Гідроксіетилцелюлоза (HEC) - це водорозчинний неіонний ефір целюлози, основним джерелом якого є натуральна целюлоза. Природна целюлоза широко присутня в рослинах і є основним компонентом клітинних стінок рослин. Зокрема, гідроксиетилцелюлоза виготовляється шляхом хімічної реакції природної целюлози з етиленоксидом у лужних умовах. Цей процес хімічної реакції зазвичай називають етоксилюванням, і результатом є те, що гідроксильні групи в молекулах природної целюлози частково або повністю замінюються з утворенням гідроксіетилцелюлози з етоксигрупами.
Нижче наведено конкретні етапи процесу приготування гідроксиетилцелюлози:
Джерело целюлози: целюлозу зазвичай добувають із рослинних матеріалів, таких як бавовна та деревина. Екстрагована целюлоза очищається та відбілюється для видалення домішок, таких як лігнін, геміцелюлоза та інші нецелюлозні компоненти, щоб отримати целюлозу високої чистоти.
Обробка підлуженням: змішайте целюлозу з концентрованим розчином гідроксиду натрію (NaOH), і гідроксильні групи в целюлозі прореагують з гідроксидом натрію для отримання целюлози натрію. У цьому процесі молекулярна структура целюлози розширюється до певної міри, полегшуючи реакцію з етиленоксидом.
Реакція етоксилювання: підлужену целюлозу натрію змішують з етиленоксидом (C2H4O) при певній температурі та тиску. Кільцева структура етиленоксиду відкривається з утворенням етоксигруп (-CH2CH2OH), які поєднуються з гідроксильними групами на молекулах целюлози, утворюючи гідроксиетилцелюлозу. Цей реакційний процес може здійснюватися в різному ступені, в результаті чого утворюється гідроксиетилцелюлоза з різним ступенем заміщення.
Постобробка: продукт після реакції зазвичай містить непрореагував луг, розчинники та інші побічні продукти. Щоб отримати чисту гідроксиетилцелюлозу, необхідні наступні етапи обробки, такі як нейтралізація, промивання та сушіння. Метою цих етапів обробки є видалення залишків лугу, розчинників і побічних продуктів для отримання кінцевого очищеного продукту.
Гідроксіетилцелюлоза широко використовується в різних галузях промисловості завдяки своїм унікальним хімічним властивостям і відмінним характеристикам. Зокрема, гідроксиетилцелюлоза має хорошу розчинність у воді, загущення, стабільність, плівкоутворення та змащувальну здатність, і зазвичай використовується в таких областях:
Будівельні матеріали: у будівельних матеріалах гідроксиетилцелюлоза в основному використовується як загусник і водоутримуючий агент для матеріалів на основі цементу та матеріалів на основі гіпсу. Це може ефективно покращити будівельні характеристики матеріалів, покращити водоутримання, придатність для обробки та запобігання просіданню розчину, подовжити відкритий час і забезпечити плавний хід будівництва.
Лакофарбова промисловість: у фарбі гідроксіетилцелюлоза використовується як загусник, суспендуючий агент і емульгатор для покращення реології та стабільності фарби, запобігання осіданню пігменту та підвищення рівності та блиску покриття.
Косметика та засоби особистої гігієни: у косметиці гідроксіетилцелюлоза часто використовується як загусник, плівкоутворювач і зволожувач. Це може забезпечити продукту приємне відчуття, покращити стабільність продукту та адгезію, а також посилити зволожуючий ефект.
Фармацевтична промисловість: у фармацевтичній галузі гідроксиетилцелюлоза використовується як допоміжна речовина для фармацевтичних препаратів. Як компонент таблеток із уповільненим вивільненням, плівкових покриттів тощо, він може контролювати швидкість вивільнення ліків і покращувати стабільність і біодоступність ліків.
Харчова промисловість: у харчовій промисловості гідроксиетилцелюлоза використовується як харчова добавка, яка відіграє роль у згущенні, емульгуванні та стабілізації. Він широко використовується в напоях, приправах, молочних продуктах та інших харчових продуктах для покращення текстури та смаку продуктів.
Гідроксіетилцелюлоза також має важливе застосування у видобутку нафти, виробництві паперу, текстильному друку та фарбуванні. У видобутку нафти гідроксиетилцелюлоза використовується як загусник і стабілізатор для бурових розчинів, що може покращити суспензійну здатність бурових розчинів і запобігти обваленню стінки свердловини. У паперовій промисловості він використовується як утримувач і армуючий агент для підвищення міцності та довговічності паперу. Під час друку та фарбування текстилю гідроксиетилцелюлоза використовується як загусник, щоб допомогти рівномірно розподілити суспензію для друку та фарбування та покращити якість друку та фарбування.
Гідроксіетилцелюлозу отримують з природної целюлози шляхом серії хімічних реакцій. Його широке застосування пояснюється не тільки його чудовими фізичними та хімічними властивостями, але й тим, що він може забезпечити різноманітні рішення в багатьох галузях промисловості для задоволення різноманітних технічних потреб.
Час публікації: 13 серпня 2024 р