jest powszechnie stosowana w następujących dziedzinach:
Materiały budowlane: W materiałach budowlanych hydroksyetylocelulozę stosuje się głównie jako zagęszczacz i środek zatrzymujący wodę w materiałach na bazie cementu i materiałów na bazie gipsu. Może skutecznie poprawić właściwości konstrukcyjne materiałów, poprawić retencję wody, urabialność i zapobieganie osiadaniu zaprawy, wydłużyć czas otwarty i zapewnić płynny postęp budowy.
Przemysł malarski: W farbach hydroksyetylocelulozę stosuje się jako zagęszczacz, środek zawieszający i emulgator w celu poprawy reologii i stabilności farby, zapobiegania sedymentacji pigmentu oraz poprawy płaskości i połysku powłoki.
Kosmetyki i produkty higieny osobistej: W kosmetykach hydroksyetylocelulozę często stosuje się jako zagęstnik, błonotwórcę i środek nawilżający. Może zapewnić produktom dobre wyczucie, poprawić stabilność i przyczepność produktu oraz poprawić działanie nawilżające.
Przemysł farmaceutyczny: W farmacji hydroksyetylocelulozę stosuje się jako substancję pomocniczą w preparatach farmaceutycznych. Jako składnik tabletek o przedłużonym uwalnianiu, powłok filmowych itp. może kontrolować szybkość uwalniania leków oraz poprawiać stabilność i biodostępność leków.
Przemysł spożywczy: W przemyśle spożywczym hydroksyetylocelulozę stosuje się jako dodatek do żywności, który odgrywa rolę w zagęszczaniu, emulgowaniu i stabilizacji. Jest szeroko stosowany w napojach, przyprawach, produktach mlecznych i innej żywności w celu poprawy tekstury i smaku produktów.
Hydroksyetyloceluloza ma również ważne zastosowania w przemyśle wydobywczym ropy naftowej, papierniczym, drukarskim i farbiarskim. W ekstrakcji ropy naftowej hydroksyetylocelulozę stosuje się jako zagęszczacz i stabilizator płynów wiertniczych, co może poprawić zdolność zawieszania płuczek wiertniczych i zapobiegać zapadaniu się ścian studni. W przemyśle papierniczym stosuje się go jako środek retencyjny i środek wzmacniający w celu poprawy wytrzymałości i trwałości papieru. W drukowaniu i barwieniu tekstyliów hydroksyetylocelulozę stosuje się jako zagęszczacz, który pomaga w równomiernym rozprowadzeniu zawiesiny drukarskiej i barwiącej oraz poprawia jakość drukowania i barwienia.
Hydroksyetylocelulozę otrzymuje się z naturalnej celulozy w wyniku szeregu reakcji chemicznych. Jego szerokie zastosowanie wynika nie tylko z doskonałych właściwości fizycznych i chemicznych, ale także dlatego, że może zapewnić zróżnicowane rozwiązania w wielu gałęziach przemysłu, aby sprostać różnym potrzebom technicznym.
Czas publikacji: 13 sierpnia 2024 r