Sellulose-etersis 'n tipe gemodifiseerde sellulosederivate gebaseer op natuurlike sellulose, wat gevorm word deur verskillende funksionele groepe deur eterifikasiereaksies in te voer. As 'n tipe polimeermateriaal met uitstekende werkverrigting en wye toepassing, het sellulose-eters belangrike toepassings in konstruksie, medisyne, voedsel, skoonheidsmiddels, petroleum, papiervervaardiging, tekstiele en ander velde as gevolg van hul goeie oplosbaarheid, filmvormende eienskappe, adhesie, verdikkingseienskappe, waterretensie en biokompatibiliteit. Die volgende is 'n oorsig van die struktuur, klassifikasie, werkverrigting, voorbereidingsmetode en toepassing daarvan.
1. Struktuur en klassifikasie
Sellulose is 'n natuurlike polimeer waarvan die basiese struktuur bestaan uit glukose-eenhede wat deur β-1,4-glikosidiese bindings verbind is en 'n groot aantal hidroksielgroepe het. Hierdie hidroksielgroepe is geneig tot eterifikasiereaksies, en verskillende substituente (soos metiel, hidroksipropiel, karboksimetiel, ens.) word onder alkaliese toestande ingebring om sellulose-eters te vorm.
Volgens die verskillende substituente kan sellulose-eters hoofsaaklik in die volgende kategorieë verdeel word:
Anioniese sellulose-eters: soos natriumkarboksimetielsellulose (CMC-Na), wat wyd gebruik word in voedsel, medisyne en olieboorwerk.
Nie-ioniese sellulose-eters: soos metielsellulose (MC), hidroksipropielmetielsellulose (HPMC), hidroksietielsellulose (HEC), ens., word hoofsaaklik in konstruksie, medisyne, daaglikse chemikalieë en ander nywerhede gebruik.
Kationiese sellulose-eters: soos trimetielammoniumchloried sellulose, word in papiervervaardigingsbymiddels en waterbehandeling en ander velde gebruik.
2. Prestasie-eienskappe
As gevolg van die verskillende substituente, toon sellulose-eters hul eie unieke eienskappe, maar het oor die algemeen die volgende voordele:
Goeie oplosbaarheid: Die meeste sellulose-eters kan in water of organiese oplosmiddels opgelos word om stabiele kolloïede of oplossings te vorm.
Uitstekende verdikking en waterretensie: kan die viskositeit van die oplossing aansienlik verhoog, watervervlugtiging voorkom en waterretensie in materiale soos boumortel verbeter.
Filmvormende eienskap: kan 'n deursigtige en taai film vorm, geskik vir geneesmiddelbedekking, bedekking, ens.
Emulsifisering en dispersie: stabiliseer die verspreide fase in die emulsiestelsel en verbeter die stabiliteit van die emulsie.
Biokompatibiliteit en nie-toksisiteit: geskik vir die velde van medisyne en voedsel.
3. Voorbereidingsmetode
Die voorbereiding van sellulose-eter volg gewoonlik die volgende stappe:
Sellulose-aktivering: laat natuurlike sellulose met natriumhidroksied reageer om alkaliese sellulose te genereer.
Eterifikasiereaksie: onder spesifieke reaksiekondisies word alkaliese sellulose en eterifikasiemiddel (soos natriumchloorasetaat, metielchloried, propileenoksied, ens.) vereter om verskillende substituente in te voer.
Neutralisering en was: neutraliseer die neweprodukte wat deur die reaksie gegenereer word en was om onsuiwerhede te verwyder.
Droging en vergruising: verkry uiteindelik die voltooide sellulose-eterpoeier.
Die reaksieproses moet die temperatuur, pH-waarde en reaksietyd streng beheer om die substitusiegraad (DS) en eenvormigheid van die produk te verseker.
4. Hooftoepassingsgebiede
Boumateriaal:Hidroksipropielmetielsellulose (HPMC)word wyd gebruik in sementmortel, stopverfpoeier, teëlgom, ens., en speel die rol van waterretensie, verdikking, anti-versakking, ens.
Farmaseutiese bedryf:Hidroksipropiel sellulose (HPC), hidroksietiel sellulose (HEC), ens. word gebruik om tabletbedekkings, tabletsubstrate met volgehoue vrystelling, ens., met goeie filmvormende eienskappe en effekte met volgehoue vrystelling voor te berei.
Voedselbedryf:Karboksimetielsellulose (CMC)word gebruik as 'n verdikkingsmiddel, stabiliseerder en emulgator, soos roomys, souse, drankies, ens.
Daaglikse chemiese industrie: gebruik in sjampoe, skoonmaakmiddel, velversorgingsprodukte, ens. om die viskositeit en stabiliteit van die produk te verbeter.
Olieboorwerk: CMC en HEC kan as boorvloeistofbymiddels gebruik word om die viskositeit en smering van boorvloeistowwe te verhoog en die bedryfsdoeltreffendheid te verbeter.
Papiervervaardiging en tekstiele: speel die rol van versterking, groottebepaling, oliebestandheid en anti-fouling, en verbeter die fisiese eienskappe van produkte.
5. Ontwikkelingsvooruitsigte en uitdagings
Met die diepgaande navorsing oor groen chemie, hernubare hulpbronne en afbreekbare materiale, het sellulose-eters al hoe meer aandag gekry as gevolg van hul natuurlike bronne en omgewingsvriendelikheid. Toekomstige navorsingsrigtings sluit hoofsaaklik in:
Ontwikkel hoëprestasie, gefunksionaliseerde sellulose-eters, soos intelligente responsiewe en bioaktiewe materiale.
Verbeter die vergroening en outomatisering van die voorbereidingsproses, en verminder produksie-energieverbruik en besoedeling.
Brei toepassings in nuwe energie, omgewingsvriendelike materiale, biomedisyne en ander velde uit.
Sellulose-eter staar egter steeds probleme in die gesig soos hoë koste, probleme met die beheer van die substitusiegraad, en bondel-tot-bondel verskille in die sinteseproses, wat voortdurend deur tegnologiese innovasie geoptimaliseer moet word.
As 'n multifunksionele natuurlike polimeer-derivaat, het sellulose-eter beide omgewingsbeskerming en prestasievoordele, en is dit 'n onontbeerlike toevoeging in baie industriële produkte. Met die klem op volhoubare ontwikkeling en groen materiale, het die navorsing en toepassing daarvan steeds breë ontwikkelingsruimte. In die toekoms, deur die integrasie van interdissiplinêre dissiplines en die bekendstelling van nuwe tegnologieë, word verwag dat sellulose-eter 'n belangrike rol in meer hoë-end velde sal speel.
Plasingstyd: 20 Mei 2025