Гідроксіетилцелюлоза (HEC) - це неіонний водорозчинний полімерний матеріал, який широко використовується в косметиці, фармацевтиці, фарбах, покриттях, будівництві та інших галузях. Він має чудові властивості загущення, суспензії, дисперсії, емульгування, плівкоутворення, утримання води та інші властивості, тому він став важливим допоміжним агентом у багатьох галузях промисловості. Однак гідроксиетилцелюлозу отримують не безпосередньо з природних матеріалів, а отримують шляхом хімічної модифікації природної целюлози. З цією метою, щоб зрозуміти природне джерело гідроксиетилцелюлози, нам спочатку потрібно зрозуміти джерело та структуру целюлози.
Природне джерело целюлози
Целюлоза є одним із найпоширеніших органічних полімерів на землі та широко представлена в клітинних стінках рослин, особливо в деревних рослинах, бавовні, льоні та інших рослинних волокнах. Це ключовий компонент у структурі рослин і забезпечує механічну міцність і стабільність. Основною одиницею целюлози є молекула глюкози, яка з’єднана β-1,4-глікозидними зв’язками, утворюючи довголанцюгову структуру. Як природний полімерний матеріал целюлоза має відмінні фізичні та хімічні властивості, що робить її важливою сировиною для різних похідних.
Процес отримання гідроксиетилцелюлози
Хоча целюлоза сама по собі має багато чудових властивостей, область її застосування певною мірою обмежена. Основна причина полягає в тому, що целюлоза має погану розчинність, особливо обмежену розчинність у воді. Щоб покращити цю властивість, вчені хімічно модифікують целюлозу для отримання різних похідних целюлози. Гідроксіетилцелюлоза - це водорозчинний ефір целюлози, отриманий етоксилюванням природної целюлози за допомогою хімічної реакції.
У спеціальному процесі приготування природну целюлозу спочатку розчиняють у розчині лугу, а потім до реакційної системи додають етиленоксид. Реакція етоксилювання етиленоксиду та гідроксильних груп у целюлозі відбувається з утворенням гідроксиетилцелюлози. Ця модифікація підвищує гідрофільність ланцюгів целюлози, тим самим покращуючи її розчинність і властивості в'язкості у воді.
Основні джерела сировини
Основною природною сировиною для приготування гідроксиетилцелюлози є целюлоза, а природні джерела целюлози включають:
Деревина: Вміст целюлози в деревині високий, особливо в хвойних і широколистяних порід, де целюлоза може досягати 40%-50%. Деревина є одним із найважливіших джерел целюлози в промисловості, особливо у виробництві паперу та виробництва похідних целюлози.
Бавовна: бавовняне волокно майже складається з чистої целюлози, а вміст целюлози в бавовні досягає понад 90%. Завдяки високій чистоті бавовняне волокно часто використовують для отримання високоякісних похідних целюлози.
Рослинні волокна, такі як льон і коноплі: ці рослинні волокна також багаті целюлозою, і оскільки ці рослинні волокна зазвичай мають високу механічну міцність, вони також мають певні переваги при видобутку целюлози.
Сільськогосподарські відходи: у тому числі солома, пшенична солома, кукурудзяна солома тощо. Ці матеріали містять певну кількість целюлози, і целюлозу можна витягти з них за допомогою відповідних процесів обробки, забезпечуючи дешеве та відновлюване джерело сировини для виробництва похідних целюлози .
Області застосування гідроксиетилцелюлози
Завдяки особливим властивостям гідроксиетилцелюлози, вона широко використовується в багатьох областях. Нижче наведено кілька основних сфер застосування:
Будівельна промисловість: гідроксиетилцелюлоза широко використовується в будівельних матеріалах як загусник і водоутримувальний агент, особливо в цементному розчині, гіпсі, шпаклівці та інших матеріалах, які можуть ефективно покращити конструкцію та водоутримуючі властивості матеріалів.
Повсякденна хімічна промисловість: у миючих засобах, засобах для догляду за шкірою, шампунях та інших повсякденних хімічних продуктах гідроксиетилцелюлоза використовується як загусник і стабілізатор для покращення відчуття та стабільності продукту.
Фарби та покриття: у промисловості покриттів гідроксіетилцелюлоза використовується як загусник і реологічний агент, що контролює реологію, щоб покращити придатність покриття та уникнути провисання.
Фармацевтична галузь: у фармацевтичних препаратах гідроксиетилцелюлозу можна використовувати як сполучну речовину, загусник і суспендуючий агент для таблеток для покращення характеристик вивільнення та стабільності ліків.
Хоча гідроксиетилцелюлоза не є природною речовиною, її основна сировина, целюлоза, широко представлена в рослинах у природі. Шляхом хімічної модифікації природну целюлозу можна перетворити на гідроксиетилцелюлозу з відмінними характеристиками та застосовувати в різних галузях промисловості. Природні рослини, такі як деревина, бавовна, льон тощо, є багатим джерелом сировини для виробництва гідроксиетилцелюлози. З розвитком науки і техніки та зростанням промислового попиту процес виробництва гідроксиетилцелюлози також постійно оптимізується, і очікується, що в майбутньому вона продемонструє свою унікальну цінність у більшій кількості галузей.
Час публікації: 23 жовтня 2024 р