Целлюлозын эфирЭфиржих урвалаар янз бүрийн функциональ бүлгүүдийг нэвтрүүлэх замаар үүсдэг байгалийн целлюлоз дээр суурилсан өөрчлөгдсөн целлюлозын деривативуудын нэг төрөл юм. Целлюлозын эфир нь маш сайн гүйцэтгэлтэй, өргөн хэрэглээтэй полимер материалын нэг төрөл бөгөөд сайн уусах, хальс үүсгэх, наалдамхай, өтгөрүүлэх, ус хадгалах, био нийцтэй чанараараа барилга, анагаах ухаан, хүнс, гоо сайхан, газрын тос, цаас, нэхмэл эдлэл болон бусад салбарт чухал ач холбогдолтой юм. Дараах нь түүний бүтэц, ангилал, гүйцэтгэл, бэлтгэх арга, хэрэглээний талаархи тойм юм.
1. Бүтэц ба ангилал
Целлюлоз нь байгалийн полимер бөгөөд үндсэн бүтэц нь β-1,4-гликозидын холбоогоор холбогдсон глюкозын нэгжүүдээс бүрдэх ба олон тооны гидроксил бүлэгтэй байдаг. Эдгээр гидроксил бүлгүүд нь эфиржих урвалд өртөмтгий байдаг ба янз бүрийн орлуулагчдыг (метил, гидроксипропил, карбоксиметил гэх мэт) шүлтлэг нөхцөлд нэвтрүүлж, целлюлозын эфир үүсгэдэг.
Төрөл бүрийн орлуулагчдын дагуу целлюлозын эфирийг дараахь ангилалд хувааж болно.
Анионик целлюлозын эфир: хоол хүнс, эм, газрын тосны өрөмдлөгт өргөн хэрэглэгддэг натрийн карбоксиметил целлюлоз (CMC-Na) зэрэг.
Метил целлюлоз (MC), гидроксипропил метил целлюлоз (HPMC), гидроксиэтил целлюлоз (HEC) гэх мэт ион бус целлюлозын эфирийг ихэвчлэн барилга, анагаах ухаан, өдөр тутмын химийн бодис болон бусад үйлдвэрүүдэд ашигладаг.
Катион целлюлозын эфир: триметил аммонийн хлоридын целлюлоз гэх мэт цаас үйлдвэрлэх нэмэлт бодис, ус цэвэршүүлэх болон бусад салбарт ашигладаг.
2. Гүйцэтгэлийн шинж чанар
Янз бүрийн орлуулагчдын улмаас целлюлозын эфир нь өөрийн өвөрмөц шинж чанарыг харуулдаг боловч ерөнхийдөө дараах давуу талуудтай.
Сайн уусах чадвар: Ихэнх целлюлозын эфирийг ус эсвэл органик уусгагчид уусган тогтвортой коллоид эсвэл уусмал үүсгэдэг.
Маш сайн өтгөрүүлж, ус хадгалах: уусмалын зуурамтгай чанарыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлж, усны ууршилтаас сэргийлж, барилгын зуурмаг гэх мэт материалын ус хадгалах чадварыг нэмэгдүүлдэг.
Кино үүсгэх шинж чанар: ил тод, хатуу хальс үүсгэж, эмийн бүрэх, бүрэх гэх мэт.
Эмульсжилт ба дисперс: эмульсийн систем дэх тархсан фазыг тогтворжуулж, эмульсийн тогтвортой байдлыг сайжруулна.
Биологийн нийцтэй байдал, хоргүй байдал: анагаах ухаан, хүнсний салбарт тохиромжтой.
3. Бэлтгэх арга
Целлюлозын эфирийг бэлтгэх нь ерөнхийдөө дараах алхмуудыг хэрэгжүүлдэг.
Целлюлозыг идэвхжүүлэх: байгалийн целлюлозыг натрийн гидроксидтэй урвалд оруулж шүлтлэг целлюлоз үүсгэдэг.
Эфиржих урвал: тодорхой урвалын нөхцөлд шүлтлэг целлюлоз ба эфиржүүлэгч бодис (натри хлорацетат, метил хлорид, пропилен исэл гэх мэт) өөр өөр орлуулагчийг нэвтрүүлэхийн тулд эфиржүүлнэ.
Саармагжуулах, угаах: урвалын үр дүнд үүссэн дайвар бүтээгдэхүүнийг саармагжуулж, бохирдлыг арилгахын тулд угаана.
Хатаах, бутлах: эцэст нь эцсийн целлюлозын эфирийн нунтаг авна.
Урвалын үйл явц нь бүтээгдэхүүний орлуулах зэрэг (DS) болон жигд байдлыг хангахын тулд температур, рН-ийн утга, урвалын хугацааг нарийн хянах шаардлагатай.
4. Хэрэглээний үндсэн чиглэл
Барилгын материал:Гидроксипропил метилцеллюлоз (HPMC)цементийн зуурмаг, шаваасны нунтаг, плитаны цавуу зэрэгт өргөн хэрэглэгдэх ба ус хадгалах, өтгөрүүлэх, унжих зэрэг үйлчилгээтэй.
Эмийн үйлдвэр:Гидроксипропил целлюлоз (HPC), гидроксиэтил целлюлоз (HEC), гэх мэтийг сайн хальс үүсгэх шинж чанартай, тогтвортой суллах нөлөөтэй шахмал бүрээс, тогтвортой ялгардаг шахмал субстрат зэргийг бэлтгэхэд ашигладаг.
Хүнсний үйлдвэр:Карбоксиметил целлюлоз (CMC)зайрмаг, соус, ундаа гэх мэт өтгөрүүлэгч, тогтворжуулагч, эмульгатор болгон ашигладаг.
Өдөр тутмын химийн үйлдвэр: шампунь, угаалгын нунтаг, арьс арчилгааны бүтээгдэхүүн гэх мэт бүтээгдэхүүний зуурамтгай чанар, тогтвортой байдлыг сайжруулахад ашигладаг.
Газрын тосны өрөмдлөг: CMC болон HEC нь өрөмдлөгийн шингэний зуурамтгай чанар, тосолгооны чанарыг нэмэгдүүлж, үйл ажиллагааны үр ашгийг дээшлүүлэхийн тулд өрөмдлөгийн шингэний нэмэлт болгон ашиглаж болно.
Цаас, нэхмэл эдлэл: арматур, хэмжээ, тосонд тэсвэртэй, бохирдлоос хамгаалах үүрэг гүйцэтгэдэг, бүтээгдэхүүний физик шинж чанарыг сайжруулдаг.
5. Хөгжлийн хэтийн төлөв, тулгамдсан асуудал
Ногоон хими, сэргээгдэх нөөц ба задрах материалын талаар гүнзгийрүүлсэн судалгаа хийснээр целлюлозын эфир нь байгалийн эх үүсвэр, байгаль орчинд ээлтэй байдгаараа улам бүр анхаарал татаж байна. Ирээдүйн судалгааны чиглэлүүдэд голчлон:
Ухаалаг мэдрэмжтэй, био идэвхит материал гэх мэт өндөр хүчин чадалтай, функциональ целлюлозын эфирийг боловсруулна.
Бэлтгэл ажлын ногоон байгууламж, автоматжуулалтыг сайжруулж, үйлдвэрлэлийн эрчим хүчний зарцуулалт, бохирдлыг бууруулна.
Шинэ эрчим хүч, байгаль орчинд ээлтэй материал, биоанагаах ухаан болон бусад салбарт хэрэглээг өргөжүүлэх.
Гэсэн хэдий ч целлюлозын эфир нь өндөр өртөгтэй, орлуулах түвшинг хянахад хүндрэлтэй, нийлэгжилтийн үйл явц дахь багцын ялгаа зэрэг асуудлуудтай тулгарсаар байгаа бөгөөд технологийн шинэчлэлээр тасралтгүй оновчтой болгох шаардлагатай байна.
Целлюлозын эфир нь олон үйлдэлт байгалийн полимер деривативын хувьд байгаль орчныг хамгаалах, гүйцэтгэлийн давуу талтай бөгөөд үйлдвэрлэлийн олон бүтээгдэхүүнд зайлшгүй шаардлагатай нэмэлт бодис юм. Тогтвортой хөгжил, ногоон материалыг онцлон тэмдэглэснээр түүний судалгаа, хэрэглээ нь хөгжлийн өргөн цар хүрээтэй хэвээр байна. Цаашид салбар дундын салбаруудыг нэгтгэж, шинэ технологи нэвтрүүлснээр целлюлозын эфир илүү өндөр чанартай салбарт чухал үүрэг гүйцэтгэх төлөвтэй байна.
Шуудангийн цаг: 2025 оны 5-р сарын 20-ны хооронд