Mga katangian, paghahanda at aplikasyon ng cellulose eter sa industriya

Ang mga uri, paraan ng paghahanda, katangian at katangian ng cellulose ether ay sinuri, gayundin ang mga aplikasyon ng cellulose ether sa petrolyo, konstruksiyon, paggawa ng papel, tela, gamot, pagkain, photoelectric na materyales at pang-araw-araw na industriya ng kemikal. Ang ilang mga bagong uri ng cellulose ether derivatives na may mga prospect ng pag-unlad ay ipinakilala at ang kanilang mga prospect ng aplikasyon ay na-propeced.

Susing salita:selulusa eter; Pagganap; Application; Mga derivative ng selulusa

Ang selulusa ay isang uri ng natural na polymer compound. Ang kemikal na istraktura nito ay isang polysaccharide macromolecule na may anhydrous β-glucose bilang base ring, na may isang pangunahing hydroxyl group at dalawang pangalawang hydroxyl group sa bawat base ring. Sa pamamagitan ng pagbabago ng kemikal, ang isang serye ng mga derivatives ng selulusa ay maaaring makuha, ang cellulose eter ay isa sa kanila. Ang cellulose eter ay nakukuha sa pamamagitan ng reaksyon ng cellulose at NaOH, at pagkatapos ay etherize sa iba't ibang functional monomer tulad ng methane chloride, ethylene oxide, propylene oxide, atbp., sa pamamagitan ng paghuhugas ng by-product na salt at sodium cellulose. Ang selulusa eter ay isang mahalagang derivative ng selulusa, maaaring malawakang ginagamit sa gamot at kalusugan, pang-araw-araw na kemikal, papel, pagkain, gamot, konstruksiyon, materyales at iba pang industriya. Samakatuwid, ang pagbuo at paggamit ng cellulose ether ay may positibong kahalagahan para sa komprehensibong paggamit ng mga nababagong mapagkukunan ng biomass, ang pagbuo ng mga bagong materyales at mga bagong teknolohiya.

1. Pag-uuri at paghahanda ng cellulose eter

Ang pag-uuri ng mga cellulose eter ay karaniwang nahahati sa apat na kategorya ayon sa kanilang mga ionic na katangian.

1.1 Nonionic cellulose eter

Ang non-ionic cellulose ether ay pangunahing cellulose alkyl ether, ang paraan ng paghahanda ay sa pamamagitan ng cellulose at NaOH reaction, at pagkatapos ay may iba't ibang functional monomers tulad ng methane chloride, ethylene oxide, propylene oxide etherification reaction, at pagkatapos ay sa pamamagitan ng paghuhugas ng by-product asin at sodium cellulose para makuha. Ang pangunahing methyl cellulose eter, methyl hydroxyethyl cellulose eter, methyl hydroxypropyl cellulose eter, hydroxyethyl cellulose eter, cyanoethyl cellulose eter, hydroxybutyl cellulose eter. Napakalawak ng aplikasyon nito.

1.2 Anionic cellulose eter

Anionic cellulose eter ay higit sa lahat carboxymethyl cellulose sodium, carboxymethyl hydroxyethyl cellulose sodium. Ang paraan ng paghahanda ay sa pamamagitan ng reaksyon ng selulusa at NaOH, at pagkatapos ay etherify na may monochloroacetic acid o ethylene oxide, propylene oxide, at pagkatapos ay hugasan ang by-product na asin at sodium cellulose upang makuha.

1.3 cationic cellulose eter

Ang cationic cellulose ether ay pangunahing 3 – chlorine – 2 – hydroxypropyl trimethyl ammonium chloride cellulose eter. Ang paraan ng paghahanda ay sa pamamagitan ng reaksyon ng cellulose at NaOH, at pagkatapos ay ang cationic etherifying agent 3 – chlorine – 2 – hydroxypropyl trimethyl ammonium chloride o ethylene oxide, propylene oxide kasama ng etherifying reaction, at pagkatapos ay sa pamamagitan ng paghuhugas ng by-product na asin at sodium selulusa upang makuha.

1.4 Zwitterionic cellulose eter

Ang Zwitterionic cellulose ether ay may parehong anionic group at cationic group sa molecular chain, ang paraan ng paghahanda ay sa pamamagitan ng cellulose at NaOH reaction, at pagkatapos ay may chloroacetic acid at cationic etherifying agent 3 – chlorine – 2 hydroxypropyl trimethyl ammonium chloride etherification reaction, at pagkatapos ay hugasan by-product na asin at sodium cellulose at nakuha.

2.ang mga katangian at katangian ng cellulose eter

2.1 Mga Tampok ng Hitsura

Ang selulusa eter ay karaniwang puti o gatas na puti, walang lasa, hindi nakakalason, may pagkalikido ng fibrous powder, madaling sumipsip ng kahalumigmigan, natutunaw sa tubig sa isang transparent na malapot na matatag na colloid.

2.2 Pagbuo at pagdirikit ng pelikula

Ang etherification ng cellulose eter ay may malaking impluwensya sa mga katangian nito, tulad ng solubility, film forming ability, bond strength at salt tolerance. Ang cellulose eter ay may mataas na mekanikal na lakas, kakayahang umangkop, init na paglaban at malamig na paglaban, at may mahusay na pagkakatugma sa iba't ibang mga resin at plasticizer, maaaring magamit sa paggawa ng mga plastik, pelikula, barnis, adhesive, latex at mga materyales sa patong ng parmasyutiko.

2.3 Solubility

Methyl cellulose natutunaw sa malamig na tubig, hindi matutunaw sa mainit na tubig, ngunit din natutunaw sa ilang mga organic solvents; Methyl hydroxyethyl cellulose natutunaw sa malamig na tubig, hindi matutunaw sa mainit na tubig at mga organikong solvent. Ngunit kapag ang may tubig na solusyon ng methyl cellulose at methyl hydroxyethyl cellulose ay pinainit, ang methyl cellulose at methyl hydroxyethyl cellulose ay namumuo. Methyl cellulose precipitated sa 45 ~ 60 ℃, habang halo-halong etherized methyl hydroxyethyl cellulose precipitated sa 65 ~ 80 ℃. Kapag bumaba ang temperatura, muling natunaw ang mga precipitates.

Ang sodium hydroxyethyl cellulose at carboxymethyl hydroxyethyl cellulose ay natutunaw sa tubig sa anumang temperatura, ngunit hindi matutunaw sa mga organikong solvent (na may ilang mga pagbubukod).

2.4 Pagpapakapal

Ang cellulose eter ay natutunaw sa tubig sa colloidal form, at ang lagkit nito ay nakasalalay sa antas ng polymerization ng cellulose eter. Ang solusyon ay naglalaman ng macromolecules ng hydration. Dahil sa gusot ng mga macromolecule, ang daloy ng pag-uugali ng solusyon ay iba sa mga likidong Newtonian, ngunit nagpapakita ng pag-uugali na nag-iiba sa pagbabago ng mga puwersa ng paggugupit. Dahil sa macromolecular na istraktura ng cellulose ether, ang lagkit ng solusyon ay mabilis na tumataas sa pagtaas ng konsentrasyon at mabilis na bumababa sa pagtaas ng temperatura.

2.5 Pagkabulok

Ang cellulose eter ay ginagamit sa aqueous phase. Hangga't naroroon ang tubig, ang bakterya ay lalago. Ang paglaki ng bakterya ay humahantong sa paggawa ng enzyme bacteria. Ginawa ng enzyme bacteria ang unsubstituted dehydrated glucose unit bond na katabi ng cellulose ether break at ang molecular weight ng polymer ay nabawasan. Samakatuwid, kung ang isang may tubig na solusyon ng cellulose eter ay pananatilihin sa mas mahabang panahon, isang pang-imbak ay dapat idagdag dito, kahit na ang antibacterial cellulose eter ay ginagamit.

3.ang paggamit ng cellulose eter sa industriya

3.1 Industriya ng Petrolyo

Ang sodium carboxymethyl cellulose ay pangunahing ginagamit sa pagsasamantala ng petrolyo. Ginagamit ito sa paggawa ng putik upang mapataas ang lagkit at mabawasan ang pagkawala ng tubig. Maaari itong labanan ang iba't ibang natutunaw na polusyon ng asin at mapabuti ang rate ng pagbawi ng langis.

Sodium carboxymethyl hydroxypropyl cellulose at sodium carboxymethyl hydroxyethyl cellulose ay isang uri ng mas mahusay na pagbabarena mud treatment agent at paghahanda ng pagkumpleto ng mga likidong materyales, mataas na pulping rate, salt resistance, calcium resistance, magandang viscosification ability, temperature resistance (160℃). Angkop para sa paghahanda ng sariwang tubig, tubig dagat at puspos na tubig-alat na pagbabarena ng likido, sa ilalim ng bigat ng calcium chloride ay maaaring ihalo sa iba't ibang density (103 ~ 1279 / cm3) pagbabarena likido, at gawin itong may isang tiyak na lagkit at mababang pagsasala kapasidad, ang lagkit at pagsasala kapasidad ay mas mahusay kaysa sa hydroxyethyl selulusa, ay isang mahusay na langis produksyon additives. Sodium carboxymethyl cellulose ay malawakang ginagamit sa proseso ng petrolyo pagsasamantala ng selulusa derivatives, sa pagbabarena likido, cementing fluid, fracturing likido at mapabuti ang produksyon ng langis ay ginagamit, lalo na sa pagbabarena likido consumption ay mas malaki, ang pangunahing takeoff at landing pagsasala at viscosification.

Ang hydroxyethyl cellulose ay ginagamit sa proseso ng pagbabarena, pagkumpleto at pagsemento bilang pampalapot ng putik. Dahil ang hydroxyethyl cellulose at sodium carboxymethyl cellulose, guar gum kumpara sa magandang epekto ng pampalapot, suspensyon ng buhangin, mataas na nilalaman ng asin, mahusay na paglaban sa init, at maliit na pagtutol, mas kaunting pagkawala ng likido, sirang goma na bloke, mababang mga katangian ng nalalabi, ay malawakang ginagamit.

3.2 Industriya ng konstruksiyon at patong

Building building at plastering mortar admixture: ang sodium carboxymethyl cellulose ay maaaring gamitin bilang retarding agent, water retention agent, thickener at binder, maaaring gamitin bilang dyipsum bottom at sement bottom plaster, mortar at ground leveling material dispersant, water retention agent, thickener. Ito ay isang uri ng espesyal na pagmamason at plastering mortar admixture para sa aerated concrete blocks na gawa sa carboxymethyl cellulose, na maaaring mapabuti ang workability, water retention at crack resistance ng mortar at maiwasan ang pag-crack at guwang ng block wall.

Mga materyales sa dekorasyon sa ibabaw ng gusali: Cao Mingqian at iba pang methyl cellulose na gawa sa isang uri ng proteksyon sa kapaligiran na materyales sa ibabaw ng gusali, ang proseso ng produksyon nito ay simple, malinis, maaaring magamit para sa mataas na grado na pader, ibabaw ng tile ng bato, ay maaari ding gamitin para sa haligi , palamuti sa ibabaw ng tablet. Ang Huang Jianping na gawa sa carboxymethyl cellulose ay isang uri ng ceramic tile sealant, na may malakas na puwersa ng pagbubuklod, mahusay na kakayahan sa pagpapapangit, hindi gumagawa ng mga bitak at bumagsak, magandang waterproof effect, maliwanag at makulay na kulay, na may mahusay na pandekorasyon na epekto.

Application sa coatings: Ang methyl cellulose at hydroxyethyl cellulose ay maaaring gamitin bilang stabilizer, pampalapot at water retaining agent para sa latex coatings, bilang karagdagan, maaari ding gamitin bilang dispersant, viscosifier at film forming agent para sa mga colored na coatings ng semento. Ang pagdaragdag ng cellulose ether na may naaangkop na mga detalye at lagkit sa latex na pintura ay maaaring mapabuti ang pagganap ng konstruksiyon ng latex na pintura, maiwasan ang spatter, mapabuti ang katatagan ng imbakan at kapangyarihan ng takip. Ang pangunahing larangan ng mamimili sa ibang bansa ay ang mga latex coatings, samakatuwid, ang mga produktong selulusa eter ay kadalasang nagiging unang pagpipilian ng latex na pampalapot ng pintura. Halimbawa, ang binagong methyl hydroxyethyl cellulose ether ay maaaring mapanatili ang nangungunang posisyon sa pampalapot ng latex na pintura dahil sa mahusay na mga katangian nito. Halimbawa, dahil ang cellulose ether ay may natatanging katangian ng thermal gel at solubility, paglaban sa asin, paglaban sa init, at may naaangkop na aktibidad sa ibabaw, ay maaaring magamit bilang isang ahente ng pagpapanatili ng tubig, ahente ng suspensyon, emulsifier, ahente ng pagbuo ng pelikula, pampadulas, panali at rheological na susog. .

3.3 Industriya ng Papel

Mga wet additives ng papel: Ang CMC ay maaaring gamitin bilang isang fiber dispersant at paper enhancer, maaaring idagdag sa pulp, dahil ang sodium carboxymethyl cellulose at pulp at packing particle ay may parehong singil, maaaring mapataas ang kapantayan ng fiber, mapabuti ang lakas ng papel. Bilang isang reinforcer na idinagdag sa loob ng papel, pinatataas nito ang kooperasyon ng bono sa pagitan ng mga hibla, at maaaring mapabuti ang lakas ng makunat, paglaban sa pagkasira, pagkakapantay-pantay ng papel at iba pang mga pisikal na index. Ang sodium carboxymethyl cellulose ay maaari ding gamitin bilang sizing agent sa pulp. Bilang karagdagan sa sarili nitong sizing degree, maaari din itong gamitin bilang protective agent ng rosin, AKD at iba pang sizing agent. Cationic cellulose eter ay maaari ding gamitin bilang papel retention aid filter, mapabuti ang retention rate ng fine fiber at filler, ay maaari ding gamitin bilang paper reinforcement.

Patong malagkit: Ginagamit para sa pagpoproseso ng patong papel patong malagkit, maaaring palitan ang keso, bahagi ng latex, upang ang pag-print ng tinta ay madaling tumagos, malinaw na gilid. Maaari rin itong gamitin bilang pigment dispersant, viscosifier at stabilizer.

Surface sizing agent: Ang sodium carboxymethyl cellulose ay maaaring gamitin bilang paper surface sizing agent, mapabuti ang surface strength ng papel, kumpara sa kasalukuyang paggamit ng polyvinyl alcohol, modified starch pagkatapos ng surface strength ay maaaring tumaas ng halos 10%, ang dosis ay nabawasan. ng humigit-kumulang 30%. Ito ay isang promising surface sizing agent para sa papermaking, at ang serye ng mga bagong varieties ay dapat na aktibong binuo. Ang cationic cellulose eter ay may mas mahusay na pagganap sa pagpapalaki ng ibabaw kaysa sa cationic starch, hindi lamang maaaring mapabuti ang lakas ng ibabaw ng papel, ngunit maaari ring mapabuti ang pagsipsip ng tinta ng papel, dagdagan ang epekto ng pagtitina, ay isa ring promising surface sizing agent.

3.4 Industriya ng tela

Sa industriya ng tela, ang cellulose eter ay maaaring gamitin bilang sizing agent, leveling agent at pampalapot para sa textile pulp.

Sizing agent: cellulose ether tulad ng sodium carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl carboxymethyl cellulose ether, hydroxypropyl carboxymethyl cellulose ether at iba pang mga varieties ay maaaring gamitin bilang sizing agent, at hindi madaling masira at magkaroon ng amag, pag-print at pagtitina, nang walang desizing, i-promote ang dye ay maaaring makakuha ng pare-pareho. colloid sa tubig.

Leveling agent: maaaring mapahusay ang hydrophilic at osmotic power ng dye, dahil ang pagbabago ng lagkit ay maliit, madaling ayusin ang pagkakaiba ng kulay; Ang cationic cellulose eter ay mayroon ding epekto sa pagtitina at pangkulay.

Pampalapot ahente: sodium carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl carboxymethyl cellulose eter, hydroxypropyl carboxymethyl cellulose eter ay maaaring gamitin bilang isang pag-print at pagtitina slurry pampalapot ahente, na may maliit na nalalabi, mataas na mga katangian ng rate ng kulay, ay isang klase ng napaka potensyal na tela additives.

3.5 Industriya ng mga kemikal sa sambahayan

Matatag viscosifier: Sodium methylcellulose sa solid powder raw materyal paste produkto ay gumaganap ng isang pagpapakalat suspensyon katatagan, sa likido o emulsion cosmetics pampalapot, dispersing, homogenizing at iba pang mga tungkulin. Maaari itong magamit bilang stabilizer at viscosifier.

Emulsifying stabilizer: gumawa ng ointment, shampoo emulsifier, pampalapot na ahente at stabilizer. Ang sodium carboxymethyl hydroxypropyl cellulose ay maaaring gamitin bilang isang toothpaste adhesive stabilizer, na may magandang thixotropic properties, upang ang toothpaste ay may magandang formability, pangmatagalang pagpapapangit, pare-pareho at pinong lasa. Sodium carboxymethyl hydroxypropyl cellulose asin paglaban, acid paglaban ay higit na mataas, ang epekto ay mas mahusay kaysa sa carboxymethyl selulusa, ay maaaring magamit bilang naglilinis sa viscosifier, dumi attachment prevention ahente.

Dispersion thickener: Sa detergent production, ang pangkalahatang paggamit ng sodium carboxymethyl cellulose bilang detergent detergent dirt dispersant, liquid detergent thickener at dispersant.

3.6 Mga industriya ng parmasyutiko at pagkain

Sa industriya ng parmasyutiko, ang hydroxypropyl carboxymethyl cellulose ay maaaring gamitin bilang mga excipient ng gamot, malawakang ginagamit sa oral drug skeleton controlled release at sustained release na mga paghahanda, bilang isang release blocking material upang makontrol ang paglabas ng mga gamot, bilang coating material sustained release agent, sustained release pellets , sustained release capsules. Ang pinaka-tinatanggap na ginagamit ay methyl carboxymethyl cellulose, ethyl carboxymethyl cellulose, tulad ng MC ay kadalasang ginagamit sa paggawa ng mga tablet at kapsula, o pinahiran na mga tabletang pinahiran ng asukal.

Maaaring gamitin ang kalidad ng selulusa eter sa industriya ng pagkain, sa iba't ibang pagkain ay isang epektibong pampalapot na ahente, emulsifier, stabilizer, excipient, water retaining agent at mechanical foaming agent. Ang methyl cellulose at hydroxypropyl methyl cellulose ay kinikilala bilang hindi nakakapinsalang metabolic inert substance. Ang mataas na kadalisayan (99.5% o higit pang kadalisayan) carboxymethyl cellulose ay maaaring idagdag sa mga pagkain, tulad ng mga produkto ng gatas at cream, condiments, jam, jelly, lata, table syrup at inumin. Ang kadalisayan ng higit sa 90% carboxymethyl cellulose ay maaaring gamitin sa mga aspeto na may kaugnayan sa pagkain, tulad ng inilapat sa transportasyon at pag-iimbak ng sariwang prutas, ang plastic wrap ay may magandang epekto sa pangangalaga, mas kaunting polusyon, walang pinsala, madaling makinang mga bentahe ng produksyon.

3.7 Optical at electrical functional na materyales

Electrolyte pampalapot stabilizer: dahil sa mataas na kadalisayan ng selulusa eter, magandang acid resistance, asin paglaban, lalo na ang bakal at mabigat na metal na nilalaman ay mababa, kaya ang colloid ay napaka-stable, na angkop para sa alkaline baterya, sink mangganeso baterya electrolyte pampalapot stabilizer.

Mga materyal na likidong kristal: Mula noong 1976, ang unang pagtuklas ng hydroxypropyl cellulose – water system liquid crystal ask phase, ay natagpuan sa angkop na organikong solusyon, maraming cellulose derivatives sa mataas na konsentrasyon ang maaaring bumuo ng anisotropic solution, halimbawa, hydroxypropyl cellulose at ang acetate nito, propionate , benzoate, phthalate, acetyxyethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, atbp. Bilang karagdagan sa pagbuo ng colloidal ionic liquid crystal solution, ang ilang ester ng hydroxypropyl cellulose ay nagpapakita rin ng katangiang ito.

Maraming mga cellulose ether ang nagpapakita ng mga katangian ng thermotropic na likidong kristal. Acetyl hydroxypropyl cellulose nabuo thermogenic cholesteric likido kristal sa ibaba 164 ℃. Ang acetoacetate hydroxypropyl cellulose, trifluoroacetate hydroxypropyl cellulose, hydroxypropyl cellulose at mga derivatives nito, ethyl hydroxypropyl cellulose, trimethylsiliccellulose at butyldimethylsiliccellulose, heptyl cellulose at butoxylethyl cellulose, hydroxylethyl cellulose, at iba pa. Ang ilang mga cellulose ester tulad ng cellulose benzoate, p-methoxybenzoate at p-methylbenzoate, cellulose heptanate ay maaaring bumuo ng thermogenic cholesteric liquid crystals.

Electrical insulation material: cyanoethyl cellulose etherifying agent para sa acrylonitrile, ang mataas na dielectric na pare-pareho, mababang pagkawala ng koepisyent, ay maaaring gamitin bilang posporus at electroluminescent lamp resin matrix at transpormer pagkakabukod.

4. Pangwakas na Pananalita

Ang paggamit ng chemical modification upang makakuha ng cellulose derivatives na may mga espesyal na function ay isang epektibong paraan upang makahanap ng mga bagong gamit para sa cellulose, ang pinakamalaking natural na organikong bagay sa mundo. Bilang isa sa mga cellulose derivatives, ang cellulose eter tulad ng physiological na hindi nakakapinsala, walang polusyon na nalulusaw sa tubig na mga polymer na materyales dahil sa mahusay na mga katangian nito, ay ginamit sa maraming industriya, at magkakaroon ng mas malawak na pag-asa para sa pag-unlad.