Isfarë është eteri i celulozës?

Eteri i celulozës është një përbërës polimer me një strukturë eter të bërë nga celuloza. Eachdo unazë glukozil në makromolekulën celuloze përmban tre grupe hidroksil, grupi parësor hidroksil në atomin e gjashtë të karbonit, grupi sekondar hidroksil në atomet e dytë dhe të tretë të karbonit, dhe hidrogjeni në grupin hidroksil zëvendësohet nga një grup hidrokarbon për të gjeneruar gjërat e eterulave të eterulave. Shtë një produkt në të cilin hidrogjeni i grupit hidroksil në polimerin celulozë zëvendësohet nga një grup hidrokarbure. Celuloza është një përbërje polimer polihidroksi që as nuk shpërndahet dhe as shkrihet. Pas eterifikimit, celuloza është e tretshme në ujë, holloni tretësirë ​​alkali dhe tretës organik, dhe ka termoplasticitet.

Celuloza është një përbërje polimer polihidroksi që as nuk shpërndahet dhe as shkrihet. Pas eterifikimit, celuloza është e tretshme në ujë, holloni tretësirë ​​alkali dhe tretës organik, dhe ka termoplasticitet.

1.natura

Tretshmëria e celulozës pas eterifikimit ndryshon ndjeshëm. Mund të shpërndahet në ujë, të hollojë acidin, të hollojë alkali ose tretës organik. Tretësira varet kryesisht nga tre faktorë: (1) karakteristikat e grupeve të prezantuara në procesin e eterifikimit, sa më i madh të jetë grupi më i madh, sa më i ulët të jetë tretshmëria dhe sa më e fortë të jetë polariteti i grupit të prezantuar, aq më e lehtë është eteri i celulozës të shpërndahet në ujë; (2) Shkalla e zëvendësimit dhe shpërndarja e grupeve të eterifikuara në makromolekulë. Shumica e eterëve të celulozës mund të shpërndahen vetëm në ujë nën një shkallë të caktuar zëvendësimi, dhe shkalla e zëvendësimit është midis 0 dhe 3; (3) shkalla e polimerizimit të eterit të celulozës, aq më e lartë është shkalla e polimerizimit, aq më pak i tretshëm; Sa më e ulët të jetë shkalla e zëvendësimit që mund të shpërndahet në ujë, aq më e gjerë është diapazoni. Ekzistojnë shumë lloje të etherëve të celulozës me performancë të shkëlqyeshme, dhe ato përdoren gjerësisht në ndërtim, çimento, naftë, ushqim, tekstile, pastrues, bojë, ilaç, bërje dhe përbërës elektronikë dhe industri të tjera.

2. Zhvillimi

Kina është prodhuesi më i madh në botë dhe konsumatori i eterit të celulozës, me një normë mesatare të rritjes vjetore prej më shumë se 20%. Sipas statistikave paraprake, ka rreth 50 ndërmarrje të prodhimit të eterit celulozë në Kinë, kapaciteti i projektuar i prodhimit të industrisë së eterit celulozë ka tejkaluar 400,000 ton, dhe ka rreth 20 ndërmarrje me më shumë se 10,000 ton, shpërndarë kryesisht në Shandong, Hebei, Chongqing dhe Jiangsu. , Zhejiang, Shanghai dhe vende të tjera.

3. Duhet

Në vitin 2011, kapaciteti i prodhimit CMC i Kinës ishte rreth 300,000 ton. Me kërkesën në rritje për eteret e celulozës me cilësi të lartë në industri të tilla si mjekësia, ushqimi dhe kimikatet e përditshme, kërkesa e brendshme për produkte të tjerë të eterit celulozë, përveç CMC po rritet. , Kapaciteti i prodhimit të MC/HPMC është rreth 120,000 ton, dhe ai i HEC është rreth 20,000 ton. PAC është akoma në fazën e promovimit dhe aplikimit në Kinë. Me zhvillimin e fushave të mëdha të naftës në det të hapur dhe zhvillimin e materialeve të ndërtimit, ushqimit, kimikateve dhe industrive të tjera, sasia dhe fusha e PAC po rriten dhe zgjerohen nga viti në vit, me një kapacitet prodhimi më shumë se 10,000 ton.

4. Klasifikimi

Sipas klasifikimit të strukturës kimike të zëvendësuesve, ato mund të ndahen në eterët anionikë, kationikë dhe jonionikë. Në varësi të agjentit të eterifikimit të përdorur, ekzistojnë metil celulozë, hidroksietil metil celulozë, celuloze karboksimetil, celulozë ethyl, benzil celulozë, hidroksietil hidroksietil, celuloze hidroksiloze, celuloze hidroksiloze, celuloze hidroksiloze, celulozë metiluloze, celuloze cianoetil celuloze, celulozë cianoetil celuloze, cyanytil celulozën cianoetil celulozën cianoetil celulozën cianoetil celuloze. Celuloza fenil, etj. Celuloza metil dhe celuloza etilik janë më praktike.

Metilceluloza

Pasi pambuku i rafinuar trajtohet me alkali, eteri celulozë prodhohet përmes një seri reagimesh me klorur metan si agjent eterifikimi. Në përgjithësi, shkalla e zëvendësimit është 1.6 ~ 2.0, dhe tretshmëria është gjithashtu e ndryshme me shkallë të ndryshme të zëvendësimit. I përket eterit të celulozës jo-jonike.

(1) Metilceluloza është e tretshme në ujë të ftohtë, dhe do të jetë e vështirë të shpërndahet në ujë të nxehtë. Zgjidhja e saj ujore është shumë e qëndrueshme në rangun e pH = 3 ~ 12. Ka pajtueshmëri të mirë me niseshte, çamçakëz, etj. Dhe shumë surfaktantë. Kur temperatura arrin temperaturën e gelacionit, ndodh gelation.

(2) Mbajtja e ujit të celulozës metil varet nga sasia e tij shtesë, viskoziteti, madhësia e grimcave dhe shkalla e shpërbërjes. Në përgjithësi, nëse sasia e shtimit është e madhe, finesa është e vogël, dhe viskoziteti është i madh, shkalla e mbajtjes së ujit është e lartë. Midis tyre, sasia e shtimit ka ndikimin më të madh në shkallën e mbajtjes së ujit, dhe niveli i viskozitetit nuk është drejtpërdrejt proporcional me nivelin e shkallës së mbajtjes së ujit. Shkalla e shpërbërjes varet kryesisht nga shkalla e modifikimit të sipërfaqes së grimcave të celulozës dhe finesave të grimcave. Ndër eterët e mësipërm të celulozës, metil celuloza dhe hidroksipropil metil celulozë kanë shkallë më të lartë të mbajtjes së ujit.

(3) Ndryshimet në temperaturë mund të ndikojnë seriozisht në mbajtjen e ujit të celulozës metil. Në përgjithësi, sa më e lartë të jetë temperatura, aq më keq është mbajtja e ujit. Nëse temperatura e llaçit tejkalon 40 ° C, mbajtja e ujit të celulozës metil do të zvogëlohet ndjeshëm, duke ndikuar seriozisht në ndërtimin e llaçit.

(4) Celuloza metil ka një efekt të rëndësishëm në punueshmërinë dhe kohezionin e llaçit. "Ngjitësia" këtu i referohet forcës së lidhjes së ndjerë midis mjetit të aplikuesit të punëtorit dhe substratit të murit, domethënë, rezistencës së qethjes së llaçit. Ngjitësia është e lartë, rezistenca e qethjes së llaçit është e madhe, dhe forca e kërkuar nga punëtorët në procesin e përdorimit është gjithashtu e madhe, dhe performanca e ndërtimit të llaçit është e dobët. Kohezioni i celulozës metil është në një nivel të mesëm në produktet e eterit të celulozës.

Hidroksipropilmetilceluloza

Metilceluloza hidroksipropil është një larmi celuloze, prodhimi dhe konsumi i së cilës po rritet me shpejtësi. Isshtë një eter i përzier i celulozës jo-jonik i bërë nga pambuku i rafinuar pas alkalizimit, duke përdorur oksid propilen dhe klorur metil si agjent eterifikimi, përmes një seri reagimesh. Shkalla e zëvendësimit është përgjithësisht 1.2 ~ 2.0. Karakteristikat e tij ndryshojnë në varësi të raportit të përmbajtjes së metoksil me përmbajtjen e hidroksipropilit.

(1) Metilceluloza hidroksipropil është lehtësisht e tretshme në ujë të ftohtë, dhe do të hasë vështirësi në shpërndarjen në ujë të nxehtë. Por temperatura e tij e gelacionit në ujin e nxehtë është dukshëm më e lartë se ajo e metil celulozës. Tretësira në ujë të ftohtë gjithashtu përmirësohet shumë në krahasim me celulozën metil.

(2) Viskoziteti i metilcelulozës hidroksipropil lidhet me peshën e saj molekulare, dhe sa më i madh të jetë pesha molekulare, aq më e lartë është viskoziteti. Temperatura gjithashtu ndikon në viskozitetin e saj, me rritjen e temperaturës, viskoziteti zvogëlohet. Sidoqoftë, ndikimi i viskozitetit dhe temperaturës së tij të lartë është më i ulët se ai i metil celulozës. Zgjidhja e saj është e qëndrueshme kur ruhet në temperaturën e dhomës.

(3) Mbajtja e ujit të metilcelulozës hidroksipropil varet nga sasia e shtimit, viskoziteti, etj., Dhe shkalla e mbajtjes së ujit të tij nën të njëjtën sasi shtesë është më e lartë se ajo e metil celulozës.

(4) Hidroksipropil metilceluloza është e qëndrueshme ndaj acidit dhe alkali, dhe zgjidhja e saj ujore është shumë e qëndrueshme në rangun e pH = 2 ~ 12. Soda kaustike dhe uji i gëlqeres kanë pak efekt në performancën e tij, por Alkali mund të shpejtojë shpërbërjen e tij dhe të rrisë pak viskozitetin e tij. Metilceluloza hidroksipropil është e qëndrueshme në kripërat e zakonshme, por kur përqendrimi i zgjidhjes së kripës është i lartë, viskoziteti i zgjidhjes metilceluloze hidroksipropil ka tendencë të rritet.

(5) Metilceluloza hidroksipropil mund të përzihet me komponime polimer të tretshme në ujë për të formuar një zgjidhje të njëtrajtshme dhe më të lartë të viskozitetit. Siç janë alkooli polivinil, eteri i niseshtës, çamçakëza e perimeve, etj.

(6) Metilceluloza hidroksipropil ka rezistencë më të mirë të enzimës sesa metilceluloza, dhe zgjidhja e saj ka më pak të ngjarë të degradohet nga enzimat sesa metilceluloza.

(7) Ngjitja e hidroksipropil metilcelulozës në ndërtimin e llaçit është më i lartë se ai i metilcelulozës.

Celulozë hidroksietil

Madeshtë bërë nga pambuku i rafinuar i trajtuar me alkali, dhe reagon me oksid etileni si agjent eterifikimi në prani të izopropanolit. Shkalla e tij e zëvendësimit është përgjithësisht 1.5 ~ 2.0. Ka hidrofilitet të fortë dhe është i lehtë për të thithur lagështinë.

(1) Celuloza hidroksietil është e tretshme në ujë të ftohtë, por është e vështirë të shpërndahet në ujë të nxehtë. Zgjidhja e saj është e qëndrueshme në temperaturë të lartë pa gelling. Mund të përdoret për një kohë të gjatë nën temperaturë të lartë në llaç, por mbajtja e ujit të tij është më e ulët se ajo e metil celulozës.

(2) Celuloza hidroksietil është e qëndrueshme për acidin e përgjithshëm dhe alkali, dhe alkali mund të përshpejtojë shpërbërjen e tij dhe të rrisë pak viskozitetin e tij. Shfuqia e tij në ujë është pak më e keqe se ajo e metil celulozës dhe hidroksipropil metil celulozës.

(3) Celuloza hidroksietil ka një performancë të mirë anti-SAG për llaç, por ajo ka një kohë më të gjatë vonuese për çimento.

(4) performanca ehidroksietil celulozëProdhuar nga disa ndërmarrje shtëpiake është padyshim më e ulët se ajo e metil celulozës për shkak të përmbajtjes së tij të lartë të ujit dhe përmbajtjes së lartë të hirit.

(5) myku i zgjidhjes ujore të celulozës hidroksietil është relativisht serioz. Në një temperaturë prej rreth 40 ° C, myku mund të ndodhë brenda 3 deri në 5 ditë, gjë që do të ndikojë në performancën e tij.

Carboxymethyl Celulose ：

Eteri i celulozës Lonic është bërë nga fibra natyrale (pambuku, etj.) Pas trajtimit alkali, duke përdorur monokloroacetate natriumi si agjent eterifikimi, dhe duke kaluar një seri trajtimesh të reagimit. Shkalla e zëvendësimit është përgjithësisht 0.4 ~ 1.4, dhe performanca e saj ndikohet shumë nga shkalla e zëvendësimit.

(1) Carboksimetil celuloza është më higroskopike, dhe do të përmbajë më shumë ujë kur ruhet në kushte të përgjithshme.

(2) Solucioni ujor i celulozës karboksimetil nuk prodhon xhel, dhe viskoziteti zvogëlohet me rritjen e temperaturës. Kur temperatura tejkalon 50 ° C, viskoziteti është i pakthyeshëm.

(3) Stabiliteti i tij ndikohet shumë nga pH. Në përgjithësi, mund të përdoret në llaçin e bazuar në gips, por jo në llaçin e bazuar në çimento. Kur është shumë alkaline, do të humbasë viskozitetin.

(4) Mbajtja e tij e ujit është shumë më e ulët se celuloza metil. Ajo ka një efekt vonues në llaçin e bazuar në gips dhe zvogëlon forcën e tij. Sidoqoftë, çmimi i celulozës karboksimetil është dukshëm më i ulët se ai i metil celulozës.

Celuloza alkil eter

Ato përfaqësuese janë metil celuloza dhe celuloza etil. Në prodhimin industrial, metil klorur ose klorur etilik përdoret përgjithësisht si agjent eterifikimi, dhe reagimi është si më poshtë:

Në formulë, r përfaqëson CH3 ose C2H5. Përqendrimi alkali jo vetëm që ndikon në shkallën e eterifikimit, por gjithashtu ndikon në konsumin e alkil halides. Sa më i ulët të jetë përqendrimi alkalik, aq më i fortë është hidroliza e alkilit halid. Për të zvogëluar konsumin e agjentit eterifikues, përqendrimi alkali duhet të rritet. Sidoqoftë, kur përqendrimi alkalik është shumë i lartë, efekti i ënjtjes së celulozës zvogëlohet, i cili nuk është i favorshëm për reaksionin e eterifikimit, dhe shkalla e eterifikimit është zvogëluar. Për këtë qëllim, lye e përqendruar ose lytha e ngurtë mund të shtohet gjatë reagimit. Reaktori duhet të ketë një pajisje të mirë nxitëse dhe shqyerje në mënyrë që alkali të shpërndahet në mënyrë të barabartë. Metil celuloza përdoret gjerësisht si trashës, ngjitës dhe koloid mbrojtës etj. Mund të përdoret gjithashtu si shpërndarës për polimerizimin e emulsionit, një shpërndarës lidhës për farat, një slurry tekstile, një shtesë për ushqim dhe kozmetikë, një ngjitës mjekësor, një material të veshjes së drogës, dhe të përdorur në bojë latex, me bojë shtypëse, prodhim ceramik, dhe të përzier në cekim të përdorur në kontrollin e kontrollit, etj. Produktet e celulozës kanë forcë të lartë mekanike, fleksibilitet, rezistencë ndaj nxehtësisë dhe rezistencë të ftohtë. Celuloza etilik e zëvendësuar me ulët është e tretshme në ujë dhe hollimin e zgjidhjeve alkaline, dhe produktet e zëvendësuar të lartë janë të tretshme në shumicën e tretësve organikë. Ka pajtueshmëri të mirë me rrëshirë dhe plastifikues të ndryshëm. Mund të përdoret për të bërë plastikë, filma, llak, ngjitës, latex dhe materiale të veshjes për ilaçe, etj. Futja e grupeve hidroksilalkil në eteret alkil të celulozës mund të përmirësojë tretshmërinë e tij, të zvogëlojë ndjeshmërinë e tij ndaj kriposjes, të rrisë temperaturën e gelacionit dhe të përmirësojë pronat e shkrirë të nxehta, etj. te grupet hidroksilalkil.

Celulozë hidroksilalkil eter

Ato përfaqësuese janë celuloza hidroksietil dhe hidroksipropil celulozë. Agjentët etherifikues janë epokside të tilla si oksidi i etilenit dhe oksidi i propilenit. Përdorni acid ose bazë si katalizator. Prodhimi industrial është të reagojë celuloza alkali me agjent eterifikimi: celuloza hidroksietil me vlerë të lartë zëvendësimi është e tretshme si në ujë të ftohtë ashtu edhe në ujë të nxehtë. Celuloza hidroksipropil me vlerë të lartë zëvendësimi është e tretshme vetëm në ujë të ftohtë, por jo në ujë të nxehtë. Celuloza hidroksietil mund të përdoret si një trashës për veshjet me latex, shtypjen e tekstilit dhe pastat e ngjyrosjes, materialet me madhësi letre, ngjitësit dhe koloidet mbrojtëse. Përdorimi i celulozës hidroksipropil është i ngjashëm me atë të celulozës hidroksietil. Celuloza hidroksipropil me vlerë të ulët zëvendësimi mund të përdoret si një eksipient farmaceutik, i cili mund të ketë edhe veti detyruese dhe shpërbërje.

Carboxymethyl Celulose, shkurtimi anglez CMC, në përgjithësi ekziston në formën e kripës së natriumit. Agjenti eterifikues është acid monochloroacetic, dhe reagimi është si më poshtë:

Carboxymethyl celuloza është eteri i celulozës më të përdorur gjerësisht të tretshëm në ujë. Në të kaluarën, ajo ishte përdorur kryesisht si baltë shpimi, por tani ajo është shtrirë për t'u përdorur si një shtesë e pastruesit, slurry veshjesh, bojë lateksi, veshja e kartonit dhe letrës, etj. Celboxymetil i pastër celuloza mund të përdoret në ushqim, ilaç, kozmetikë, dhe gjithashtu si një ngjitës për qeramika dhe myk.

Celuloza polianionike (PAC) është një eter celulozë jonike dhe është një produkt zëvendësues i nivelit të lartë për celulozën karboksimetil (CMC). Isshtë një pluhur ose kokrrizë e bardhë, jashtë e bardha ose pak e verdhë, jo toksike, pa shije, e lehtë për tu shpërndarë në ujë për të formuar një zgjidhje transparente me një viskozitet të caktuar, ka qëndrueshmëri më të mirë të rezistencës ndaj nxehtësisë dhe rezistencë ndaj kripës, dhe veti të forta antibakteriale. Asnjë myk dhe përkeqësim. Ajo ka karakteristikat e pastërtisë së lartë, shkallës së lartë të zëvendësimit dhe shpërndarjes uniforme të zëvendësuesve. Mund të përdoret si lidhës, trashës, modifikues i reologjisë, zvogëlues i humbjes së lëngjeve, stabilizues i pezullimit, etj. Celuloza polianionike (PAC) përdoret gjerësisht në të gjitha industritë ku mund të aplikohet CMC, të cilat mund të zvogëlojnë shumë dozën, të lehtësojnë përdorimin, të ofrojnë qëndrueshmëri më të mirë dhe të plotësojnë kërkesat më të larta të procesit.

Cyanoetil celuloza është produkti i reagimit i celulozës dhe akrilonitrilit nën katalizën e alkali.

Cyanoetil celuloza ka një koeficient të lartë konstant dhe humbje të ulët dielektrike dhe mund të përdoret si një matricë rrëshirë për fosfor dhe llamba elektrolumineshente. Celuloza cianoetil e zëvendësuar me të ulët mund të përdoret si letër izoluese për transformatorët.

Janë përgatitur eterë më të lartë të alkoolit yndyror, eterë alkenil dhe eter aromatik të alkoolit të celulozës, por nuk janë përdorur në praktikë.

Metodat e përgatitjes së eterit të celulozës mund të ndahen në metodën e mesme të ujit, metodën e tretësit, metodën e gatimit, metodën e slurry, metodën e ngurtë të gazit, metodën e fazës së lëngshme dhe kombinimin e metodave të mësipërme.

5. Parimi i Përgatitjes:

Pulpa e lartë α-celluloze është e njomur me tretësirë ​​alkaline për të fryrë atë për të shkatërruar më shumë lidhje hidrogjeni, për të lehtësuar shpërndarjen e reagentëve dhe për të gjeneruar celulozën alkalike, dhe më pas të reagojë me agjent eterifikimi për të marrë eter celulozë. Agjentët etherifikues përfshijnë halide hidrokarbure (ose sulfate), epokside, dhe komponime α dhe β të pangopura me pranuesit e elektroneve.

6. Performanca Basike:

Përzierjet luajnë një rol kryesor në përmirësimin e performancës së ndërtimit të llaçit të përzier me thatë, dhe përbëjnë më shumë se 40% të kostos së materialit në llaçin e përzier të thatë. Një pjesë e konsiderueshme e përzierjes në tregun e brendshëm furnizohet nga prodhuesit e huaj, dhe dozimi i referencës së produktit sigurohet gjithashtu nga furnizuesi. Si rezultat, kostoja e produkteve të llaçit me përzierje të thatë mbetet e lartë, dhe është e vështirë të popullarizosh muratorë të zakonshëm të muraturave dhe suvatimit me një sasi të madhe dhe një gamë të gjerë. Produktet e tregut të nivelit të lartë kontrollohen nga kompani të huaja, dhe prodhuesit e llaçeve të përziera të thata kanë fitime të ulëta dhe përballueshmëri të dobët të çmimeve; Aplikimi i përzierjeve i mungon hulumtimi sistematik dhe i synuar, dhe ndjek verbërisht formulat e huaja.

Agjenti për mbajtjen e ujit është një përzierje kryesore për të përmirësuar performancën e mbajtjes së ujit të llaçit të përzier të thatë, dhe është gjithashtu një nga përzierjet kryesore për të përcaktuar koston e materialeve të llaçit me përzierje të thatë. Funksioni kryesor ieter celulozëështë mbajtja e ujit.

Eteri i celulozës është një term i përgjithshëm për një seri produktesh të prodhuara nga reagimi i celulozës alkalike dhe agjentit eterifikues në kushte të caktuara. Celuloza alkali zëvendësohet nga agjentë të ndryshëm eterifikues për të marrë eterë të ndryshëm të celulozës. Sipas vetive jonizuese të zëvendësuesve, eterët e celulozës mund të ndahen në dy kategori: jonike (siç është karboksimetil celuloza) dhe jonionike (siç është metil celuloza). Sipas llojit të zëvendësuesit, eteri i celulozës mund të ndahet në monoether (siç është metil celuloza) dhe eter i përzier (siç është hidroksipropil metil celulozë). Sipas tretshmërisë së ndryshme, ajo mund të ndahet në tretshmërinë e ujit (të tilla si hidroksietil celulozën) dhe tretshmërinë e tretësit organik (siç është celuloza etilik). Llaçi i përzier me thatë është kryesisht celulozë e tretshme në ujë, dhe celuloza e tretshme në ujë është e ndarë në llojin e menjëhershëm dhe llojin e shpërndarjes së vonuar të trajtuar me sipërfaqe.

Mekanizmi i veprimit të eterit të celulozës në llaç është si më poshtë:

(1) Pasi eteri celulozë në llaç të tretohet në ujë, shpërndarja efektive dhe uniforme e materialit çimento në sistem sigurohet për shkak të aktivitetit të sipërfaqes, dhe eter celulozës, si një koloid mbrojtës, "mbështjellje" grimcat e ngurta dhe një shtresë e filmit lubrifikues është formuar në sipërfaqen e tij të jashtme, që e bën sistemin e llaçit më të qëndrueshëm, dhe improvizon edhe improvitet e zbutjes së motive të motive dhe të përzierjes së zbutjes së motive dhe të përzierjes së zbutjes së motive dhe të zbutjes së përzierjes së motive dhe të përzier. ndërtim

(2) Për shkak të strukturës së vet molekulare, zgjidhja e eterit të celulozës e bën lagështinë në llaç të mos humbasë të lehtë, dhe gradualisht e lëshon atë gjatë një periudhe të gjatë kohore, duke i mbështetur llaçin me mbajtje të mirë të ujit dhe punueshmëri.