ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสมีแหล่งกำเนิดจากอะไร?

ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส (HEC) เป็นอีเธอร์เซลลูโลสที่ไม่ใช่อิออนที่ละลายน้ำได้ และแหล่งหลักคือเซลลูโลสธรรมชาติ เซลลูโลสธรรมชาติพบได้ทั่วไปในพืชและเป็นองค์ประกอบหลักของผนังเซลล์ของพืช โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสทำปฏิกิริยาเคมีระหว่างเซลลูโลสธรรมชาติกับเอทิลีนออกไซด์ภายใต้สภาวะที่เป็นด่าง กระบวนการปฏิกิริยาเคมีนี้มักเรียกว่าเอทอกซิเลชัน และผลลัพธ์ก็คือกลุ่มไฮดรอกซิลบนโมเลกุลเซลลูโลสธรรมชาติถูกแทนที่บางส่วนหรือทั้งหมดเพื่อสร้างไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสกับกลุ่มเอทอกซี

ต่อไปนี้เป็นขั้นตอนเฉพาะของกระบวนการเตรียมไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส:

แหล่งที่มาของเซลลูโลส: เซลลูโลสมักสกัดจากวัสดุจากพืช เช่น ฝ้ายและไม้ เซลลูโลสที่สกัดได้จะถูกทำให้บริสุทธิ์และฟอกขาวเพื่อกำจัดสิ่งเจือปน เช่น ลิกนิน เฮมิเซลลูโลส และส่วนประกอบอื่นที่ไม่ใช่เซลลูโลส เพื่อให้ได้เซลลูโลสที่มีความบริสุทธิ์สูง

การบำบัดด้วยด่าง: ผสมเซลลูโลสกับสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) เข้มข้น และกลุ่มไฮดรอกซิลในเซลลูโลสจะทำปฏิกิริยากับโซเดียมไฮดรอกไซด์เพื่อผลิตโซเดียมเซลลูโลส ในกระบวนการนี้ โครงสร้างโมเลกุลของเซลลูโลสจะขยายตัวในระดับหนึ่ง ทำให้ทำปฏิกิริยากับเอทิลีนออกไซด์ได้ง่ายขึ้น

ปฏิกิริยาเอทอกซิเลชัน: โซเดียมเซลลูโลสที่ถูกทำให้เป็นด่างจะถูกผสมกับเอทิลีนออกไซด์ (C2H4O) ที่อุณหภูมิและความดันที่กำหนด โครงสร้างวงแหวนของเอทิลีนออกไซด์จะเปิดออกเพื่อสร้างกลุ่มเอทอกซี (-CH2CH2OH) ซึ่งรวมกับกลุ่มไฮดรอกซิลบนโมเลกุลเซลลูโลสเพื่อสร้างไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส กระบวนการปฏิกิริยานี้สามารถดำเนินการได้ในระดับที่แตกต่างกัน ส่งผลให้ได้ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสที่มีระดับการแทนที่ที่แตกต่างกัน

ขั้นตอนหลังการบำบัด: ผลิตภัณฑ์หลังปฏิกิริยามักประกอบด้วยด่างที่ยังไม่เกิดปฏิกิริยา ตัวทำละลาย และผลพลอยได้อื่นๆ เพื่อให้ได้ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสบริสุทธิ์ จำเป็นต้องมีขั้นตอนหลังการบำบัด เช่น การทำให้เป็นกลาง การซัก และการทำให้แห้ง เป้าหมายของขั้นตอนการบำบัดเหล่านี้คือการกำจัดด่างที่เหลือ ตัวทำละลาย และผลพลอยได้เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์บริสุทธิ์ขั้นสุดท้าย

เซลลูโลสไฮดรอกซีเอทิลถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เนื่องจากมีคุณสมบัติทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์และประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เซลลูโลสไฮดรอกซีเอทิลมีคุณสมบัติในการละลายน้ำได้ดี มีความข้น มีเสถียรภาพ สร้างฟิล์มและลื่นไหล และมักใช้ในสาขาต่อไปนี้:

วัสดุก่อสร้าง: ในวัสดุก่อสร้าง ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสใช้เป็นสารเพิ่มความข้นและสารกักเก็บน้ำสำหรับวัสดุที่ใช้ปูนซีเมนต์และวัสดุที่ใช้ยิปซัมเป็นหลัก โดยสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการก่อสร้างของวัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพ ปรับปรุงการกักเก็บน้ำ ความสามารถในการทำงาน และป้องกันการหย่อนของปูน ขยายเวลาเปิด และช่วยให้การก่อสร้างดำเนินไปอย่างราบรื่น

อุตสาหกรรมสี: สำหรับสี ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสใช้เป็นสารเพิ่มความข้น สารแขวนลอย และอิมัลซิไฟเออร์เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติการไหลและความเสถียรของสี ป้องกันการตกตะกอนของเม็ดสี และเพิ่มความเรียบและความเงาของสารเคลือบ

เครื่องสำอางและผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล: ในเครื่องสำอาง ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสมักใช้เป็นสารเพิ่มความข้น สารสร้างฟิล์ม และสารให้ความชุ่มชื้น ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสช่วยให้ผลิตภัณฑ์มีสัมผัสที่ดี ปรับปรุงเสถียรภาพและการยึดเกาะของผลิตภัณฑ์ และเพิ่มประสิทธิภาพในการให้ความชุ่มชื้น

อุตสาหกรรมยา: ในด้านเภสัชกรรม ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสใช้เป็นสารช่วยในผลิตภัณฑ์ยา โดยเป็นส่วนประกอบของเม็ดยาออกฤทธิ์นาน เคลือบฟิล์ม ฯลฯ ซึ่งสามารถควบคุมอัตราการปลดปล่อยยาและปรับปรุงเสถียรภาพและการดูดซึมของยา

อุตสาหกรรมอาหาร: ในอุตสาหกรรมอาหาร ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสใช้เป็นสารเติมแต่งอาหารเพื่อทำหน้าที่เพิ่มความข้น อิมัลชัน และการทำให้คงตัว ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องดื่ม เครื่องปรุงรส ผลิตภัณฑ์นม และอาหารอื่นๆ เพื่อปรับปรุงเนื้อสัมผัสและรสชาติของผลิตภัณฑ์

ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสยังมีการประยุกต์ใช้ที่สำคัญในอุตสาหกรรมการสกัดน้ำมัน การทำกระดาษ การพิมพ์และการย้อมสิ่งทอ ในการสกัดน้ำมัน ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสถูกใช้เป็นสารเพิ่มความข้นและสารทำให้คงตัวสำหรับของเหลวเจาะ ซึ่งสามารถปรับปรุงความสามารถในการแขวนลอยของของเหลวเจาะและป้องกันการพังทลายของผนังหลุม ในอุตสาหกรรมการผลิตกระดาษ ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสถูกใช้เป็นสารยึดเกาะและสารเสริมแรงเพื่อปรับปรุงความแข็งแรงและความทนทานของกระดาษ ในการพิมพ์และการย้อมสิ่งทอ ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสถูกใช้เป็นสารเพิ่มความข้นเพื่อช่วยให้สารละลายพิมพ์และย้อมกระจายอย่างสม่ำเสมอและปรับปรุงคุณภาพการพิมพ์และการย้อม

เซลลูโลสไฮดรอกซีเอทิลได้มาจากเซลลูโลสธรรมชาติผ่านปฏิกิริยาเคมีหลายชุด เซลลูโลสไฮดรอกซีเอทิลได้รับการนำไปใช้งานอย่างกว้างขวาง ไม่เพียงแต่เนื่องจากมีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่ยอดเยี่ยมเท่านั้น แต่ยังสามารถใช้ในการแก้ปัญหาต่างๆ ในอุตสาหกรรมต่างๆ เพื่อตอบสนองความต้องการทางเทคนิคที่แตกต่างกันได้อีกด้วย