Sellýuloza efirini önümçilikde taýýarlamak we ulanmak

Sellýuloza efiriniň görnüşleri, taýýarlaýyş usullary, häsiýetleri we aýratynlyklary, şeýle hem sellýuloza efiriniň nebit, gurluşyk, kagyz öndürmek, dokma, derman, azyk, fotoelektrik materiallary we gündelik himiýa senagatynda ulanylyşy gözden geçirildi.Ösüş perspektiwalary bolan sellýuloza efir önümleriniň käbir täze görnüşleri girizildi we ulanylyş perspektiwalary göz öňünde tutuldy.

Açar sözler:sellýuloza efir;Çykyş;Arza;Sellýuloza önümleri

Sellýuloza tebigy polimer birleşmesiniň bir görnüşidir.Himiki gurluşy, esasy halka hökmünde suwuk β-glýukoza bilen polisakarid makromolekuladyr, her esasy halkada bir esasy gidroksil topary we iki sany ikinji gidroksil topary bar.Himiki üýtgemeler arkaly sellýuloza önümleriniň bir toparyny alyp bolýar, sellýuloza efir şolaryň biridir.Sellýuloza efir sellýuloza we NaOH reaksiýasy bilen alynýar, soňra önümiň duzuny we natriý sellýulozasyny ýuwmak arkaly metan hlorid, etilen oksidi, propilen oksidi we ş.m. ýaly dürli funksional monomerler bilen efirlenýär.Sellýuloza efir sellýulozanyň möhüm önümidir, lukmançylyk we saglyk, gündelik himiýa, kagyz, azyk, derman, gurluşyk, materiallar we beýleki pudaklarda giňden ulanylyp bilner.Şonuň üçin sellýuloza efiriniň ösdürilmegi we ulanylmagy täzelenip bilýän biomassiýa çeşmelerini hemmetaraplaýyn ulanmak, täze materiallary we täze tehnologiýalary ösdürmek üçin oňyn ähmiýete eýe.

1. Sellýuloza efirini klassifikasiýa we taýýarlamak

Sellýuloza efirleriniň klassifikasiýasy, adatça, ion aýratynlyklaryna görä dört kategoriýa bölünýär.

1.1 Nonion däl sellýuloza efir

Ion däl sellýuloza efir, esasan, sellýuloza alkil efiridir, taýýarlamak usuly sellýuloza we NaOH reaksiýasy bilen, soň bolsa metan hlorid, etilen oksidi, propilen oksidi eterifikasiýa reaksiýasy ýaly dürli funksional monomerler bilen, soňra bolsa önümi ýuwmak arkaly bolýar. almak üçin duz we natriý sellýuloza.Esasy metil sellýuloza efir, metil gidroksietil sellýuloza efir, metil gidroksipropil sellýuloza efir, gidroksietil sellýuloza efir, sianetil sellýuloza efir, gidroksibutil sellýuloza efir.Onuň ulanylyşy örän giňdir.

1.2 Anion sellýuloza efir

Anion sellýuloza efir esasan karboksimetil sellýuloza natriý, karboksimetil gidroksietil sellýuloza natriýidir.Taýýarlyk usuly sellýuloza we NaOH reaksiýasy bilen bolup, monohloroasetik kislota ýa-da etilen oksidi, propilen oksidi bilen efirlenýär we almak üçin önümiň duzuny we natriý sellýulozasyny ýuwuň.

1.3 kationiki sellýuloza efir

Kationiki sellýuloza efir esasan 3 - hlor - 2 - gidroksipropil trimetil ammiak hlorid sellýuloza efiridir.Taýýarlyk usuly sellýuloza we NaOH reaksiýasy bilen, soňra kationiki efirleýji serişde 3 - hlor - 2 - gidroksipropil trimetil ammiak hloridi ýa-da etilen oksidi, propilen oksidi efirleýji reaksiýa bilen, soňra önümiň duzuny we natrini ýuwmak arkaly bolýar. almak üçin sellýuloza.

1.4 Zwitterion sellýuloza efir

Zwitterion sellýuloza efiriniň molekulýar zynjyrda hem anion toparlary, hem-de kationiki toparlary bar, taýýarlamak usuly sellýuloza we NaOH reaksiýasy bilen, soň bolsa hloroasetik kislotasy we kationiki efirleýji serişdesi 3 - hlor - 2 gidroksipropil trimetil ammiak hlorid eterifikasiýa reaksiýasy bilen ýuwulýar. önümiň duzy we natriý sellýuloza bilen we alynýar.

2. sellýuloza efiriniň häsiýetleri we aýratynlyklary

2.1 Daş görnüş aýratynlyklary

Sellýuloza efir, adatça ak ýa-da süýtli ak, tagamsyz, zäherli däl, süýümli poroşokyň suwuklygy, çyglylygy siňdirmek aňsat, suwda ereýän aç-açan durnukly kolloide öwrülýär.

2.2 Filmiň emele gelmegi we ýelmeşmegi

Sellýuloza efiriniň efirlenmegi, erginligi, film emele getiriş ukyby, baglanyşyk güýji we duz çydamlylygy ýaly häsiýetlerine uly täsir edýär.Sellýuloza efiriniň ýokary mehaniki güýji, çeýeligi, ýylylyga garşylygy we sowuga garşylygy bar we dürli rezinler we plastifikatorlar bilen oňat utgaşyklygy bar, plastmassa, film, lak, ýelimleýji, lateks we derman örtük materiallaryny öndürmek üçin ulanylyp bilner.

2.3 Çekişme

Metil sellýuloza sowuk suwda ereýär, gyzgyn suwda eremeýär, ýöne käbir organiki erginlerde hem ereýär;Metil gidroksietil sellýuloza sowuk suwda ereýär, gyzgyn suwda we organiki erginlerde eräp bilmeýär.Metöne metil sellýulozanyň we metil gidroksietil sellýulozanyň suwly ergini gyzdyrylanda, metil sellýuloza we metil gidroksietil sellýulozasy çöker.Metil sellýuloza 45 ~ 60 at, garyşyk efirlenen metil gidroksietil sellýuloza 65 ~ 80 at çökündi.Temperatura peselende çökündiler gaýtadan erär.

Natriý gidroksietil sellýuloza we karboksimetil gidroksietil sellýuloza islendik temperaturada suwda ereýär, ýöne organiki erginlerde eräp bilmeýär (birnäçe kadadan çykmalar bilen).

2.4 Galyňlaşma

Sellýuloza efir suwda kolloid görnüşinde erär we onuň ýapyşyklygy sellýuloza efiriniň polimerizasiýa derejesine baglydyr.Erginde gidrasiýa makromolekulalary bar.Makromolekulalaryň garyşmagy sebäpli, erginiň akym häsiýeti Nýuton suwuklyklaryndan tapawutlanýar, ýöne gyrkym güýçleriniň üýtgemegi bilen üýtgeýän hereketi görkezýär.Sellýuloza efiriniň makromolekulýar gurluşy sebäpli, erginiň ýelimliligi konsentrasiýanyň ýokarlanmagy bilen çalt ýokarlanýar we temperaturanyň ýokarlanmagy bilen çalt azalýar.

2.5 Pese gaçmak

Sellýuloza efir suw fazasynda ulanylýar.Suw bar bolsa bakteriýalar köpeler.Bakteriýalaryň köpelmegi ferment bakteriýalarynyň öndürilmegine getirýär.Ferment bakteriýalary, sellýuloza efiriniň döwülmegine ýanaşyk suwsuzlandyrylan glýukoza birligini baglanyşdyrdy we polimeriň molekulýar agramy azaldy.Şol sebäpden, sellýuloza efiriniň suwly ergini has uzak wagtlap saklanmaly bolsa, antibakterial sellýuloza efir ulanylsa-da, oňa konserwant goşulmalydyr.

3. sellýuloza efirini senagatda ulanmak

3.1 Nebit senagaty

Natriý karboksimetil sellýuloza esasan nebit ekspluatasiýasynda ulanylýar.Palçyk öndürmekde ýelimliligi ýokarlandyrmak we suwuň ýitgisini azaltmak üçin ulanylýar.Dürli erän duz hapalanmagyna garşy durup we nebitiň dikeliş tizligini ýokarlandyryp biler.

Natriý karboksimetil gidroksipropil sellýuloza we natriý karboksimetil gidroksietil sellýuloza has gowy burawlaýjy palçykdan bejeriş serişdesi we gutarnykly suwuk materiallary taýýarlamak, ýokary süýüm derejesi, duz garşylygy, kalsiý garşylygy, gowy viskozifikasiýa ukyby, temperatura garşylygy (160 ℃).Süýji suwy, deňiz suwuny we doýgun duzly suw buraw suwuklygyny taýýarlamak üçin amatly, kalsiý hloridiň agramy astynda dürli dykyzlyga (103 ~ 1279 / cm3) buraw suwuklygyna garylyp, belli bir ýapyşykly we pes süzgüçli bolmagy mümkin. kuwwaty, ýapyşyklygy we süzgüç kuwwaty gidroksietil sellýulozadan has gowudyr, ýag öndürmek üçin oňat goşundylardyr.Natriý karboksimetil sellýuloza, sellýuloza önümleriniň nebit ulanylyşynda, buraw suwuklygynda, sement suwuklygy, döwük suwuklygy we nebit önümçiligini gowulandyrmak üçin giňden ulanylýar, esasanam buraw suwuklygynyň sarp edilişi has uludyr, esasy uçuş we gonuş süzgüç we viskozizasiýa.

Gidroksietil sellýuloza, palçyk galyňlaşdyryjy stabilizator hökmünde burawlamak, tamamlamak we sementlemek işinde ulanylýar.Gidroksietil sellýuloza we natriý karboksimetil sellýuloza, gowy galyňlaşdyryjy täsir bilen deňeşdirilende guar sakgyjy, asma çäge, duzuň köp bolmagy, gowy ýylylyga garşylyk we ownuk garşylyk, az suwuklyk ýitirilmegi, rezin blok, pes galyndy aýratynlyklary giňden ulanyldy.

3.2 Gurluşyk we örtük pudagy

Gurluşyk binasy we gips garyndysy: natriý karboksimetil sellýuloza saklaýjy serişde, suw saklaýjy serişde, galyňlaşdyryjy we baglaýjy hökmünde ulanylyp bilner, gipsiň aşagy we sement aşaky gips, minom we ýer tekizleýji material dispersant, suw saklaýjy serişde, galyňlaşdyryjy hökmünde ulanylyp bilner.Karboksimetil sellýulozadan öndürilen gazlandyrylan beton bloklar üçin ýörite örme we gips garyndysy, bu işiň işleýşini, suwuň saklanmagyny we minomyň ýarylmagyna garşylygyny ýokarlandyryp, blok diwarynyň ýarylmagyndan we boşlugyndan gaça durup biler.

Gurluşyk ýerüsti bezeg materiallary: Cao Mingqian we daşky gurşawy goramak binasynyň üstki bezeg materiallaryndan ýasalan beýleki metil sellýuloza, önümçilik prosesi ýönekeý, arassa, ýokary derejeli diwar, daş kafel üstü, sütün üçin hem ulanylyp bilner , planşetiň üstki bezegi.Karboksimetil sellýulozadan ýasalan Huang Jianping, güýçli birleşdiriji güýje, gowy deformasiýa ukybyna eýe bolan, ýarylmaýar we ýykylmaýar, gowy suw geçirmeýän täsir, açyk we reňkli, ajaýyp bezeg täsiri bolan keramiki kafel möhürleýjisidir.

Örtüklerde ulanmak: Metil sellýuloza we gidroksietil sellýuloza lateks örtükleri üçin stabilizator, galyňlaşdyryjy we suw saklaýjy serişde hökmünde ulanylyp bilner, üstesine-de reňkli sement örtükleri üçin disperser, viskozifikator we film emele getiriji serişde hökmünde hem ulanylyp bilner.Lateks boýagyna degişli aýratynlyklar we ýelimlilik bilen sellýuloza efirini goşmak, lateks boýagynyň gurluşyk işini gowulaşdyryp, dargamagynyň öňüni alyp biler, saklamagyň durnuklylygyny ýokarlandyryp we kuwwatyny ýapyp biler.Daşary ýurtlarda esasy sarp ediş ugry lateks örtükleridir, şonuň üçin sellýuloza efir önümleri köplenç lateks boýag galyňlaşdyryjysynyň ilkinji seçimine öwrülýär.Mysal üçin, üýtgedilen metil gidroksietil sellýuloza efir, oňat giňişleýin häsiýetleri sebäpli lateks boýagynyň galyňlaşmagynda öňdebaryjy orny saklap biler.Mysal üçin, sellýuloza efiriniň özboluşly termiki gel häsiýetleri we erginligi, duz garşylygy, ýylylyga garşylygy we ýerüsti işjeňligi sebäpli, suw saklaýjy serişde, asma serişdesi, emulsifikator, film emele getiriji serişde, çalgy, baglaýjy we reologiki düzediş hökmünde ulanylyp bilner. .

3.3 Kagyz senagaty

Kagyz çygly goşundylar: CMC süýümli dispersant we kagyz güýçlendiriji hökmünde ulanylyp bilner, pulpa goşup bolýar, sebäbi natriý karboksimetil sellýuloza we pulpa we gaplaýyş bölejikleri birmeňzeş zarýad alýar, süýümiň deňligini ýokarlandyryp, güýjüni ýokarlandyryp biler. kagyz.Kagyzyň içine güýçlendiriji hökmünde süýümleriň arasyndaky baglanyşyk hyzmatdaşlygyny ýokarlandyrýar we dartyş güýjüni ýokarlandyryp, garşylygy döwüp, kagyz deňligini we beýleki fiziki görkezijileri ösdürip biler.Natriý karboksimetil sellýuloza pulpada ululyk serişdesi hökmünde hem ulanylyp bilner.Öz ölçeg derejesine goşmaça, rozin, AKD we beýleki ululyk serişdelerini goraýjy serişde hökmünde hem ulanylyp bilner.Kationiki sellýuloza efirini kagyz saklamak kömek süzgüji, inçe süýümiň we doldurgyjyň saklanyş tizligini ýokarlandyrmak, kagyz berkitmek hökmünde hem ulanyp bolýar.

Örtük ýelimi: Kagyz örtük ýelimini gaýtadan işlemek üçin ulanylýar, lateksiň bir bölegi peýniri çalşyp biler, şonuň üçin syýa çap etmek aňsat, gyrasy açyk bolar.Şeýle hem pigment disperseri, viskozifikator we stabilizator hökmünde ulanylyp bilner.

Faceerüsti ululyk serişdesi: Natriý karboksimetil sellýuloza kagyz ýüzüni ulaldýan serişde hökmünde ulanylyp bilner, poliwinil spirtiniň häzirki ulanylyşy bilen deňeşdirilende, ýerüsti güýji takmynan 10% ýokarlandyrylandan soň üýtgedilen krahmal, dozasy azalýar takmynan 30% ýokarlanýar.Kagyz öndürmek üçin geljegi uly ýerüsti serişdedir we onuň täze görnüşleriniň tapgyry işjeň ösdürilmelidir.Kationiki sellýuloza efir, kationiki krahmaldan has gowy ýerüsti ölçeg öndürijiligine eýedir, diňe bir kagyzyň üstki güýjüni ýokarlandyryp bilmez, eýsem kagyzyň syýa siňdirilmegini gowulandyryp, boýag täsirini ýokarlandyryp biler, şeýle hem geljegi uly ýer ölçeg serişdesidir.

3.4 Dokma senagaty

Dokma senagatynda sellýuloza efirini dokma önümi üçin ulaldyjy, tekizleýji we galyňlaşdyryjy serişde hökmünde ulanyp bolýar.

Ölçeg serişdesi: natriý karboksimetil sellýuloza, gidroksietil karboksimetil sellýuloza efiri, gidroksipropil karboksimetil sellýuloza efir we beýleki görnüşler ululyk serişdesi hökmünde ulanylyp bilner, ýaramazlaşmak we galyp, çap etmek we boýamak aňsat däl, boýagy birleşdirip biler. suwda kolloid.

Düzeltmek serişdesi: boýagyň gidrofil we osmotik güýjüni ýokarlandyryp biler, sebäbi ýelimliligiň üýtgemegi az, reňk tapawudyny sazlamak aňsat;Kationiki sellýuloza efiriniň boýamak we reňklemek täsiri hem bar.

Galyňlaşdyrma serişdesi: natriý karboksimetil sellýuloza, gidroksietil karboksimetil sellýuloza efir, gidroksipropil karboksimetil sellýuloza efirini ownuk galyndy, ýokary reňk derejesi aýratynlyklary bolan çap we boýamak üçin galyňlaşdyryjy serişde hökmünde ulanyp bolýar, dokma goşundylarynyň bir toparydyr.

3.5 Öý himiýa senagaty

Durnuk viskozifikator: Gaty poroşok çig mal pasta önümlerindäki natriý metilseluloza, suwuk ýa-da emulsiýa kosmetikasynyň galyňlaşmagy, ýaýramagy, birmeňzeşleşmegi we beýleki rollarda dispersiýanyň asma durnuklylygyny oýnaýar.Durnuklaýjy we viskozifikator hökmünde ulanylyp bilner.

Emulsifikasiýa stabilizatory: melhem, şampun emulsifikatory, galyňlaşdyryjy we stabilizator ediň.Natriý karboksimetil gidroksipropil sellýuloza, diş pastasynyň oňat formallygy, uzak möhletli deformasiýasy, birmeňzeş we näzik tagamy bolmagy üçin, oňat tikotrop häsiýetleri bolan diş pastasy ýelimleýji stabilizator hökmünde ulanylyp bilner.Natriý karboksimetil gidroksipropil sellýuloza duzuna garşylyk, kislota garşylygy has ýokary, täsiri karboksimetil sellýulozadan has gowudyr, viskozifierde, kir birikmesiniň öňüni alyş serişdesinde ulanylyp bilner.

Dispersiýa galyňlaşdyryjy: erguwujy önümlerde natriý karboksimetil sellýulozany ýuwujy ýuwujy kir ýuwujy, suwuk ýuwujy ýuwujy we dispersant hökmünde umumy ulanmak.

3.6 Derman we azyk senagaty

Derman senagatynda gidroksipropil karboksimetil sellýuloza, derman serişdeleri hökmünde ulanylýar, agyz derman süňkleriniň gözegçilik astynda goýberilmeginde we dowamly goýberiliş taýýarlyklarynda, neşe serişdeleriniň goýberilmegini kadalaşdyrýan goýberiji material hökmünde, örtük materialy dowamly goýberiji serişde, dowamly goýberiş bölejikleri hökmünde ulanylyp bilner. , dowamly goýberiş kapsulalary.Iň köp ulanylýan metil karboksimetil sellýuloza, etil karboksimetil sellýuloza, MC ýaly planşetler we kapsulalar ýa-da şeker bilen örtülen planşetler öndürilende ulanylýar.

Sellýuloza efiriniň hil derejesi azyk senagatynda ulanylyp bilner, dürli iýmitlerde täsirli galyňlaşdyryjy serişde, emulsifikator, stabilizator, alyjy, suw saklaýjy we mehaniki köpükleýji serişdedir.Metil sellýuloza we gidroksipropil metil sellýuloza zyýanly metabolik inert maddalary hökmünde ykrar edildi.Süýt we krem ​​önümleri, ýakymly ysly zatlar, jam, jele, bankalar, stol siroplary we içgiler ýaly iýmitlere ýokary arassalygy (99.5% ýa-da has arassalygy) karboksimetil sellýuloza goşup bolýar.90% -den gowrak karboksimetil sellýulozanyň arassalygy iýmit bilen baglanyşykly ugurlarda ulanylyp bilner, meselem, täze miweleri daşamak we saklamak üçin ulanylýar, plastmassa örtük gowy gorap saklaýar, az hapalanýar, zyýany ýok, mehanizirlenen önümçilik artykmaçlyklary aňsat.

3.7 Optiki we elektrik funksional materiallar

Elektrolit galyňlaşdyryjy stabilizator: sellýuloza efiriniň ýokary arassalygy, gowy kislota garşylygy, duz garşylygy, esasanam demir we agyr metal düzümi pes, şonuň üçin kolloid gaty durnukly, aşgar batareýa, sink marganes batareýasy elektrolit galyňlaşdyryjy stabilizator.

Suwuk kristal materiallary: 1976-njy ýyldan başlap, gidroksipropil sellýulozanyň - suw ulgamynyň suwuk kristal soraş fazasynyň ilkinji açyşy, degişli organiki erginde tapyldy, ýokary konsentrasiýadaky köp sellýuloza emele gelenler anizotrop erginini döredip biler, mysal üçin gidroksipropil sellýuloza we asetat, propionat , benzoat, ftalat, asetiksetil sellýuloza, gidroksietil sellýuloza we ş.m. Kolloid ion suwuk kristal erginini emele getirmekden başga-da, gidroksipropil sellýulozanyň käbir esterleri hem bu häsiýeti görkezýär.

Köp sellýuloza efirleri termotrop suwuk kristal häsiýetlerini görkezýär.Asetil gidroksipropil sellýuloza 164 below aşakda termogen holester suwuk kristalyny emele getirdi.Asetoasetat gidroksipropil sellýuloza, trifloroasetat gidroksipropil sellýuloza, gidroksipropil sellýuloza we olardan emele gelenler, etil gidroksipropil sellýuloza, trimetilsiliselluloza we butildimetilsiliselluloza, heptil sellýuloza we butoksiletil sellýuloza, gidroksietil sellýulozaSellýuloza benzoat, p-metoksibenzoat we p-metilbenzoat, sellýuloza heptanaty ýaly käbir sellýuloza efirleri termogen holester suwuk kristallaryny emele getirip biler.

Elektrik izolýasiýa materialy: akrilonitril üçin sianetil sellýuloza efirleýji serişdesi, ýokary dielektrik hemişelik, pes ýitgi koeffisiýenti fosfor we elektroluminesent lampalar rezin matrisa we transformator izolýasiýasy hökmünde ulanylyp bilner.

4. osingapylyş bellikleri

Specialörite funksiýalary bolan sellýuloza önümlerini almak üçin himiki üýtgemeleri ulanmak, dünýädäki iň uly tebigy organiki madda bolan sellýuloza üçin täze ulanyş tapmagyň täsirli usulydyr.Sellýuloza önümleriniň biri hökmünde ajaýyp aýratynlyklary sebäpli fiziologiki zyýansyz, hapalanmazdan suwda erän polimer materiallary ýaly sellýuloza efirleri köp pudaklarda ulanyldy we ösüş üçin has giň perspektiwalara eýe bolar.