Tsellyuloza efirlaritabiiy tsellyulozaga asoslangan modifikatsiyalangan tsellyuloza hosilalarining bir turi bo'lib, ular eterifikatsiya reaktsiyalari orqali turli funktsional guruhlarni kiritish orqali hosil bo'ladi. Zo'r ishlashi va keng qo'llanilishi bilan polimer materialining bir turi sifatida tsellyuloza efirlari qurilish, tibbiyot, oziq-ovqat, kosmetika, neft, qog'oz ishlab chiqarish, to'qimachilik va boshqa sohalarda yaxshi eruvchanligi, plyonka hosil qiluvchi xususiyatlari, yopishqoqligi, qalinlashtiruvchi xususiyatlari, suvni ushlab turishi va biologik muvofiqligi tufayli muhim qo'llaniladi. Quyida uning tuzilishi, tasnifi, ishlashi, tayyorlash usuli va qo'llanilishi haqida umumiy ma'lumot berilgan.
1. Tuzilishi va tasnifi
Tsellyuloza tabiiy polimer bo'lib, uning asosiy tuzilishi b-1,4-glikozid bog'lari bilan bog'langan glyukoza birliklaridan tashkil topgan va ko'p miqdordagi gidroksil guruhlarga ega. Bu gidroksil guruhlari eterlanish reaksiyalariga moyil bo‘lib, turli o‘rinbosarlar (masalan, metil, gidroksipropil, karboksimetil va boshqalar) ishqoriy sharoitda tsellyuloza efirlarini hosil qilish uchun kiritiladi.
Turli xil o'rnini bosuvchi moddalarga ko'ra, tsellyuloza efirlarini asosan quyidagi toifalarga bo'lish mumkin:
Anion tsellyuloza efirlari: oziq-ovqat, tibbiyot va neft burg'ilashda keng qo'llaniladigan natriy karboksimetil tsellyuloza (CMC-Na) kabi.
Noionik tsellyuloza efirlari: metil tsellyuloza (MC), gidroksipropil metil tsellyuloza (HPMC), gidroksietil tsellyuloza (HEC) va boshqalar, asosan qurilish, tibbiyot, kundalik kimyoviy moddalar va boshqa sohalarda qo'llaniladi.
Kationik tsellyuloza efirlari: qog'oz ishlab chiqarish qo'shimchalarida, suvni tozalashda va boshqa sohalarda ishlatiladigan trimetil ammoniy xlorid tsellyuloza kabi.
2. Ishlash xususiyatlari
Turli xil o'rnini bosuvchi moddalar tufayli tsellyuloza efirlari o'ziga xos xususiyatlarga ega, ammo odatda quyidagi afzalliklarga ega:
Yaxshi eruvchanlik: ko'pchilik tsellyuloza efirlari barqaror kolloidlar yoki eritmalar hosil qilish uchun suvda yoki organik erituvchilarda eritilishi mumkin.
Zo'r qalinlashuv va suvni ushlab turish: eritmaning viskozitesini sezilarli darajada oshirishi, suvning uchuvchanligini oldini olish va qurilish ohak kabi materiallarda suvni ushlab turishni kuchaytirishi mumkin.
Kino hosil qiluvchi xususiyat: shaffof va qattiq plyonka hosil qilishi mumkin, dori qoplamasi, qoplamasi va boshqalar uchun mos keladi.
Emulsifikatsiya va dispersiya: emulsiya tizimidagi dispers fazani barqarorlashtirish va emulsiya barqarorligini yaxshilash.
Biologik muvofiqligi va toksik emasligi: tibbiyot va oziq-ovqat sohalari uchun javob beradi.
3. Tayyorlash usuli
Tsellyuloza efirini tayyorlash odatda quyidagi bosqichlarni o'z ichiga oladi:
Tsellyulozani faollashtirish: gidroksidi tsellyuloza hosil qilish uchun tabiiy tsellyulozani natriy gidroksid bilan reaksiyaga kiriting.
Eterifikatsiya reaktsiyasi: o'ziga xos reaksiya sharoitida ishqoriy tsellyuloza va eterlashtiruvchi vosita (masalan, natriy xloroatsetat, metilxlorid, propilen oksidi va boshqalar) turli o'rinbosarlarni kiritish uchun eterlanadi.
Neytrallash va yuvish: reaktsiya natijasida hosil bo'lgan qo'shimcha mahsulotlarni zararsizlantiring va kirlarni olib tashlash uchun yuving.
Quritish va maydalash: nihoyat tayyor tsellyuloza efir kukunini oling.
Reaktsiya jarayoni haroratni, pH qiymatini va reaktsiya vaqtini qat'iy nazorat qilish kerak, bu almashtirish darajasini (DS) va mahsulotning bir xilligini ta'minlashi kerak.
4. Asosiy qo'llash sohalari
Qurilish materiallari:Gidroksipropil metiltsellyuloza (HPMC)tsement ohak, shlakli kukun, kafel yopishtiruvchi va boshqalarda keng qo'llaniladi va suvni ushlab turish, qalinlash, sarkmaga qarshi va hokazo rolini o'ynaydi.
Farmatsevtika sanoati:Gidroksipropil tsellyuloza (HPC), gidroksietiltsellyuloza (HEC)va boshqalar yaxshi plyonka hosil qiluvchi xususiyatga ega va doimiy ajralib chiqadigan ta'sirga ega bo'lgan planshet qoplamalarini, doimiy chiqariladigan planshet substratlarini va boshqalarni tayyorlash uchun ishlatiladi.
Oziq-ovqat sanoati:Karboksimetil tsellyuloza (CMC)muzqaymoq, soslar, ichimliklar va boshqalar kabi quyuqlashtiruvchi, stabilizator va emulsifikator sifatida ishlatiladi.
Kundalik kimyo sanoati: mahsulotning viskozitesini va barqarorligini yaxshilash uchun shampun, detarjan, terini parvarish qilish mahsulotlari va boshqalarda qo'llaniladi.
Yog 'burg'ulash: CMC va HEC burg'ulash suyuqliklarining yopishqoqligi va yog'lanishini oshirish va ish samaradorligini oshirish uchun burg'ulash suyuqligi qo'shimchalari sifatida ishlatilishi mumkin.
Qog'oz ishlab chiqarish va to'qimachilik: mustahkamlovchi, o'lchamli, yog'ga chidamlilik va ifloslanishga qarshi rol o'ynaydi va mahsulotlarning fizik xususiyatlarini yaxshilaydi.
5. Rivojlanish istiqbollari va muammolari
Yashil kimyo, qayta tiklanadigan manbalar va parchalanadigan materiallar bo'yicha chuqur tadqiqotlar natijasida tsellyuloza efirlari tabiiy manbalari va ekologik tozaligi tufayli ko'proq e'tiborga sazovor bo'ldi. Kelajakdagi tadqiqot yo'nalishlari asosan quyidagilarni o'z ichiga oladi:
Aqlli sezgir va bioaktiv materiallar kabi yuqori samarali, funktsional tsellyuloza efirlarini ishlab chiqing.
Tayyorgarlik jarayonini ko'kalamzorlashtirish va avtomatlashtirishni yaxshilash, ishlab chiqarish energiya sarfini va ifloslanishini kamaytirish.
Yangi energiya, ekologik toza materiallar, biomeditsina va boshqa sohalardagi ilovalarni kengaytiring.
Biroq, tsellyuloza efiri hali ham yuqori xarajat, almashtirish darajasini nazorat qilish qiyinligi va sintez jarayonidagi partiyadan partiyaga farqlar kabi muammolarga duch kelmoqda, ular texnologik innovatsiyalar orqali doimiy ravishda optimallashtirilishi kerak.
Ko'p funktsiyali tabiiy polimer hosilasi sifatida tsellyuloza efiri atrof-muhitni muhofaza qilish va ishlash afzalliklariga ega va ko'plab sanoat mahsulotlarida ajralmas qo'shimcha hisoblanadi. Barqaror rivojlanish va yashil materiallarga urg'u berilgan holda, uning tadqiqoti va qo'llanilishi hali ham keng rivojlanish maydoniga ega. Kelajakda fanlararo fanlarning integratsiyasi va yangi texnologiyalarni joriy etish orqali tsellyuloza efiri yanada yuqori darajadagi sohalarda muhim rol o'ynashi kutilmoqda.
Yuborilgan vaqt: 20-may-2025-yil