Co to jest eter celulozy?

Eter celulozy jest związkiem polimerowym o strukturze eterowej wykonanej z celulozy. Każdy pierścień glukozylowy w makrocząsteczkach celulozy zawiera trzy grupy hydroksylowe, pierwotną grupę hydroksylową na szóstym atomie węgla, wtórnej grupie hydroksylowej na drugim i trzeciej atomach węgla, a wodór w grupie hydroksylowej zastępuje się przez hydrokarglę w celu wygenerowania spraw pochodnych eteru celulozowego. Jest to produkt, w którym wodór grupy hydroksylowej w polimerze celulozy zastępuje grupę węglowodorów. Celuloza jest związkiem polimerowym polihydroksy, który ani rozpuszcza się ani nie topi. Po eterze celuloza jest rozpuszczalna w wodzie, rozcieńczonym roztworze alkalicznym i rozpuszczalniku organicznym i ma termoplastyczność.

Celuloza jest związkiem polimerowym polihydroksy, który ani rozpuszcza się ani nie topi. Po eterze celuloza jest rozpuszczalna w wodzie, rozcieńczonym roztworze alkalicznym i rozpuszczalniku organicznym i ma termoplastyczność.

1.nature ：

Znacznie zmienia się rozpuszczalność celulozy po eteryfikacji. Można go rozpuścić w wodzie, rozcieńczonego kwasu, rozcieńczonego alkalicznego lub organicznego rozpuszczalnika. Rozpuszczalność zależy przede wszystkim od trzech czynników: (1) cechy grup wprowadzonych w procesie eteryfikacji, tym większa grupa, tym niższa rozpuszczalność i silniejsza biegunowość wprowadzonej grupy, tym łatwiej jest eter celulozy w rozpuszczaniu się w wodzie; (2) Stopień podstawienia i rozkład grup eterycznych w makrocząsteczce. Większość eterów celulozy można rozwiązać tylko w wodzie pod pewnym stopniem podstawienia, a stopień podstawienia wynosi od 0 do 3; (3) stopień polimeryzacji eteru celulozy, tym wyższy stopień polimeryzacji, tym mniej rozpuszczalny; Im niższy stopień podstawienia, który można rozpuścić w wodzie, tym szerszy zasięg. Istnieje wiele rodzajów eterów celulozy o doskonałej wydajności i są one szeroko stosowane w budownictwie, cementu, naftowej, żywności, tekstyliach, detergencie, farbie, medycynie, papieru papierowym i elektronicznym i innych branżach.

2. Opracuj ：

Chiny są największym na świecie producentem i konsumentem eteru celulozy, ze średnią roczną stopą wzrostu wynoszącą ponad 20%. Według wstępnych statystyk, w Chinach istnieje około 50 przedsiębiorstw produkcyjnych eteru celulozy, zaprojektowane zdolności produkcyjne eteru celulozowego przekroczyły 400 000 ton, a około 20 przedsiębiorstw z ponad 10 000 ton, głównie rozmieszczone w Shandong, Hebei, Chongqing i Jiangsu. , Zhejiang, Szanghaj i inne miejsca.

3. Potrzebujesz ：

W 2011 r. Chińskie zdolności produkcyjne CMC wynosiły około 300 000 ton. Wraz z rosnącym zapotrzebowaniem na wysokiej jakości etery celulozy w branżach takich jak medycyna, żywność i codzienne chemikalia, rośnie zapotrzebowanie krajowe na inne produkty eterowe celulozy inne niż CMC. , zdolność produkcyjna MC/HPMC wynosi około 120 000 ton, a HEC wynosi około 20 000 ton. PAC nadal jest na etapie promocji i aplikacji w Chinach. Wraz z rozwojem dużych pola naftowych na morzu oraz opracowywaniem materiałów budowlanych, żywności, chemikaliów i innych branż, ilość i pole PAC rosną i rozwijają się z roku na rok, przy zdolności produkcyjnej ponad 10 000 ton.

4. Klasyfikacja ：

Zgodnie z klasyfikacją struktury chemicznej podstawników można je podzielić na etyki anionowe, kationowe i niejonowe. W zależności od zastosowanego środka eteryfikacyjnego występują metyloceluloza, hydroksyetyloceluloza, karboksymetyloceluloza, etylo celuloza, benzyloceluloza, hydroksyetyloceluloza, hydroksyloepropylookluloza, cellulozowa cellulozowa i cellulozowa cyanoetylookluloza i fenyloceluloza itp. Metyloceluloza i etyloceluloza są bardziej praktyczne.

Metyloceluloza ：

Po traktowaniu rafinowanej bawełny alkaliami eter celulozy jest wytwarzany przez szereg reakcji z chlorek metanem jako środkiem eteryfikacyjnym. Zasadniczo stopień podstawienia wynosi 1,6 ~ 2,0, a rozpuszczalność jest również różna przy różnych stopniach podstawienia. Należy do nieonicznego eteru celulozy.

(1) Metyloceluloza jest rozpuszczalna w zimnej wodzie i będzie trudno rozpuścić w gorącej wodzie. Jego wodny roztwór jest bardzo stabilny w zakresie pH = 3 ~ 12. Ma dobrą zgodność z skrobią, gumy guar itp. I wiele środków powierzchniowo czynnych. Gdy temperatura osiągnie temperaturę żelowania, następuje żelowanie.

(2) Zatrzymanie wody metylocelulozy zależy od jej dodawania, lepkości, wielkości cząstek i szybkości rozpuszczania. Zasadniczo, jeśli ilość dodania jest duża, drobna jest niewielka, a lepkość jest duża, szybkość retencji wody jest wysoka. Wśród nich ilość dodatku ma największy wpływ na wskaźnik zatrzymywania wody, a poziom lepkości nie jest bezpośrednio proporcjonalny do poziomu retencji wody. Szybkość rozpuszczania zależy głównie od stopnia modyfikacji powierzchni cząstek celulozy i drobnej cząstek. Wśród powyższych eterów celulozy metyloceluloza i hydroksypropyloceluloza mają wyższe wskaźniki retencji wody.

(3) Zmiany temperatury mogą poważnie wpłynąć na zatrzymanie wody w celuloklulu. Zasadniczo im wyższa temperatura, tym gorsza zatrzymanie wody. Jeśli temperatura moździerza przekroczy 40 ° C, zatrzymanie wody metylocelulozy zostanie znacznie zmniejszone, poważnie wpływając na budowę zaprawy.

(4) Metyloceluloza ma znaczący wpływ na urabialność i spójność zaprawy. „Azhezyjność” odnosi się tutaj do siły wiązania odczuwanej między narzędziem aplikatora pracowniczym a podłożem ściennym, to znaczy odpornością na ścinanie zaprawy. Nadal jest wysoka, odporność na ścinanie zaprawy jest duża, a siła wymagana przez pracowników w procesie użytkowania jest również duża, a wydajność budowy zaprawy jest słaba. Kohezja metylooklulozy jest na średnim poziomie w produktach eteru celulozy.

Hydroksypropylometyloceluloza ：

Hydroksypropylo -metyloceluloza jest odmianą celulozy, której moc i zużycie gwałtownie rosną. Jest to nieoniczny eter mieszany celulozy wykonany z rafinowanej bawełny po alkalizacji, przy użyciu tlenku propylenu i chlorku metylu jako środka eteryfikacyjnego, poprzez szereg reakcji. Stopień podstawienia wynosi na ogół 1,2 ~ 2,0. Jego właściwości różnią się w zależności od stosunku zawartości metoksylowej do zawartości hydroksypropylowej.

(1) Hydroksypropylo -metyloceluloza jest łatwo rozpuszczalna w zimnej wodzie i napotyka trudności w rozpuszczaniu się w gorącej wodzie. Ale jego temperatura żelowania w gorącej wodzie jest znacznie wyższa niż w przypadku cellulozy metylowej. Rozpuszczalność w zimnej wodzie jest również znacznie poprawiona w porównaniu z metylo celulozą.

(2) Lepkość metylocelulozy hydroksypropylowej jest związana z jej masą cząsteczkową, a im większa masa cząsteczkowa, tym wyższa lepkość. Temperatura wpływa również na jego lepkość, wraz ze wzrostem temperatury zmniejsza się lepkość. Jednak wpływ jego wysokiej lepkości i temperatury jest niższy niż wpływ metylo celulozy. Jego roztwór jest stabilny, gdy jest przechowywany w temperaturze pokojowej.

(3) Zatrzymywanie wody hydroksypropylo -metylocelulozy zależy od jej dodawania, lepkości itp., A współczynnika zatrzymywania wody przy tej samej ilości dodawania jest wyższa niż w przypadku metylocelulozy.

(4) metyloceluloza hydroksypropylo -metyloceluloza jest stabilna dla kwasu i alkalii, a jej wodny roztwór jest bardzo stabilny w zakresie pH = 2 ~ 12. Soda kaustyczna i wapna wapna mają niewielki wpływ na jego wydajność, ale alkalia może przyspieszyć jego rozpuszczanie i nieznacznie zwiększyć jego lepkość. Hydroksypropylo -metyloceluloza jest stabilna dla typowych soli, ale gdy stężenie roztworu solnego jest wysokie, lepkość roztworu hydroksypropylo -metylocelulozy ma tendencję do wzrostu.

(5) Hydroksypropylo-metyloceluloza można mieszać z rozpuszczalnym w wodzie związkami polimerowymi, tworząc jednolity i wyższy roztwór lepkości. Takie jak alkohol poliwinylowy, eter skrobi, guma warzywna itp.

(6) Hydroksypropyloceluloza ma lepszą odporność na enzym niż metyloceluloza, a jej roztwór jest mniej prawdopodobne, że enzymy niż metyloceluloza.

(7) Adhezja hydroksypropylo -metylocelulozy do konstrukcji zaprawy jest wyższa niż w przypadku metylocelulozy.

Hydroksyetylo celuloza ：

Jest wykonany z rafinowanej bawełny traktowanej alkaliami i reaguje tlenkiem etylenu jako środkiem eteryfikacyjnym w obecności izopropanolu. Jego stopień podstawienia wynosi na ogół 1,5 ~ 2,0. Ma silną hydrofilowość i jest łatwy do wchłaniania wilgoci.

(1) Hydroksyetyloceluloza jest rozpuszczalna w zimnej wodzie, ale trudno jest rozpuścić w gorącej wodzie. Jego roztwór jest stabilny w wysokiej temperaturze bez żeluj. Może być stosowany przez długi czas w wysokiej temperaturze w zaprawie, ale jego zatrzymanie wody jest niższe niż w przypadku metylo celulozy.

(2) Hydroksyetyloceluloza jest stabilna dla kwasu ogólnego i alkalicznego, a alkalia może przyspieszyć jego rozpuszczanie i nieznacznie zwiększyć jego lepkość. Jego dyspergowalność w wodzie jest nieco gorsza niż w przypadku metylocelulozy i hydroksypropylocelulozy.

(3) Hydroksyetyloceluloza ma dobrą wydajność anty-SAG dla zaprawy, ale ma dłuższy czas opóźniający cement.

(4) WydajnośćHydroksyetylocelulozaWyprodukowane przez niektóre przedsiębiorstwa domowe jest oczywiście niższe niż w przypadku metylocelulozy ze względu na wysoką zawartość wody i wysoką zawartość popiołu.

(5) Mączka wodnego roztworu hydroksyetylocelulozy jest stosunkowo poważna. W temperaturze około 40 ° C mącz może wystąpić w ciągu 3 do 5 dni, co wpłynie na jego wydajność.

Karboksymetyloceluloza ：

Eter loniczny celulozy jest wytwarzany z naturalnych włókien (bawełna itp.) Po obróbce alkalicznej, przy użyciu monochlorooctanu sodu jako środka eteryfikacji i przechodzenia szeregu zabiegów reakcyjnych. Stopień podstawienia wynosi na ogół 0,4 ~ 1,4, a jego wydajność ma duży wpływ na stopień podstawienia.

(1) karboksymetyloceluloza jest bardziej higroskopijna i będzie zawierać więcej wody, gdy jest przechowywana w ogólnych warunkach.

(2) W wodnym roztworze karboksymetylocelulozy nie wytwarza żelu, a lepkość maleje wraz ze wzrostem temperatury. Gdy temperatura przekracza 50 ° C, lepkość jest nieodwracalna.

(3) Na jego stabilność ma duży wpływ pH. Zasadniczo może być stosowany w zaprawie na bazie gipsu, ale nie w zaprawie opartej na cementach. Gdy jest wysoce alkaliczny, straci lepkość.

(4) Jego zatrzymanie wody jest znacznie niższe niż metyloceluloza. Ma opóźniający wpływ na zaprawę na bazę gipsu i zmniejsza jego siłę. Jednak cena karboksymetylocelulozy jest znacznie niższa niż cena metylocelulozy.

Celluloza eter alkilowy ：

Reprezentatywne są metyloceluloza i etylo celuloza. W produkcji przemysłowej chlorek metylu lub chlorek etylu jest zwykle stosowany jako środek eteryczny, a reakcja jest następująca:

W wzorze r reprezentuje CH3 lub C2H5. Stężenie alkaliczne nie tylko wpływa na stopień eteryfikacji, ale także wpływa na spożycie halogenków alkilowych. Im niższe stężenie alkaliczne, tym silniejsza hydroliza halogenku alkilu. W celu zmniejszenia zużycia środka eterycznego, należy zwiększyć stężenie alkaliczne. Jednak gdy stężenie alkaliczne jest zbyt wysokie, efekt pęcznienia celulozy jest zmniejszony, co nie sprzyja reakcji eteryfikacji, a zatem stopień eteryfikacji jest zmniejszony. W tym celu podczas reakcji można dodać skoncentrowaną ług lub litą ługę. Reaktor powinien mieć dobre urządzenie mieszające i łzawiące, aby alkalia mogło być równomiernie rozmieszczone. Metyloceluloza jest szeroko stosowana jako zagęszczacz, klej i ochronne koloid itp. Można go również stosować jako dyspergator do polimeryzacji emulsji, dyspergatora wiązania do nasion, zawiesinę tekstylną, dodatek do pokarmu i kosmetyki, klej medyczny, materiał powłokowy leku oraz stosowany w lakieru lateksu, drukowanie Ink, produkcja ceramiczna i mieszanie do ustalania czasu i zwiększania czasu i itp. Produkty celulozy mają wysoką wytrzymałość mechaniczną, elastyczność, odporność na ciepło i odporność na zimno. Niski podstawiony etyloceluloza jest rozpuszczalna w wodzie i rozcieńczonej roztworach alkalicznych, a produkty o wysokiej podstawionych jest rozpuszczalne w większości rozpuszczalników organicznych. Ma dobrą zgodność z różnymi żywicami i plastyfikatorami. Można go stosować do produkcji tworzyw sztucznych, filmów, lakierów, klejów, lateksowych i powłokowych materiałów do leków itp. Wprowadzenie grup hydroksyalkilowych do celulozowej alkilowej etyki alkilowe może poprawić jego rozpuszczalność, zmniejszając wrażliwość na solanie, zwiększyć temperaturę żelowania i poprawić właściwości stopu gorącego itp. Stopień zmian powyższych właściwości zmienia się. Grupy hydroksyalkilowe.

Eter hydroksyalkilu celulozy ：

Reprezentatywne są hydroksyetyloceluloza i hydroksypropyloceluloza. Środki eteryczne to epoksydy, takie jak tlenek etylenu i tlenek propylenu. Użyj kwasu lub zasady jako katalizatora. Produkcja przemysłowa polega na reakcji alkalicznej celulozy ze środkiem eteryfikacyjnym: hydroksyetyloceluloza o wysokiej wartości podstawienia jest rozpuszczalna zarówno w zimnej wodzie, jak i gorącej wodzie. Hydroksypropyloceluloza o wysokiej wartości podstawienia jest rozpuszczalna tylko w zimnej wodzie, ale nie w gorącej wodzie. Hydroksyetyloceluloza może być stosowana jako zagęszczacza do powłok lateksowych, drukowania tekstylnego i pastów farbowania, materiałów wielkości papieru, klejów i koloidów ochronnych. Zastosowanie hydroksypropylocelulozy jest podobne do zastosowania hydroksyetylocelulozy. Hydroksypropyloceluloza o niskiej wartości podstawienia może być stosowana jako zarobka farmaceutyczna, która może mieć zarówno właściwości wiązania, jak i rozpadające się.

Karboksymetyloceluloza, angielski skrót CMC, zwykle istnieje w postaci soli sodu. Środkiem eterycznym jest kwas monochlorooctowy, a reakcja jest następująca:

Karboksymetyloceluloza jest najczęściej stosowanym eterem celulozowym rozpuszczalnym w wodzie. W przeszłości był stosowany głównie jako błoto wiertnicze, ale teraz rozszerzono go jako dodatek detergentu, zawiesiny odzieży, farby lateksowej, powlekania kartonu i papieru itp. Czysty karboksymetyloceluloza może być stosowana w żywności, medycynie, kosmetykach, a także jako kleja ceramiki i ścian.

Polianionowa celuloza (PAC) jest jonowym eterem celulozy i jest wysokiej klasy produktem zastępczym karboksymetylocelulozy (CMC). Jest to biały, biały lub lekko żółty proszek lub granulka, nietoksyczne, bez smaku, łatwe do rozpuszczenia w wodzie, tworząc przezroczysty roztwór z pewną lepkością, ma lepszą stabilność odporności na ciepło i odporność na sól oraz silne właściwości przeciwbakteryjne. Brak pleśni i pogorszenia. Ma charakterystykę wysokiej czystości, wysokiego stopnia podstawienia i jednolitego rozmieszczenia podstawników. Może być stosowany jako spoiwo, zagęszczacz, modyfikator reologii, reduktor utraty płynu, stabilizator zawiesiny itp. Polianionowa celuloza (PAC) jest szeroko stosowana we wszystkich branżach, w których można zastosować CMC, które mogą znacznie zmniejszyć dawkę, ułatwić stosowanie, zapewnić lepszą stabilność i spełniać wyższe wymagania procesu.

Cyjanoetyloceluloza jest iloczykiem reakcyjnym celulozy i akrylonitrylu pod katalizą alkaliów.

Cyjanoetyloceluloza ma wysoki stałą dielektryczną i niską stratę i może być stosowana jako matryca żywiczna do lamp fosforowych i elektroluminescencyjnych. Nisko podstawiona cyjanoetyloceluloza może być stosowana jako papier izolacyjny dla transformatorów.

Przygotowano wyższe etyki alkoholu o wyższych tłuszczach, etery alkenylowe i aromatyczne etery alkoholu do celulozy, ale nie zostały użyte w praktyce.

Metody przygotowania eteru celulozowego można podzielić na metodę pożywki wodnej, metodę rozpuszczalnika, metodę ugniatania, metodę zawiesiny, metodę solidową gazową, metodę fazy ciekłej i kombinację powyższych metod.

5. Zasada przygotowania:

Wysoka pulpa α-cellulozy jest przemoczona roztworem alkalicznym, aby puchnąć w celu zniszczenia większej liczby wiązań wodorowych, ułatwiania dyfuzji odczynników i generowania alkalicznego celulozy, a następnie reagowania z środkiem eteryfikacyjnym w celu uzyskania eteru celulozy. Środki eteryczne obejmują halogendy węglowodorowe (lub siarczany), epoksydy oraz związki nienasycone α i β z akceptorami elektronów.

6. Wydajność bazowa:

Domieszki odgrywają kluczową rolę w poprawie wydajności tworzenia zaprawy o mieszaniu suchego i stanowią ponad 40% kosztów materiału w zaprawie o mieszankę na sucho. Znaczna część domieszki na rynku krajowym jest dostarczana przez zagranicznych producentów, a dostawca zapewnia również dawkę referencyjną produktu. W rezultacie koszt suchych produktów zaprawy pozostaje wysoki i trudno jest popularyzować powszechne moździerze murowane i tynkowania o dużej ilości i szerokim zakresie. Wysokiej klasy produkty rynkowe są kontrolowane przez zagraniczne firmy, a producenci zapraw o zmianie suchych mają niskie zyski i słabą cenę; Zastosowanie domieszek nie ma systematycznych i ukierunkowanych badań i ślepo przestrzega obcych formuł.

Środek zatrzymujący wodę jest kluczową domieszką w celu poprawy wydajności zatrzymywania wody w suchej moździerzu, a także jedną z kluczowych domieszek w celu ustalenia kosztów materiałów z mikserów suchych. Główna funkcjaEter celulozyto zatrzymanie wody.

Eter celulozy jest ogólnym terminem dla szeregu produktów wytwarzanych przez reakcję alkalicznej celulozy i środka eteryzacji w określonych warunkach. Celluloza alkaliczna jest zastępowana przez różne środki eteryczne w celu uzyskania różnych eterów celulozy. Zgodnie z właściwościami jonizacyjnymi podstawników, etyki celulozy można podzielić na dwie kategorie: jonowe (takie jak karboksymetylo celuloza) i niejonowe (takie jak metylo celuloza). Zgodnie z rodzajem podstawnika eter celulozy można podzielić na monoether (taki jak eter metylo celulozy) i mieszany (taki jak hydroksypropylo celuloza). Według innej rozpuszczalności można go podzielić na rozpuszczalność wody (taką jak hydroksyetyloceluloza) i rozpuszczalność rozpuszczalnika organicznego (takiego jak etylo celuloza). Zarunkowana zaprawa suchą jest głównie rozpuszczalna w wodzie celuloza, a celuloza rozpuszczalna w wodzie jest podzielona na natychmiastowe typu i opóźnionego typu obróbki powierzchniowej.

Mechanizm działania eteru celulozy w moździerzu jest następujący:

(1) Po rozpuszczeniu eteru celulozy w moździerzu w wodzie skuteczny i jednolity rozkład materiału cementującego w układzie jest zapewniany z powodu aktywności powierzchni, a eter celulozy, jako ochronny koloid, „owija” cząsteczki stałe, a warstwa smarująca folia powstaje na jego powierzchni zewnętrznej, co sprawia, że ​​układ śmiertelny staje się bardziej stabilny, a także poprawia płynność podczas mieszanki, a warstwa smarująca folia jest tworzona.

(2) Ze względu na własną strukturę molekularną roztwór eteru celulozy powoduje, że wilgoć w zaprawie nie jest łatwa do utraty i stopniowo uwalnia ją przez długi okres czasu, wyposażając zaprawę z dobrym zatrzymywaniem wody i urabialnością.