ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสมีแหล่งที่มาจากอะไร?

ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส (HEC) เป็นอีเทอร์เซลลูโลสที่ไม่มีประจุที่ละลายน้ำได้ และแหล่งที่มาหลักคือเซลลูโลสธรรมชาติ เซลลูโลสธรรมชาติมีอยู่ทั่วไปในพืชและเป็นส่วนประกอบหลักของผนังเซลล์พืช โดยเฉพาะไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสทำมาจากเซลลูโลสธรรมชาติที่ทำปฏิกิริยาทางเคมีกับเอทิลีนออกไซด์ภายใต้สภาวะที่เป็นด่าง กระบวนการทำปฏิกิริยาทางเคมีนี้มักเรียกว่าเอทอกซีเลชัน และผลลัพธ์ก็คือหมู่ไฮดรอกซิลในโมเลกุลเซลลูโลสธรรมชาติถูกแทนที่บางส่วนหรือทั้งหมดเพื่อสร้างไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสด้วยหมู่เอทอกซี

ต่อไปนี้เป็นขั้นตอนเฉพาะของกระบวนการเตรียมไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส:

แหล่งที่มาของเซลลูโลส: เซลลูโลสมักสกัดจากวัสดุจากพืช เช่น ฝ้ายและไม้ เซลลูโลสที่สกัดได้จะถูกทำให้บริสุทธิ์และฟอกขาวเพื่อขจัดสิ่งเจือปน เช่น ลิกนิน เฮมิเซลลูโลส และส่วนประกอบอื่นๆ ที่ไม่ใช่เซลลูโลส เพื่อให้ได้เซลลูโลสที่มีความบริสุทธิ์สูง

การบำบัดด้วยการทำให้เป็นด่าง: ผสมเซลลูโลสกับสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์เข้มข้น (NaOH) และหมู่ไฮดรอกซิลในเซลลูโลสทำปฏิกิริยากับโซเดียมไฮดรอกไซด์เพื่อผลิตโซเดียมเซลลูโลส ในกระบวนการนี้ โครงสร้างโมเลกุลของเซลลูโลสจะขยายตัวได้ในระดับหนึ่ง ทำให้ทำปฏิกิริยากับเอทิลีนออกไซด์ได้ง่ายขึ้น

ปฏิกิริยาเอทอกซิเลชัน: โซเดียมเซลลูโลสที่เป็นด่างผสมกับเอทิลีนออกไซด์ (C2H4O) ที่อุณหภูมิและความดันที่แน่นอน โครงสร้างวงแหวนของเอทิลีนออกไซด์เปิดออกเพื่อสร้างกลุ่มเอทอกซี (-CH2CH2OH) ซึ่งรวมกับหมู่ไฮดรอกซิลบนโมเลกุลเซลลูโลสเพื่อสร้างไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส กระบวนการเกิดปฏิกิริยานี้สามารถดำเนินการได้ในองศาที่แตกต่างกัน ส่งผลให้ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสมีระดับการแทนที่ต่างกัน

หลังการบำบัด: ผลิตภัณฑ์หลังปฏิกิริยามักประกอบด้วยด่าง ตัวทำละลาย และผลพลอยได้อื่นๆ ที่ไม่เกิดปฏิกิริยา เพื่อให้ได้ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสบริสุทธิ์ จำเป็นต้องมีขั้นตอนหลังการบำบัด เช่น การทำให้เป็นกลาง การซัก และการทำให้แห้ง เป้าหมายของขั้นตอนการบำบัดเหล่านี้คือการกำจัดอัลคาไล ตัวทำละลาย และผลพลอยได้ที่ตกค้างเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์บริสุทธิ์ในขั้นสุดท้าย

ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เนื่องมาจากคุณสมบัติทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์และประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสมีความสามารถในการละลายน้ำได้ดี มีความหนา มีความคงตัว เกิดฟิล์มและการหล่อลื่น และมักใช้ในด้านต่อไปนี้:

วัสดุก่อสร้าง: ในวัสดุก่อสร้าง ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสส่วนใหญ่จะใช้เป็นสารเพิ่มความข้นและสารกักเก็บน้ำสำหรับวัสดุที่ใช้ซีเมนต์และวัสดุที่ใช้ยิปซั่ม สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการก่อสร้างวัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพ ปรับปรุงการกักเก็บน้ำ ความสามารถในการใช้งานได้ และการป้องกันการยุบตัวของปูน ขยายเวลาเปิด และรับประกันความคืบหน้าของการก่อสร้างที่ราบรื่น

อุตสาหกรรมสี: ในสี ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสถูกใช้เป็นสารเพิ่มความหนา สารแขวนลอย และอิมัลซิไฟเออร์ เพื่อปรับปรุงการไหลและความเสถียรของสี ป้องกันการตกตะกอนของเม็ดสี และเพิ่มความเรียบและความมันวาวของสารเคลือบ

เครื่องสำอางและผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล: ในเครื่องสำอาง ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสมักถูกใช้เป็นสารเพิ่มความหนา สารก่อฟิล์ม และมอยเจอร์ไรเซอร์ สามารถให้ความรู้สึกที่ดีแก่ผลิตภัณฑ์ ปรับปรุงความเสถียรและการยึดเกาะของผลิตภัณฑ์ และเพิ่มความชุ่มชื้น

อุตสาหกรรมยา: ในสาขาเภสัชกรรม ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสถูกใช้เป็นสารเพิ่มปริมาณในการเตรียมยา เนื่องจากเป็นส่วนประกอบของยาเม็ดที่มีการปลดปล่อยยาอย่างต่อเนื่อง สารเคลือบฟิล์ม ฯลฯ จึงสามารถควบคุมอัตราการปลดปล่อยยาและปรับปรุงความคงตัวและการดูดซึมของยาได้

อุตสาหกรรมอาหาร: ในอุตสาหกรรมอาหาร ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสถูกใช้เป็นวัตถุเจือปนอาหารเพื่อมีบทบาทในการทำให้ข้นขึ้น อิมัลชัน และการทำให้คงตัว มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องดื่ม เครื่องปรุงรส ผลิตภัณฑ์นม และอาหารอื่นๆ เพื่อปรับปรุงเนื้อสัมผัสและรสชาติของผลิตภัณฑ์

ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสยังมีการใช้งานที่สำคัญในอุตสาหกรรมการสกัดน้ำมัน การผลิตกระดาษ การพิมพ์สิ่งทอ และการย้อมสี ในการสกัดน้ำมัน ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสถูกใช้เป็นตัวทำให้ข้นและคงตัวสำหรับการขุดเจาะของเหลว ซึ่งสามารถปรับปรุงความสามารถในการระงับของของเหลวในการขุดเจาะ และป้องกันการพังทลายของผนังบ่อ ในอุตสาหกรรมการผลิตกระดาษ มันถูกใช้เป็นสารยึดเกาะและสารเสริมแรงเพื่อปรับปรุงความแข็งแรงและความทนทานของกระดาษ ในการพิมพ์และการย้อมสีสิ่งทอ ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสถูกใช้เป็นตัวทำให้ข้นเพื่อช่วยให้สารละลายการพิมพ์และการย้อมสีมีการกระจายอย่างสม่ำเสมอ และปรับปรุงคุณภาพการพิมพ์และการย้อมสี

ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสได้มาจากเซลลูโลสธรรมชาติผ่านปฏิกิริยาเคมีหลายชุด การใช้งานที่หลากหลายไม่เพียงแต่เนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่ยอดเยี่ยมเท่านั้น แต่ยังเป็นเพราะสามารถจัดหาโซลูชั่นที่หลากหลายในหลายอุตสาหกรรมเพื่อตอบสนองความต้องการทางเทคนิคที่แตกต่างกัน