Hidroxietilceluloza (HEC) este un material polimeric neionic solubil în apă utilizat pe scară largă în cosmetică, produse farmaceutice, vopsele, acoperiri, construcții și alte domenii. Are o îngroșare excelentă, suspensie, dispersie, emulsionare, formare de peliculă, reținere a apei și alte proprietăți, astfel încât a devenit un agent auxiliar important în multe industrii. Cu toate acestea, hidroxietil celuloza nu se obține direct din materiale naturale, ci se obține prin modificarea chimică a celulozei naturale. În acest scop, pentru a înțelege sursa naturală de hidroxietil celuloză, trebuie mai întâi să înțelegem sursa și structura celulozei.
Sursă naturală de celuloză
Celuloza este unul dintre cei mai abundenți polimeri organici de pe pământ și este prezentă pe scară largă în pereții celulari ai plantelor, în special în plantele lemnoase, bumbac, in și alte fibre vegetale. Este o componentă cheie în structura plantei și oferă rezistență mecanică și stabilitate. Unitatea de bază a celulozei este o moleculă de glucoză, care este conectată prin legături β-1,4-glicozidice pentru a forma o structură cu lanț lung. Ca material polimeric natural, celuloza are proprietăți fizice și chimice excelente, ceea ce o face o materie primă importantă pentru diferiți derivați.
Procesul de preparare a hidroxietil celulozei
Deși celuloza în sine are multe proprietăți excelente, domeniul său de aplicare este limitat într-o anumită măsură. Motivul principal este că celuloza are o solubilitate slabă, în special solubilitate limitată în apă. Pentru a îmbunătăți această proprietate, oamenii de știință modifică chimic celuloza pentru a prepara diferiți derivați de celuloză. Hidroxietil celuloza este un eter de celuloză solubil în apă, obținut prin etoxilarea celulozei naturale prin reacție chimică.
În procesul specific de preparare, celuloza naturală este mai întâi dizolvată în soluție alcalină, apoi se adaugă oxid de etilenă în sistemul de reacție. Reacția de etoxilare a oxidului de etilenă și a grupărilor hidroxil din celuloză are loc pentru a genera hidroxietil celuloză. Această modificare crește hidrofilicitatea lanțurilor de celuloză, îmbunătățind astfel proprietățile de solubilitate și vâscozitate în apă.
Principalele surse de materii prime
Materia primă naturală de bază pentru prepararea hidroxietil celulozei este celuloza, iar sursele naturale de celuloză includ:
Lemn: Conținutul de celuloză în lemn este ridicat, în special în lemnul de conifere și foioase, unde celuloza poate ajunge la 40%-50%. Lemnul este una dintre cele mai importante surse de celuloză în industrie, în special în fabricarea hârtiei și în producția de derivați ai celulozei.
Bumbac: Fibra de bumbac este aproape compusă din celuloză pură, iar conținutul de celuloză din bumbac este mai mare de peste 90%. Datorită purității sale ridicate, fibra de bumbac este adesea folosită pentru a prepara derivați de celuloză de înaltă calitate.
Fibre vegetale precum inul și cânepa: Aceste fibre vegetale sunt, de asemenea, bogate în celuloză și, deoarece aceste fibre vegetale au de obicei o rezistență mecanică ridicată, au și anumite avantaje în extracția celulozei.
Deșeuri agricole: inclusiv paie, paie de grâu, paie de porumb etc. Aceste materiale conțin o anumită cantitate de celuloză, iar celuloza poate fi extrasă din ele prin procese adecvate de tratare, oferind o sursă ieftină și regenerabilă de materii prime pentru producerea derivaților celulozei .
Domenii de aplicare a hidroxietil celulozei
Datorită proprietăților speciale ale hidroxietil celulozei, este utilizată pe scară largă în multe domenii. Următoarele sunt câteva domenii majore de aplicare:
Industria construcțiilor: Hidroxietil celuloza este utilizată pe scară largă în materialele de construcție ca agent de îngroșare și de reținere a apei, în special în mortar de ciment, gips, chit și alte materiale, care pot îmbunătăți în mod eficient proprietățile de construcție și de reținere a apei ale materialelor.
Industria chimică zilnică: în detergenți, produse de îngrijire a pielii, șampoane și alte produse chimice zilnice, hidroxietil celuloza este utilizată ca îngroșător și stabilizator pentru a îmbunătăți senzația și stabilitatea produsului.
Vopsele și acoperiri: în industria de acoperiri, hidroxietil celuloza este utilizată ca agent de îngroșare și de control al reologiei pentru a îmbunătăți lucrabilitatea acoperirii și pentru a evita lăsarea.
Domeniul farmaceutic: În preparatele farmaceutice, hidroxietil celuloza poate fi utilizată ca liant, agent de îngroșare și agent de suspendare pentru tablete pentru a îmbunătăți caracteristicile de eliberare și stabilitatea medicamentelor.
Deși hidroxietil celuloza nu este o substanță naturală, materia sa de bază, celuloza, este prezentă pe scară largă în plante în natură. Prin modificare chimică, celuloza naturală poate fi transformată în hidroxietil celuloză cu performanțe excelente și aplicată în diverse industrii. Plantele naturale precum lemnul, bumbacul, inul etc. oferă o sursă bogată de materii prime pentru producerea hidroxietilcelulozei. Odată cu progresul științei și tehnologiei și creșterea cererii industriale, procesul de producție de hidroxietil celuloză este, de asemenea, optimizat continuu și este de așteptat să-și arate valoarea unică în mai multe domenii în viitor.
Ora postării: Oct-23-2024