Поліаніонна целюлоза (PAC) — це хімічно модифікована похідна целюлози, яка є природним полісахаридом, що міститься в клітинних стінках рослин.PAC широко використовується в різних галузях промисловості, включаючи видобуток нафти, харчову промисловість, фармацевтичну та косметичну промисловість, завдяки своїм унікальним хімічним властивостям.Його хімічний склад, структура та властивості роблять його важливою добавкою в багатьох сферах застосування.
Структура целюлози:
Целюлоза — лінійний полісахарид, що складається з повторюваних одиниць молекул β-D-глюкози, з’єднаних β(1→4) глікозидними зв’язками.Кожна одиниця глюкози містить три гідроксильні (-OH) групи, які є вирішальними для хімічної модифікації.
Хімічна модифікація:
Поліаніонну целюлозу отримують шляхом хімічної модифікації целюлози.Процес модифікації включає введення аніонних груп на целюлозну основу, що надає їй специфічних властивостей.Загальні методи модифікації целюлози включають реакції етерифікації та етерифікації.
Аніонні групи:
Аніонні групи, додані до целюлози під час модифікації, надають поліаніонних властивостей отриманому полімеру.Ці групи можуть включати карбоксилатні (-COO⁻), сульфатні (-OSO₃⁻) або фосфатні (-OPO3⁻) групи.Вибір аніонної групи залежить від бажаних властивостей і передбачуваних застосувань поліаніонної целюлози.
Хімічний склад PAC:
Хімічний склад поліаніонної целюлози змінюється залежно від конкретного методу синтезу та передбачуваного застосування.Однак, загалом, PAC складається в основному з целюлозної основи з приєднаними до неї аніонними групами.Ступінь заміщення (DS), який відноситься до середньої кількості аніонних груп на одиницю глюкози, може змінюватися і значною мірою впливає на властивості PAC.
Приклад хімічної структури:
Приклад хімічної структури поліаніонної целюлози з карбоксилатними групами такий:
Структура поліаніонної целюлози
У цій структурі сині кружечки позначають одиниці глюкози целюлозної основи, а червоні кружечки позначають карбоксилатні аніонні групи (-COO⁻), приєднані до деяких одиниць глюкози.
Властивості:
Поліаніонна целюлоза демонструє кілька бажаних властивостей, зокрема:
Модифікація реології: може контролювати в’язкість і втрату рідини в різних сферах застосування, таких як бурові рідини в нафтовій промисловості.
Утримання води: PAC може поглинати та утримувати воду, що робить його корисним у продуктах, які потребують контролю вологості, таких як харчові продукти або фармацевтичні препарати.
Стабільність: покращує стабільність і продуктивність у різних композиціях, запобігаючи поділу фаз або агрегації.
Біологічна сумісність: у багатьох сферах застосування PAC є біосумісним і нетоксичним, що робить його придатним для використання у фармацевтичних і харчових продуктах.
Застосування:
Поліаніонна целюлоза знаходить застосування в різних галузях промисловості:
Нафтові бурові рідини: PAC є ключовою добавкою до бурових розчинів для контролю в’язкості, втрати рідини та інгібування сланцю.
Переробка харчових продуктів: використовується як загусник, стабілізатор або агент, що утримує воду, у харчових продуктах, таких як соуси, заправки та напої.
Фармацевтика: PAC служить сполучною речовиною, дезінтегрантом або модифікатором в’язкості в таблетованих формах, суспензіях і місцевих кремах.
Косметика: використовується в продуктах особистої гігієни, таких як креми, лосьйони та шампуні, для забезпечення контролю в’язкості та стабільності.
Виробництво:
Процес виробництва поліаніонної целюлози включає кілька етапів:
Джерело целюлози: целюлозу зазвичай отримують з деревної маси або бавовняного лінту.
Хімічна модифікація: Целюлоза піддається реакціям етерифікації або естерифікації для введення аніонних груп на одиниці глюкози.
Очищення: модифікована целюлоза очищається для видалення домішок і побічних продуктів.
Сушіння та пакування: очищена поліаніонна целюлоза висушується та упаковується для розповсюдження в різні галузі промисловості.
поліаніонна целюлоза - це хімічно модифікована похідна целюлози з аніонними групами, приєднаними до целюлозної основи.Його хімічний склад, включаючи тип і щільність аніонних груп, визначає його властивості та придатність для різних застосувань у таких галузях, як буріння нафти, харчова промисловість, фармацевтика та косметика.Завдяки точному контролю синтезу та рецептури поліаніонна целюлоза продовжує залишатися незамінною добавкою до багатьох продуктів і процесів у всьому світі.
Час публікації: 11 квітня 2024 р