اتر سلولزیک افزودنی همه کاره و پرکاربرد در صنایع مختلف، از جمله ساخت و ساز، داروسازی، مراقبت شخصی، غذا و موارد دیگر است. این ماده از سلولز، یک پلیمر طبیعی که در دیواره سلولی گیاهان یافت میشود، مشتق شده است. اتر سلولز با اصلاح مولکول سلولز از طریق واکنشهای شیمیایی تولید میشود که منجر به بهبود خواص و عملکردهای آن میشود و آن را برای طیف وسیعی از کاربردها مناسب میسازد.
منبع اصلی سلولز برای تولید تجاری سلولز اتر، خمیر چوب است، اگرچه میتوان از منابع گیاهی دیگری مانند پنبه و سایر محصولات جانبی کشاورزی نیز استفاده کرد. سلولز تحت یک سری عملیات شیمیایی، از جمله خالصسازی، قلیاییسازی، اتریسازی و خشک کردن، قرار میگیرد تا محصول نهایی سلولز اتر تولید شود.
اتر سلولز چندین ویژگی مطلوب ارائه میدهد که آن را در کاربردهای مختلف ارزشمند میکند:
۱. حلالیت در آب:اتر سلولز معمولاً در آب محلول است و به همین دلیل میتوان آن را به راحتی پراکنده کرد و در فرمولاسیونهای مختلف استفاده کرد. این ماده محلولهای شفاف و پایداری را در آب تشکیل میدهد و خواص غلیظکنندگی و تثبیتکنندگی عالی را فراهم میکند.
۲. اصلاح رئولوژی:یکی از مزایای کلیدی سلولز اتر، توانایی آن در اصلاح رفتار جریان و ویسکوزیته مایعات است. این ماده میتواند به عنوان یک عامل غلیظکننده عمل کند و باعث بهبود قوام، بافت و پایداری محصولات شود. با تنظیم نوع و دوز سلولز اتر، میتوان به طیف گستردهای از ویسکوزیتهها، از مایعات با ویسکوزیته کم تا ژلهای با ویسکوزیته بالا، دست یافت.
۳. تشکیل فیلم:اتر سلولز میتواند هنگام خشک شدن محلول، لایههایی تشکیل دهد. این لایهها شفاف، انعطافپذیر و دارای استحکام کششی خوبی هستند. آنها میتوانند به عنوان پوششهای محافظ، چسب یا ماتریس در کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار گیرند.
۴. احتباس آب:اتر سلولز خواص عالی در حفظ آب دارد. در کاربردهای ساختمانی، میتوان از آن در محصولات پایه سیمانی برای افزایش کارایی، کاهش اتلاف آب و بهبود فرآیند هیدراتاسیون استفاده کرد. این امر منجر به بهبود توسعه مقاومت، کاهش ترک خوردگی و افزایش دوام بتن یا ملات نهایی میشود.
۵. چسبندگی و اتصال:اتر سلولز خواص چسبندگی از خود نشان میدهد و آن را به عنوان یک چسب در کاربردهای مختلف مفید میکند. این ماده میتواند چسبندگی بین مواد مختلف را افزایش دهد یا به عنوان یک عامل اتصال دهنده در قرصها، گرانولها یا فرمولاسیونهای پودری عمل کند.
۶. پایداری شیمیایی:اتر سلولز در شرایط عادی در برابر هیدرولیز مقاوم است و پایداری و عملکرد را در طیف وسیعی از سطوح pH فراهم میکند. این امر آن را برای استفاده در محیطهای اسیدی، قلیایی یا خنثی مناسب میسازد.
۷. پایداری حرارتی:اتر سلولز پایداری حرارتی خوبی از خود نشان میدهد و به آن اجازه میدهد خواص خود را در طیف وسیعی از دما حفظ کند. این امر آن را برای کاربردهایی که شامل فرآیندهای گرمایش یا سرمایش هستند، مناسب میسازد.
گرید محبوب سلولز اتر
سلولز اتر در گریدهای مختلفی موجود است که هر کدام خواص و ویژگیهای خاص خود را دارند. رایجترین گریدهای سلولز اتر مورد استفاده شامل هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC)، متیل هیدروکسی اتیل سلولز (MHEC)، هیدروکسی اتیل سلولز (HEC)، کربوکسی متیل سلولز (CMC)، اتیل هیدروکسی اتیل سلولز (EHEC)، اتیل سلولز (EC) و متیل سلولز (MC) است. بیایید هر گرید را با جزئیات بیشتری بررسی کنیم:
1.هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC):
HPMC یکی از پرکاربردترین اترهای سلولزی است. این ماده از طریق اصلاح شیمیایی با اکسید پروپیلن و متیل کلرید از سلولز مشتق میشود. HPMC به دلیل خواص نگهداری آب، غلظتدهی و تشکیل فیلم شناخته شده است. این ماده در کاربردهای ساختمانی مانند ملاتهای خشک، چسبهای کاشی و اندودهای سیمانی، کارایی عالی، چسبندگی بهبود یافته و زمان باز شدن طولانیتری را فراهم میکند. در صنعت داروسازی، HPMC به عنوان چسب، تشکیلدهنده فیلم و عامل رهایش کنترلشده در فرمولاسیون قرصها استفاده میشود.
۲. متیل هیدروکسی اتیل سلولز (MHEC):
MHEC یک گرید اتر سلولز است که از واکنش سلولز با متیل کلرید و اتیلن اکسید تولید میشود. این ماده خواص مشابهی با HPMC دارد اما قابلیت نگهداری آب آن افزایش یافته است. این ماده معمولاً در چسبهای کاشی، دوغابها و مواد پایه سیمانی که در آنها کارایی، نگهداری آب و چسبندگی بهبود یافته مورد نیاز است، استفاده میشود. MHEC همچنین در صنعت داروسازی به عنوان یک چسب و عامل تشکیل دهنده فیلم در فرمولاسیون قرصها کاربرد دارد.
۳. هیدروکسی اتیل سلولز (HEC):
HEC از طریق افزودن گروههای اکسید اتیلن از سلولز مشتق میشود. این ماده محلول در آب است و خواص غلظتدهی و کنترل رئولوژی بسیار خوبی ارائه میدهد. HEC معمولاً در محصولات مراقبت شخصی مانند شامپوها، نرمکنندهها و لوسیونها برای ایجاد ویسکوزیته، افزایش پایداری کف و بهبود ویژگیهای حسی استفاده میشود. همچنین به عنوان یک غلظتدهنده و چسب در رنگها، پوششها و چسبها به کار میرود.
۴. کربوکسی متیل سلولز (CMC):
سی ام سی (CMC) با واکنش سلولز با مونوکلرواستات سدیم برای وارد کردن گروههای کربوکسی متیل به زنجیره سلولز تولید میشود. سی ام سی بسیار محلول در آب است و خواص غلظت دهندگی، تثبیت کنندگی و تشکیل فیلم بسیار خوبی از خود نشان میدهد. این ماده معمولاً در صنایع غذایی به عنوان غلیظ کننده، تثبیت کننده و امولسیفایر در طیف وسیعی از محصولات، از جمله لبنیات، نانوایی، سسها و نوشیدنیها استفاده میشود. سی ام سی همچنین در صنایع دارویی، مراقبت شخصی و نساجی به کار میرود.
۵. اتیل هیدروکسی اتیل سلولز (EHEC):
EHEC یک گرید اتر سلولزی است که خواص جایگزینی اتیل و هیدروکسی اتیل را با هم ترکیب میکند. این ماده قابلیت افزایش غلظت، کنترل رئولوژی و حفظ آب را ارائه میدهد. EHEC معمولاً در پوششهای پایه آب، چسبها و مصالح ساختمانی برای بهبود کارایی، مقاومت در برابر شره و تشکیل فیلم استفاده میشود.
۶. اتیل سلولز (EC):
EC یک اتر سلولزی غیر یونی است که عمدتاً در صنایع داروسازی و پوششدهی استفاده میشود. این ماده در آب نامحلول اما در حلالهای آلی محلول است. EC خواص تشکیل فیلم را فراهم میکند و آن را برای سیستمهای دارورسانی با رهایش کنترلشده، پوششهای رودهای و پوششهای مانع مناسب میسازد. همچنین در تولید جوهرهای تخصصی، لاکها و چسبها به کار میرود.
۷. متیل سلولز (MC):
MC از طریق افزودن گروههای متیل از سلولز مشتق میشود. این ماده در آب محلول است و خواص عالی تشکیل فیلم، غلظتدهنده و امولسیونکننده را نشان میدهد. MC معمولاً در صنعت داروسازی به عنوان یک چسب، تجزیهکننده و اصلاحکننده ویسکوزیته در فرمولاسیون قرصها استفاده میشود. همچنین در صنایع غذایی به عنوان یک غلظتدهنده، تثبیتکننده و امولسیفایر در محصولات مختلف مورد استفاده قرار میگیرد.
این گریدهای اتر سلولز طیف گستردهای از عملکردها را ارائه میدهند و بر اساس الزامات خاص هر کاربرد انتخاب میشوند. توجه به این نکته مهم است که هر گرید ممکن است مشخصات و ویژگیهای عملکردی متفاوتی از جمله ویسکوزیته، وزن مولکولی، سطح جایگزینی و دمای ژل داشته باشد. تولیدکنندگان، برگههای اطلاعات فنی و دستورالعملهایی را برای کمک به انتخاب گرید مناسب برای یک فرمولاسیون یا کاربرد خاص ارائه میدهند.
گریدهای سلولز اتر مانند HPMC، MHEC، HEC، CMC، EHEC، EC و MC خواص متفاوتی دارند و در صنایع مختلف مورد استفاده قرار میگیرند. آنها خواصی مانند حفظ آب، غلظتدهی، تشکیل فیلم، چسبندگی و افزایش پایداری را ارائه میدهند. این گریدهای سلولز اتر نقش مهمی در مصالح ساختمانی، داروسازی، محصولات مراقبت شخصی، مواد غذایی، رنگها و پوششها، چسبها و موارد دیگر دارند و به عملکرد و کارایی طیف وسیعی از فرمولاسیونها و محصولات کمک میکنند.
اتر سلولز کاربردهای گستردهای در صنایع مختلف دارد:
۱. صنعت ساخت و ساز: در ساخت و ساز، سلولز اتر به عنوان یک افزودنی کلیدی در ملاتهای خشک، چسبهای کاشی، دوغابها، اندودهای سیمانی و ترکیبات خودترازشونده استفاده میشود. این ماده کارایی، احتباس آب، چسبندگی و دوام این مواد را افزایش میدهد. علاوه بر این، سلولز اتر با افزایش چسبندگی و انعطافپذیری ملات چسب، عملکرد سیستمهای عایق حرارتی خارجی (ETICS) را بهبود میبخشد.
۲.صنعت داروسازی: سلولز اتر به طور گسترده در فرمولاسیونهای دارویی استفاده میشود. این ماده به عنوان یک عامل اتصالدهنده، تجزیهکننده و عامل رهایش کنترلشده در فرمولاسیون قرص عمل میکند. این ماده سختی قرص، تجزیه سریع و خواص رهایش کنترلشده دارو را بهبود میبخشد. علاوه بر این، سلولز اتر همچنین میتواند به عنوان یک اصلاحکننده ویسکوزیته در فرمولاسیونهای مایع، سوسپانسیونها و امولسیونها استفاده شود.
۳. محصولات مراقبت شخصی و آرایشی: در محصولات مراقبت شخصی، سلولز اتر به عنوان یک عامل غلیظ کننده، تثبیت کننده و عامل تشکیل دهنده فیلم استفاده میشود. این ماده بافت و خواص رئولوژیکی مطلوب را به کرمها، لوسیونها، ژلها، شامپوها و سایر فرمولاسیونهای مراقبت شخصی میدهد. سلولز اتر به بهبود پایداری، پخش پذیری و تجربه حسی کلی این محصولات کمک میکند. همچنین میتواند کیفیت کف را در فرمولاسیونهای پاک کننده افزایش دهد.
۴.صنایع غذایی: سلولز اتر در صنایع غذایی به عنوان عامل غلیظ کننده، امولسیفایر، تثبیت کننده و مکمل فیبر غذایی استفاده میشود. این ماده میتواند بافت، حس دهانی و ماندگاری محصولات غذایی را بهبود بخشد. سلولز اتر معمولاً در سسهای سالاد، سسها، مواد داخل شیرینیپزی، دسرهای یخ زده و فرمولاسیونهای غذایی کمچرب یا کمکالری استفاده میشود.
۵. رنگها و پوششها: سلولز اتر در رنگها و پوششها به عنوان اصلاحکننده رئولوژی و عامل غلیظکننده استفاده میشود. به کنترل ویسکوزیته، جریان و خواص ترازکنندگی پوششها کمک میکند. سلولز اتر همچنین پایداری و پراکندگی رنگدانهها و پرکنندهها را در فرمولاسیون رنگ بهبود میبخشد.
۶. چسبها و درزگیرها: اتر سلولز در چسبها و درزگیرها برای افزایش ویسکوزیته، چسبندگی و انعطافپذیری آنها کاربرد دارد. این ماده کارایی و چسبندگی فرمولاسیونها را بهبود میبخشد و امکان اتصال مؤثر مواد مختلف را فراهم میکند.
۷. صنعت نفت و گاز: سلولز اتر در سیالات حفاری و سیالات تکمیل در صنعت نفت و گاز استفاده میشود. این ماده کنترل ویسکوزیته، کاهش هدررفت سیال و خواص مهار شیل را فراهم میکند. سلولز اتر به حفظ پایداری و عملکرد سیالات حفاری در شرایط چالشبرانگیز کمک میکند.
۸. صنعت نساجی: در صنعت نساجی، اتر سلولز به عنوان عامل غلیظکننده برای خمیرهای چاپ پارچه به کار میرود. این ماده، قوام، جریان و انتقال رنگ خمیرهای چاپ را افزایش میدهد و چاپهای یکنواخت و پر جنب و جوش را تضمین میکند.
لازم به ذکر است که انواع و گریدهای مختلفی از سلولز اتر در بازار موجود است که هر کدام خواص و کاربردهای خاص خود را دارند. انتخاب سلولز اتر به کاربرد مورد نظر، ویژگیهای عملکردی مطلوب و سازگاری با سایر مواد تشکیل دهنده در فرمولاسیون بستگی دارد.
به طور خلاصه، سلولز اتر یک افزودنی همه کاره مشتق شده از سلولز است. این ماده دارای حلالیت در آب، اصلاح رئولوژی، تشکیل فیلم، حفظ آب، چسبندگی و پایداری حرارتی است. سلولز اتر در صنایع ساختمانی، داروسازی، مراقبت شخصی، غذا، رنگ و پوشش، چسب، نفت و گاز و نساجی کاربرد دارد. خواص همه کاره آن، آن را به یک ماده ارزشمند برای بهبود عملکرد، پایداری و عملکرد طیف وسیعی از محصولات در بخشهای مختلف تبدیل کرده است.
زمان ارسال: دسامبر-02-2021