Yleiskatsaus
Selluloosa on luonnollinen polymeeri, joka koostuu vedettömistä β-glukoosiyksiköistä, ja sen jokaisessa perusrenkaassa on kolme hydroksyyliryhmää.Kemiallisesti modifioimalla selluloosaa voidaan valmistaa erilaisia selluloosajohdannaisia, joista yksi on selluloosaeetteri.Selluloosaeetteri on polymeeriyhdiste, jonka eetterirakenne on johdettu selluloosasta, mukaan lukien metyyliselluloosa, etyyliselluloosa, hydroksietyyliselluloosa, hydroksipropyyliselluloosa, karboksimetyyliselluloosa ja muut.Näitä johdannaisia valmistetaan tavallisesti saattamalla alkaliselluloosa reagoimaan monokloorialkaanin, etyleenioksidin, propyleenioksidin tai monokloorietikkahapon kanssa.Tuloksena olevalla selluloosaeetterillä on erinomainen vesiliukoisuus, sakeutuskyky ja kalvonmuodostusominaisuudet, ja sitä käytetään laajalti teollisuudessa, kuten rakentamisessa, lääkkeissä, elintarviketeollisuudessa ja kosmetiikassa.Selluloosaeetteri on uusiutuva, biohajoava ja myrkytön materiaali, joten se on suosittu vaihtoehto synteettisille polymeereille.
Suorituskyky ja ominaisuudet
1. Ulkoasuominaisuudet
Selluloosaeetteri on valkoinen, hajuton, kuitumainen jauhe, joka imee helposti kosteutta ja muodostaa veteen liuotettuna vakaan, viskoosin, läpinäkyvän kolloidin.
2. Kalvon muodostuminen ja tarttuminen
Selluloosan kemiallinen muuntaminen selluloosaeetterin tuottamiseksi vaikuttaa merkittävästi sen ominaisuuksiin, mukaan lukien sen liukoisuus, kalvonmuodostuskyky, sidoslujuus ja suolan kestävyys.Nämä ominaisuudet tekevät selluloosaeetteristä erittäin halutun polymeerin, jolla on erinomainen mekaaninen lujuus, joustavuus, lämmönkestävyys ja kylmänkestävyys.Lisäksi sillä on hyvä yhteensopivuus erilaisten hartsien ja pehmittimien kanssa, joten se soveltuu käytettäväksi muovien, kalvojen, lakkojen, liimojen, lateksin ja lääkepäällystemateriaalien valmistuksessa.Monipuolisten ominaisuuksiensa ansiosta selluloosaeetteristä on tullut tärkeä materiaali valmistusteollisuudessa, mikä parantaa suorituskykyä, vakautta ja kestävyyttä useille tuotteille.Tämän seurauksena sillä on laaja valikoima sovelluksia eri aloilla, kuten lääketeollisuudessa, pinnoitteissa, tekstiileissä, rakentamisessa ja elintarviketeollisuudessa.
3. Liukoisuus
Selluloosaeettereiden, kuten metyyliselluloosan, metyylihydroksietyyliselluloosan, hydroksietyyliselluloosan ja natriumkarboksimetyylihydroksietyyliselluloosan liukoisuus vaihtelee riippuen lämpötilasta ja käytetystä liuottimesta.Metyyliselluloosa ja metyylihydroksietyyliselluloosa liukenevat kylmään veteen ja joihinkin orgaanisiin liuottimiin, mutta saostuvat kuumennettaessa, jolloin metyyliselluloosa saostuu 45-60 °C:ssa ja sekoitettu eetteröity metyylihydroksietyyliselluloosa 65-80 °C:ssa.Sakka voivat kuitenkin liueta uudelleen, kun lämpötilaa lasketaan.Toisaalta hydroksietyyliselluloosa ja natriumkarboksimetyylihydroksietyyliselluloosa ovat vesiliukoisia missä tahansa lämpötilassa, mutta liukenemattomia orgaanisiin liuottimiin.Näillä selluloosaeettereillä on erilaiset liukoisuus- ja saostumisominaisuudet, mikä tekee niistä sopivia erilaisiin sovelluksiin teollisuudessa, kuten muovit, kalvot, pinnoitteet ja liimat.
4. Sakeutuminen
Kun selluloosaeetteri liukenee veteen, se muodostaa kolloidisen liuoksen, jonka viskositeettiin vaikuttaa selluloosaeetterin polymeroitumisaste.Liuos sisältää hydratoituja makromolekyylejä, joilla on ei-newtonilainen käyttäytyminen, eli virtauskäyttäytyminen muuttuu käytetyn leikkausvoiman mukana.Makromolekyylirakenteesta johtuen liuoksen viskositeetti kasvaa nopeasti väkevöitäessä, mutta laskee nopeasti lämpötilan noustessa.Selluloosaeetteriliuosten viskositeettiin vaikuttavat myös pH, ionivahvuus ja muiden kemikaalien läsnäolo.Nämä selluloosaeetterin ainutlaatuiset ominaisuudet tekevät siitä hyödyllisen erilaisissa sovelluksissa, kuten liimoissa, pinnoitteissa, kosmetiikassa ja elintarviketuotteissa.
Sovellus
1. Öljyteollisuus
Natriumkarboksimetyyliselluloosa (NaCMC) on selluloosaeetteri, jolla on laaja valikoima sovelluksia öljyn uuttoprosessissa.Sen erinomaiset viskositeettia lisäävät ja nestehävikkiä vähentävät ominaisuudet tekevät siitä suositun valinnan porausnesteissä, sementointinesteissä ja murtumisnesteissä.Erityisesti se on osoittanut lupaavia tuloksia öljyn talteenoton parantamisessa.NaCMC kestää erilaisia liukoisen suolan saasteita ja lisää öljyn talteenottoa vähentämällä vesihävikkiä, ja sen suolankestävyys ja viskositeettia lisäävä kyky tekevät siitä ihanteellisen porausnesteiden valmistukseen makeaa vettä, merivettä ja kyllästettyä suolavettä varten.
Natriumkarboksimetyylihydroksipropyyliselluloosa (NaCMHPC) ja natriumkarboksimetyylihydroksietyyliselluloosa (NaCMHEC) ovat kaksi selluloosaeetterijohdannaista, joilla on korkea lietenopeus, hyvä kalsiumin vastainen suorituskyky ja hyvä viskositeettia nostava kyky, joten ne ovat erinomaisia valintoja porauslietteen käsittelyaineiksi ja materiaaleiksi. viimeistelynesteiden valmistaminen.Niillä on ylivoimainen viskositeettia lisäävä kyky ja nestehävikkiä vähentävät ominaisuudet verrattuna hydroksietyyliselluloosaan, ja niiden kyky formuloida eritiheyksisiä porausnesteitä kalsiumkloridin painon alla tekee niistä monipuolisen lisäaineen öljyntuotannon lisäämiseen.
Hydroksietyyliselluloosa (HEC) on toinen selluloosajohdannainen, jota käytetään mudan sakeuttamis- ja stabilointiaineena poraus-, viimeistely- ja sementointiprosessissa.Verrattuna natriumkarboksimetyyliselluloosaan ja guarkumiin, HEC:llä on vahva hiekkasuspensio, korkea suolakapasiteetti, hyvä lämmönkestävyys, alhainen sekoitusvastus, vähemmän nestehävikkiä ja geelin hajoamislohko.HEC:tä on käytetty laajalti sen hyvän sakeuttamisvaikutuksen, vähäisen jäännöksen ja muiden ominaisuuksien vuoksi.Kaiken kaikkiaan selluloosaeettereillä, kuten NaCMC:llä, NaCMHPC:llä, NaCMHEC:llä ja HEC:llä, on ratkaiseva rooli öljyn uuttoprosessissa, ja ne ovat osoittaneet merkittävää potentiaalia parantaa öljyn talteenottoa.
2. Rakennus- ja maaliteollisuus
Natriumkarboksimetyyliselluloosa on monipuolinen rakennusmateriaalien lisäaine, jota voidaan käyttää hidasteena, vedenpidätysaineena, sakeuttajana ja sideaineena rakennusmuurauksissa ja rappauslaastissa.Sitä voidaan käyttää myös dispergointiaineena, vettä pidättävänä aineena ja sakeuttajana kipsille, laastille ja tasoitusaineille.Karboksimetyyliselluloosasta valmistettu erityinen muuraus- ja rappauslaastiseos voi parantaa työstettävyyttä, vedenpidätyskykyä ja halkeamankestävyyttä välttäen halkeilua ja aukkoja lohkoseinässä.Lisäksi metyyliselluloosasta voidaan valmistaa ympäristöystävällisiä rakennusten pintasisustusmateriaaleja korkealaatuisiin seinä- ja kivilaattapintoihin sekä pylväiden ja monumenttien pintakoristeisiin.
3. Päivittäinen kemianteollisuus
Natriumkarboksimetyyliselluloosa on monipuolinen stabiloiva viskositeettiaine, jota voidaan käyttää erilaisissa tuotteissa.Kiinteitä jauheraaka-aineita sisältävissä tahnatuotteissa sillä on kriittinen rooli dispersion ja suspension stabiloinnissa.Nestemäisessä tai emulsiokosmetiikassa se toimii sakeuttamis-, dispergointi- ja homogenointiaineena.Tämä selluloosajohdannainen voi toimia myös emulsion stabilointiaineena, voiteen ja shampoon sakeuttajana ja stabilointiaineena, hammastahnan liiman stabilointiaineena ja pesuaineen sakeuttajana ja tahroja ehkäisevänä aineena.Natriumkarboksimetyylihydroksipropyyliselluloosaa, eräänlaista selluloosaeetteriä, käytetään laajalti hammastahnan stabilointiaineena sen tiksotrooppisten ominaisuuksien vuoksi, mikä auttaa säilyttämään hammastahnan muovattavuuden ja koostumuksen.Tämä johdannainen kestää myös suolaa ja happoa, joten se on tehokas sakeuttaja pesuaineissa ja tahroja ehkäistävissä aineissa.Natriumkarboksimetyyliselluloosaa käytetään yleisesti lian dispergointi-, sakeuttamis- ja dispergointiaineena pesujauheiden ja nestemäisten pesuaineiden valmistuksessa.
4. Lääketiede ja elintarviketeollisuus
Lääketeollisuudessa Yibang-hydroksipropyylikarboksimetyyliselluloosaa (HPMC) käytetään laajalti lääkeapuaineena suun kautta otettavissa lääkkeitä säädellysti vapauttavissa ja pitkävaikutteisissa valmisteissa.Se toimii vapautumista hidastavana materiaalina säätelemään lääkkeiden vapautumista ja päällystemateriaalina, joka viivyttää formulaatioiden vapautumista.Metyylikarboksimetyyliselluloosaa ja etyylikarboksimetyyliselluloosaa käytetään yleisesti tablettien ja kapseleiden valmistukseen tai sokeripäällysteisten tablettien päällystämiseen.Elintarviketeollisuudessa korkealuokkaiset selluloosaeetterit ovat tehokkaita sakeuttajia, stabilointiaineita, täyteaineita, vettä pidättäviä aineita ja mekaanisia vaahdotusaineita erilaisissa elintarvikkeissa.Metyyliselluloosaa ja hydroksipropyylimetyyliselluloosaa pidetään metabolisesti inertteinä ja turvallisia kulutukseen.Erittäin puhdasta karboksimetyyliselluloosaa voidaan lisätä elintarvikkeisiin, kuten maitoon ja kermaan, mausteisiin, hilloihin, hyytelöön, säilykkeisiin, pöytäsiirappiin ja juomiin.Lisäksi karboksimetyyliselluloosaa voidaan käyttää tuoreiden hedelmien kuljetuksessa ja varastoinnissa muovikääreenä, mikä takaa hyvän tuoreen säilyvyyden, vähemmän saastumista, ei vaurioita ja helpon koneellisen tuotannon.
5. Optiset ja sähköiset toiminnalliset materiaalit
Erittäin puhdas selluloosaeetteri, jolla on hyvä hapon ja suolan kestävyys, toimii elektrolyytin sakeuttamisstabilisaattorina ja tarjoaa vakaat kolloidiset ominaisuudet alkali- ja sinkki-mangaaniakuille.Joillakin selluloosaeettereillä on termotrooppinen nestekiteisyys, kuten hydroksipropyyliselluloosa-asetaatti, joka muodostaa kolesterisia nestekiteitä alle 164 °C:ssa.
Pääviite
● Kemiallisten aineiden sanakirja.
● Selluloosaeetterin ominaisuudet, valmistus ja teollinen käyttö.
● Selluloosaeetterimarkkinoiden status quo ja kehitystrendi.
