مقدمة وتصنيف إيثرات السليلوز

استرات السليلوزهي فئة من مركبات البوليمر غير الأيونية أو الأيونية المعدلة من السليلوز الطبيعي عن طريق تفاعل الإيثيلين. تحتفظ بالهيكل العظمي الأساسي للسليلوز الطبيعي ، وفي الوقت نفسه ، من خلال إدخال مجموعات مختلفة من الإيثيلين (مثل الميثيل ، هيدروكسي بروبيل ، كاربوكسي ميثيل ، إلخ) ، تتمتع بقابلية جيدة للذوبان في الماء ، الاستقرار الحراري ، وتشكيل الأغشية ، والالتصاق ، والاستحلاب ، والسماكة وغيرها من الخصائص. يستخدم على نطاق واسع في مواد البناء والأدوية والمواد الغذائية والمواد الكيميائية اليومية والتنقيب عن النفط وغيرها من الصناعات.

1. مبدأ إعداد الاسترات السليلوز

السليلوز الطبيعي عبارة عن بوليمر خطي مكون من وحدات جلوكوز د متصلة بواسطة روابط بيتا-1 ، 4-جليكوسيدية. يحتوي الجزيء على عدد كبير من مجموعات الهيدروكسيل (تحتوي كل وحدة جلوكوز على ثلاث مجموعات هيدروكسيل). مجموعات الهيدروكسيل هذه سهلة التفاعل مع عوامل الإيثر لتشكيل إيثرات السليلوز. تتضمن خطوات الإعداد المعتادة: معالجة القلوية ، تفاعل الإيثر والتحييد ، الغسيل ، التجفيف وغيرها من العمليات. تشمل عوامل الإيثريفاينج الشائعة حمض الكلوروسيتيك والميثانول وأكسيد البروبيلين وكلوريد الميثيل وما إلى ذلك.

2. التصنيف الرئيسي لاسترات السليلوز

يمكن تقسيم إيثرات السليلوز إلى الفئات التالية وفقًا للمجموعات البديلة المختلفة المقدمة والاختلاف في قابلية الذوبان:

أو. إيثرات السليلوز غير الأيونية

عادة ما تكون المجموعات البديلة لهذا النوع من إيثر السليلوز غير أيونية ، مثل الميثيل ، هيدروكسي بروبيل ، إلخ. محلوله المائي محايد أو حمضي ضعيف ، وله قابلية جيدة للذوبان في الماء ، وسماكة ، واحتباس الماء وخصائص تشكيل الغشاء.

ميثيل السليلوز (MC)

مصنوع بواسطة تفاعل المثيلة ، يتميز بخصائص جيدة للاستحلاب والهلام الحراري ويستخدم على نطاق واسع في الأغذية والبناء والأدوية والمواد الكيميائية اليومية وغيرها من المجالات. خصائصه هي أنه يشكل جل بعد التسخين ويذوب بعد التبريد ، وهو ممثل لمواد الهلام القابلة للحرارة.

هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC)

يتم استبداله بشكل مزدوج بالميثيل وهيدروكسي بروبيل ، وهو أكثر أنواع الأثير السليلوز المستخدمة في البناء. يتم استخدامه في الملاط الجاف ، والطلاء ، والغراء ، وما إلى ذلك ، وله قابلية ممتازة للذوبان ، واحتباس الماء والالتصاق. لا تتأثر قابلية ذوبانه بالرقم الهيدروجيني ، ودرجة حرارة الهلام الحراري أعلى من MC.

هيدروكسي إيثيل السليلوز (HEC)

تستخدم أساسا في دهانات اللاتكس المائية وسوائل حفر حقول النفط ، مع لزوجة ثابتة ، ومقاومة ممتازة للملح وخصائص سماكة. يمكن استخدامها في البيئات القلوية.

هيدروكسي بروبيل السليلوز (HPC)

يتميز بخصائص ممتازة للذوبان وتشكيل الأفلام ، وهو قابل للذوبان في الماء الساخن وبعض المذيبات العضوية ، ويستخدم على نطاق واسع في مواد إطلاق الأدوية التي تسيطر عليها والمواد الكبسولة.

أو. إيثرات السليلوز الأيونية

يحتوي هذا النوع من جزيء الأثير السليلوز على مجموعات مشحونة ، والتي تظهر خصائص أنيونية أو كاتيونية. إنه قابل للذوبان في الماء ويمكنه التفاعل أو تشكيل مركبات مع مواد ذات شحنات معاكسة.

كاربوكسي ميثيل الصوديوم السليلوز (CMC-Na)

إنه الأثير السليلوز الأيوني الأكثر استخدامًا مع خصائص استحلاب وقابلية ذوبان جيدة. يتم استخدامه في الغذاء (مثخن ، مثبت) ، الطب (عامل تعليق ، لاصق) ، الكيميائية اليومية (معجون الأسنان) وغيرها من المجالات. CMC لديه لزوجة عالية ويتأثر بشكل كبير بالحامض الهيدروجيني والإلكتروليتات.

سليلوز كاتيوني

مصنوعة عن طريق إدخال مجموعات ملح الأمونيوم الرباعية ، يمكن أن تتحد مع الغرويات أو الجزيئات المشحونة سلبًا وتستخدم في تحجيم صناعة الورق ، وتليين النسيج ومعالجة مياه الصرف الصحي.

أو. إيثرات السليلوز المعدلة الأخرى

إيثرات السليلوز المترابطة: تعمل على تحسين خصائص التورم والجل من خلال التفاعلات المتقاطعة ، وغالبًا ما تستخدم في مستحضرات الأدوية التي يتم التحكم فيها.

إيثرات السليلوز القابلة للتحلل الحيوي: في السنوات الأخيرة ، لغرض حماية البيئة والتنمية المستدامة ، تم تطوير مشتقات السليلوز التي يمكن أن تتحلل في البيئة الطبيعية.

3. مجالات التطبيق

صناعة البناء: مثل المستخدمة في الملاط الجاف ، لاصق البلاط ، مسحوق المسحوق ، إضافات الخرسانة ، وما إلى ذلك ، للعب دور السماكة ، واحتباس الماء ، وتمديد وقت البناء.

صناعة الأدوية: تستخدم كمواد لاصقة للأقراص ، قذائف الكبسولات ، مصفوفات عامل الإفراج المتحكم فيه ، قطرات العين ، مثخنات ، إلخ.

صناعة الأغذية: مثل مكثفات ، مستحلبات ، مثبتات ، إلخ ، مثل استخدامها في الهلام والمشروبات والتوابل.

المنتجات الكيميائية اليومية: تستخدم في معجون الأسنان والشامبو ومنتجات العناية بالبشرة للعب دور سماكة واستقرار.

صناعة البترول: يستخدم في سائل الحفر لتحسين اللزوجة السائلة وأداء التعليق والتشحيم.

صناعة صناعة الورق: تحسين خصائص سطح الورق وتعزيز ملاءمة الطباعة.

كمادة وظيفية خضراء ومتجددة وعالية الأداء ، فإن إيثر السليلوز لديه آفاق تطبيق واسعة. مع تقدم التكنولوجيا ونمو الطلب في السوق ، يتم إثراء أصناف السليلوز الأثير باستمرار ويتم تحسين الأداء باستمرار. تواصل الشركة تعزيز مكانتها في المجالات التقليدية ، وتظهر أيضًا إمكانات تطوير واسعة في المجالات الناشئة (مثل مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد والمواد الطبية الحيوية والمواد الصديقة للبيئة). في المستقبل ، ستكون حماية البيئة الخضراء والكفاءة العالية والتنويع الوظيفي اتجاهات مهمة لتطوير إيثر السليلوز.