Hidroksietilceluloze (HEC) ir ūdenī šķīstošs nejonu celulozes ēteris, un tā galvenais avots ir dabiskā celuloze. Dabiskā celuloze ir plaši sastopama augos un ir galvenā augu šūnu sieniņu sastāvdaļa. Konkrēti, hidroksietilceluloze tiek iegūta, ķīmiski reaģējot dabisko celulozi ar etilēnoksīdu sārmainā vidē. Šo ķīmiskās reakcijas procesu parasti sauc par etoksilēšanu, un rezultātā dabiskās celulozes molekulu hidroksilgrupas tiek daļēji vai pilnībā aizstātas, veidojot hidroksietilcelulozi ar etoksigrupām.
Šie ir konkrētie hidroksietilcelulozes pagatavošanas procesa soļi:
Celulozes avots: Celulozi parasti iegūst no augu materiāliem, piemēram, kokvilnas un koksnes. Iegūto celulozi attīra un balina, lai atdalītu piemaisījumus, piemēram, lignīnu, hemicelulozi un citas necelulozes sastāvdaļas, tādējādi iegūstot augstas tīrības pakāpes celulozi.
Sārmināšanas apstrāde: celulozi sajauc ar koncentrētu nātrija hidroksīda (NaOH) šķīdumu, un celulozes hidroksilgrupas reaģē ar nātrija hidroksīdu, veidojot nātrija celulozi. Šajā procesā celulozes molekulārā struktūra zināmā mērā izplešas, atvieglojot reakciju ar etilēnoksīdu.
Etoksilēšanas reakcija: sārmainu nātrija celulozi noteiktā temperatūrā un spiedienā sajauc ar etilēnoksīdu (C2H4O). Etilēnoksīda gredzena struktūra atveras, veidojot etoksigrupas (-CH2CH2OH), kas apvienojas ar hidroksilgrupām celulozes molekulās, veidojot hidroksietilcelulozi. Šo reakcijas procesu var veikt dažādās pakāpēs, iegūstot hidroksietilcelulozi ar dažādu aizvietošanas pakāpi.
Pēcapstrāde: Pēc reakcijas produkts parasti satur nereaģējušu sārmu, šķīdinātājus un citus blakusproduktus. Lai iegūtu tīru hidroksietilcelulozi, ir nepieciešamas pēcapstrādes darbības, piemēram, neitralizācija, mazgāšana un žāvēšana. Šo apstrādes darbību mērķis ir noņemt atlikušo sārmu, šķīdinātājus un blakusproduktus, lai iegūtu attīrītu gala produktu.
Hidroksietilceluloze ir plaši izmantota dažādās nozarēs, pateicoties tās unikālajām ķīmiskajām īpašībām un lieliskajai veiktspējai. Konkrēti, hidroksietilcelulozei ir laba šķīdība ūdenī, sabiezēšana, stabilitāte, plēves veidošanās un eļļošanas spējas, un to parasti izmanto šādās jomās:
Būvmateriāli: Būvmateriālos hidroksietilcelulozi galvenokārt izmanto kā biezinātāju un ūdens aiztures līdzekli cementa un ģipša bāzes materiāliem. Tā var efektīvi uzlabot materiālu konstrukcijas veiktspēju, uzlabot javas ūdens aizturi, apstrādājamību un nosēšanās novēršanu, pagarināt atvērto laiku un nodrošināt vienmērīgu būvniecības gaitu.
Krāsu rūpniecība: Krāsās hidroksietilceluloze tiek izmantota kā biezinātājs, suspendējoša viela un emulgators, lai uzlabotu krāsas reoloģiju un stabilitāti, novērstu pigmenta nogulsnēšanos un uzlabotu pārklājuma vienmērīgumu un spīdumu.
Kosmētika un personīgās higiēnas līdzekļi: Kosmētikā hidroksietilcelulozi bieži izmanto kā biezinātāju, plēves veidotāju un mitrinātāju. Tā var nodrošināt produktiem patīkamu sajūtu, uzlabot produktu stabilitāti un saķeri, kā arī pastiprināt mitrinošo efektu.
Farmācijas rūpniecība: Farmācijas jomā hidroksietilcelulozi izmanto kā palīgvielu farmaceitiskajiem preparātiem. Kā ilgstošas darbības tablešu, plēvju pārklājumu u. c. sastāvdaļa tā var kontrolēt zāļu izdalīšanās ātrumu un uzlabot zāļu stabilitāti un biopieejamību.
Pārtikas rūpniecība: Pārtikas rūpniecībā hidroksietilcelulozi izmanto kā pārtikas piedevu, kas veicina sabiezināšanu, emulgāciju un stabilizāciju. To plaši izmanto dzērienos, garšvielās, piena produktos un citos pārtikas produktos, lai uzlabotu produktu tekstūru un garšu.
Hidroksietilcelulozei ir arī svarīgs pielietojums naftas ieguves, papīra ražošanas, tekstilizstrādājumu apdrukas un krāsošanas nozarēs. Naftas ieguvē hidroksietilcelulozi izmanto kā biezinātāju un stabilizatoru urbšanas šķidrumiem, kas var uzlabot urbšanas šķidrumu suspensijas spēju un novērst urbuma sienu sabrukšanu. Papīra ražošanas rūpniecībā to izmanto kā aiztures līdzekli un pastiprinošu līdzekli, lai uzlabotu papīra izturību un ilgmūžību. Tekstilizstrādājumu apdrukāšanā un krāsošanā hidroksietilcelulozi izmanto kā biezinātāju, lai palīdzētu vienmērīgi sadalīt apdrukas un krāsošanas suspensiju un uzlabotu apdrukas un krāsošanas kvalitāti.
Hidroksietilceluloze tiek iegūta no dabīgas celulozes, izmantojot virkni ķīmisku reakciju. Tās plašais pielietojums ir saistīts ne tikai ar izcilām fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām, bet arī ar to, ka tā var nodrošināt daudzveidīgus risinājumus daudzās nozarēs, lai apmierinātu dažādas tehniskās vajadzības.
Publicēšanas laiks: 2024. gada 13. augusts