Ứng dụng Cellulose Ether là gì？

Nó giới thiệu việc chuẩn bị ete xenlulo, hiệu suất của ete xenlulo vàứng dụng ete cellulose, đặc biệt là ứng dụng trong lớp phủ.
Từ khóa: ete cellulose, hiệu quả, ứng dụng
Cellulose là một hợp chất cao phân tử tự nhiên. Cấu trúc hóa học của nó là một đại phân tử polysaccharide với β-glucose khan làm vòng bazơ. Có một nhóm hydroxyl bậc một và hai nhóm hydroxyl bậc hai trên mỗi vòng bazơ. Thông qua quá trình biến đổi hóa học, có thể thu được một loạt dẫn xuất cellulose và ete cellulose là một trong số đó. Ete xenluloza được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp.

1.Chuẩn bị

Cellulose ether thu được bằng cách cho xenlulo phản ứng với NaOH, sau đó phản ứng với các monome chức năng khác nhau như monochloromethane, ethylene oxit, propylene oxit, v.v., và rửa muối sản phẩm phụ và natri cellulose.

2.Hiệu suất

2.1 Ngoại hình: Cellulose ether có màu trắng hoặc trắng sữa, không mùi, không độc, dạng sợi, lỏng, dễ hút ẩm, hòa tan thành chất keo ổn định, nhớt trong suốt trong nước.
2.2 Độ ion: MC, MHEC, MHPC, HEC không ion; NaCMC, NaCMHEC là chất anion.
2.3 Quá trình ete hóa: Các đặc tính và mức độ ete hóa của quá trình ete hóa sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của ete xenlulo trong quá trình ete hóa, chẳng hạn như độ hòa tan, khả năng tạo màng, độ bền liên kết và khả năng kháng muối.
2.4 Độ hòa tan: (1) MC hòa tan trong nước lạnh, không hòa tan trong nước nóng và cũng hòa tan trong một số dung môi; MHEC tan trong nước lạnh, không tan trong nước nóng và dung môi hữu cơ. Tuy nhiên, khi đun nóng dung dịch nước MC và MHEC, MC và MHEC sẽ kết tủa. MC kết tủa ở 45-60°C, trong khi nhiệt độ kết tủa của hỗn hợp MHEC ete hóa tăng lên 65-80°C. Khi hạ nhiệt độ thì kết tủa lại hòa tan. (2) HEC, NaCMC và NaCMHEC hòa tan trong nước ở bất kỳ nhiệt độ nào, nhưng không hòa tan trong dung môi hữu cơ (với một vài ngoại lệ).
2.5 Độ trương nở chậm: Cellulose ether có độ trương nở chậm nhất định trong nước có độ pH trung tính, nhưng nó có thể khắc phục được độ trương nở chậm này trong nước có độ pH kiềm.
2.6 Độ nhớt: Cellulose ether hòa tan trong nước ở dạng keo và độ nhớt của nó phụ thuộc vào mức độ trùng hợp của ether cellulose. Dung dịch chứa các đại phân tử ngậm nước. Do sự vướng víu của các đại phân tử, đặc tính dòng chảy của dung dịch khác với đặc tính của chất lỏng Newton, nhưng thể hiện đặc tính thay đổi theo lực cắt. Do cấu trúc cao phân tử của ete xenlulo, độ nhớt của dung dịch tăng nhanh khi tăng nồng độ và giảm nhanh khi tăng nhiệt độ.
2.7 Độ ổn định sinh học: Cellulose ether được sử dụng trong pha nước. Chỉ cần có nước, vi khuẩn sẽ phát triển. Sự phát triển của vi khuẩn dẫn đến việc sản xuất vi khuẩn enzyme. Enzim này phá vỡ các liên kết đơn vị anhydroglucose không được thay thế liền kề với ete xenlulo, làm giảm trọng lượng phân tử của polyme. Vì vậy, nếu muốn bảo quản dung dịch nước ete cellulose trong thời gian dài thì phải thêm chất bảo quản vào. Điều này đúng ngay cả với ete cellulose kháng khuẩn.

3. Mục đích

3.1 Mỏ dầu: NaCMC chủ yếu được sử dụng trong khai thác mỏ dầu, đồng thời được dùng làm bùn để tăng độ nhớt và giảm thất thoát nước. Nó có thể chống lại ô nhiễm muối hòa tan khác nhau và cải thiện khả năng thu hồi dầu. Natri carboxymethyl hydroxypropyl cellulose và natri carboxymethyl hydroxyethyl cellulose là các chất và vật liệu xử lý bùn khoan tốt để chuẩn bị chất lỏng hoàn thiện, với tốc độ nghiền cao, kháng muối và canxi tốt, có khả năng tăng độ nhớt và chịu nhiệt độ tốt (160 ° C). Nó phù hợp để chuẩn bị chất lỏng hoàn chỉnh của nước ngọt, nước biển và nước muối bão hòa. Nó có thể được điều chế thành chất lỏng hoàn chỉnh có mật độ khác nhau (1,03-1,279 / Cm3) dưới trọng lượng của canxi clorua và có độ nhớt nhất định. Và mất chất lỏng thấp hơn, khả năng tăng độ nhớt và khả năng giảm mất chất lỏng tốt hơn hydroxyethyl cellulose, nó là một chất phụ gia tốt để tăng sản lượng dầu.
3.2 Gốm sứ xây dựng: NaCMC có thể được sử dụng làm chất làm chậm, chất giữ nước, chất làm đặc và chất kết dính để sản phẩm gốm sứ tạo ra có hình thức đẹp, không có khuyết tật và bong bóng.
3.3 Làm giấy: NaCMC được dùng để hồ trong và ngoài, làm đầy và giữ bề mặt giấy, có thể thay thế casein để mực in dễ thẩm thấu và mép giấy rõ ràng. Trong làm giấy dán tường, nó có thể được sử dụng làm chất phân tán sắc tố, chất kết dính, chất ổn định và chất định cỡ.
3.4 Dệt may: NaCMC được sử dụng làm chất thay thế cho ngũ cốc và hồ trong ngành dệt may, không dễ bị hư hỏng và mốc. Khi in và nhuộm, không cần rũ hồ, thuốc nhuộm có thể thu được chất keo đồng nhất trong nước, giúp tăng cường tính ưa nước và độ thẩm thấu của thuốc nhuộm. Đồng thời, do độ nhớt thay đổi nhỏ nên dễ dàng điều chỉnh độ chênh lệch màu sắc. CMHEC được sử dụng làm chất làm đặc để in và nhuộm bột giấy, có cặn nhỏ và năng suất màu cao, chất lượng in và nhuộm cao hơn nhiều so với các sản phẩm ete cellulose ion và không ion đơn lẻ.
3.5 Thuốc lá: NaCMC được sử dụng để kết dính thuốc lá. Nó hòa tan nhanh chóng và có lực liên kết mạnh, có lợi cho việc nâng cao chất lượng thuốc lá và giảm chi phí.
3.6 Mỹ phẩm: NaCMC đóng vai trò phân tán, đình chỉ và ổn định các sản phẩm dạng sệt của nguyên liệu thô bùn rắn, đồng thời đóng vai trò làm đặc, phân tán và đồng nhất trong mỹ phẩm dạng lỏng hoặc nhũ tương. Nó cũng có thể được sử dụng làm chất nhũ hóa, chất làm đặc và chất ổn định cho thuốc mỡ và dầu gội.
3.7 Pin: NaCMC có độ tinh khiết cao, kháng axit và muối tốt, đặc biệt hàm lượng sắt và kim loại nặng thấp, chất keo rất ổn định, thích hợp cho pin kiềm và pin kẽm-mangan.
3.8 Sơn gốc nước: HEC và MHEC có thể dùng làm chất ổn định, chất làm đặc và chất giữ nước cho sơn latex. Ngoài ra, chúng còn có thể được sử dụng làm chất phân tán, chất kết dính và chất tạo màng cho sơn xi măng màu.
3.9 Vật liệu xây dựng: có thể dùng làm chất phân tán, chất giữ nước và chất làm đặc cho thạch cao và vữa của lớp đáy thạch cao và lớp đáy xi măng, và vật liệu trát nền.
3.10 Men: Có thể dùng làm chất kết dính cho men.
3.11 Chất tẩy rửa: Nó có thể được sử dụng như một chất chống bám dính để làm dày chất bẩn.
3.12 Phân tán nhũ tương: nó có thể được sử dụng làm chất ổn định và chất làm đặc.
3.13 Kem đánh răng: NaCMHPC có thể được sử dụng làm chất ổn định cho keo dán kem đánh răng. Nó có đặc tính thixotropic tốt, làm cho kem đánh răng có hình dạng tốt, lâu dài mà không bị biến dạng, có hương vị đồng đều và tinh tế. NaCMHPC có khả năng kháng muối và kháng axit vượt trội, hiệu quả của nó vượt trội hơn nhiều so với CMC.

4. Ứng dụng trong chất phủ và bột nhão

Cellulose ether đóng một vai trò rất quan trọng trong lớp phủ và bột nhão. Chỉ thêm tổng lượng công thức O. 2% đến 0,5% có thể làm đặc, giữ nước, ngăn chặn các chất màu và chất độn lắng xuống, đồng thời tăng độ bám dính và độ bền liên kết.
4.1 Độ nhớt: Độ nhớt của dung dịch nước ete xenlulo thay đổi theo lực cắt, sơn và bột nhão được làm dày bằng ete xenlulo cũng có đặc tính này. Để dễ dàng thi công lớp phủ, loại và lượng ete xenlulo phải được lựa chọn cẩn thận. Đối với lớp phủ, khi sử dụng ete xenlulo, có thể chọn sản phẩm có độ nhớt trung bình.
4.2 Giữ nước: Cellulose ether có thể ngăn hơi ẩm xâm nhập nhanh vào bề mặt xốp, nhờ đó có thể tạo thành một lớp phủ đồng nhất trong toàn bộ quá trình thi công mà không làm khô quá nhanh. Khi hàm lượng nhũ tương cao, yêu cầu giữ nước có thể được đáp ứng bằng cách sử dụng ít ete xenlulo hơn. Khả năng giữ nước của sơn và vữa phụ thuộc vào nồng độ ete xenlulo và nhiệt độ của bề mặt phủ.
4.3 Chất màu và chất độn ổn định: Chất màu và chất độn có xu hướng kết tủa. Để giữ cho lớp sơn đồng nhất và ổn định, chất độn bột màu phải ở trạng thái lơ lửng. Việc sử dụng ete xenlulo có thể làm cho sơn có độ nhớt nhất định và không xảy ra hiện tượng kết tủa trong quá trình bảo quản.
4.4 Độ bám dính và độ bền liên kết: Do khả năng giữ nước và bám dính tốt của ete xenlulo nên có thể đảm bảo độ bám dính tốt giữa lớp phủ và nền. MHEC và NaCMC có độ bám dính và bám dính khi khô rất tốt nên đặc biệt phù hợp với bột giấy, trong khi HEC lại không phù hợp cho mục đích này.
4.5 Chức năng keo bảo vệ: Do tính ưa nước của ete xenlulo nên nó có thể được sử dụng làm chất keo bảo vệ cho lớp phủ.
4.6 Chất làm đặc: Cellulose ether được sử dụng rộng rãi trong sơn latex làm chất làm đặc để điều chỉnh độ nhớt của công trình. Hydroxyethyl cellulose và methyl hydroxyethyl cellulose có độ nhớt trung bình và cao chủ yếu được sử dụng trong sơn nhũ tương. Đôi khi, ete xenlulo cũng có thể được sử dụng cùng với các chất làm đặc tổng hợp (như polyacrylate, polyurethane, v.v.) để cải thiện một số tính chất của sơn latex và mang lại độ ổn định đồng đều cho sơn latex.
Tất cả các ete xenlulo đều có đặc tính giữ nước và làm đặc tuyệt vời, nhưng một số đặc tính thì khác. Ether cellulose anion, dễ tạo thành muối không tan trong nước với các cation hóa trị hai và hóa trị ba. Do đó, so với methyl hydroxyethyl cellulose và sợi hydroxyethyl, natri carboxymethyl cellulose có khả năng chống chà kém. Vì vậy natri carboxymethyl cellulose chỉ có thể được sử dụng trong các công thức sơn latex giá rẻ.
Methyl hydroxyethyl cellulose và methyl hydroxypropyl cellulose có độ nhớt cắt thấp hơn và tính chất hoạt động bề mặt cao hơn hydroxyethyl cellulose, do đó làm giảm xu hướng bắn tung tóe của sơn latex. Và carboxymethyl cellulose không có tác dụng hoạt động bề mặt.
Hydroxyethyl cellulose có đặc tính lưu động tốt, khả năng chống chải thấp và dễ thi công trong sơn latex. So với methyl hydroxyethyl và methyl hydroxypropyl cellulose, nó có khả năng tương thích tốt hơn với các chất màu, vì vậy nó được khuyên dùng cho sơn latex lụa, sơn latex màu, dán màu, v.v.