Hydroxyethyl cellulose (HEC) là một ete cellulose không ion hòa tan trong nước và nguồn chính của nó là cellulose tự nhiên. Cellulose tự nhiên có mặt rộng rãi trong thực vật và là thành phần chính của thành tế bào thực vật. Cụ thể, hydroxyethyl cellulose được tạo ra bằng cách phản ứng hóa học giữa cellulose tự nhiên với ethylene oxide trong điều kiện kiềm. Quá trình phản ứng hóa học này thường được gọi là ethoxylation và kết quả là các nhóm hydroxyl trên các phân tử cellulose tự nhiên được thay thế một phần hoặc hoàn toàn để tạo thành hydroxyethyl cellulose với các nhóm ethoxy.
Sau đây là các bước cụ thể của quá trình chế biến hydroxyethyl cellulose:
Nguồn cellulose: Cellulose thường được chiết xuất từ các vật liệu thực vật như bông và gỗ. Cellulose chiết xuất được tinh chế và tẩy trắng để loại bỏ tạp chất như lignin, hemicellulose và các thành phần không phải cellulose khác để thu được cellulose có độ tinh khiết cao.
Xử lý kiềm hóa: Trộn xenluloza với dung dịch natri hiđroxit (NaOH) cô đặc, nhóm hydroxyl trong xenluloza phản ứng với natri hiđroxit tạo thành natri xenluloza. Trong quá trình này, cấu trúc phân tử xenluloza mở rộng đến một mức độ nhất định, giúp phản ứng với etylen oxit dễ dàng hơn.
Phản ứng etoxyl hóa: Natri xenluloza kiềm hóa được trộn với etylen oxit (C2H4O) ở nhiệt độ và áp suất nhất định. Cấu trúc vòng của etylen oxit mở ra để tạo thành nhóm etoxy (-CH2CH2OH), kết hợp với nhóm hydroxyl trên các phân tử cellulose để tạo thành hydroxyethyl cellulose. Quá trình phản ứng này có thể được thực hiện ở các mức độ khác nhau, tạo ra hydroxyethyl cellulose với các mức độ thay thế khác nhau.
Xử lý sau: Sản phẩm sau phản ứng thường chứa kiềm chưa phản ứng, dung môi và các sản phẩm phụ khác. Để thu được hydroxyethyl cellulose tinh khiết, cần phải thực hiện các bước xử lý sau như trung hòa, rửa và sấy khô. Mục tiêu của các bước xử lý này là loại bỏ kiềm, dung môi và sản phẩm phụ còn sót lại để thu được sản phẩm tinh khiết cuối cùng.
Hydroxyethyl cellulose đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp do tính chất hóa học độc đáo và hiệu suất tuyệt vời của nó. Cụ thể, hydroxyethyl cellulose có độ hòa tan trong nước tốt, độ đặc, độ ổn định, độ tạo màng và độ bôi trơn, và thường được sử dụng trong các lĩnh vực sau:
Vật liệu xây dựng: Trong vật liệu xây dựng, hydroxyethyl cellulose chủ yếu được sử dụng làm chất làm đặc và chất giữ nước cho vật liệu gốc xi măng và vật liệu gốc thạch cao. Nó có thể cải thiện hiệu quả hiệu suất xây dựng của vật liệu, cải thiện khả năng giữ nước, khả năng thi công và chống võng của vữa, kéo dài thời gian mở và đảm bảo tiến độ thi công suôn sẻ.
Ngành công nghiệp sơn: Trong sơn, hydroxyethyl cellulose được sử dụng như một chất làm đặc, chất tạo huyền phù và chất nhũ hóa để cải thiện tính lưu biến và độ ổn định của sơn, ngăn ngừa lắng đọng sắc tố và tăng độ phẳng và độ bóng của lớp phủ.
Mỹ phẩm và sản phẩm chăm sóc cá nhân: Trong mỹ phẩm, hydroxyethyl cellulose thường được sử dụng làm chất làm đặc, tạo màng và dưỡng ẩm. Nó có thể cung cấp cho sản phẩm cảm giác tốt, cải thiện độ ổn định và độ bám dính của sản phẩm, và tăng cường hiệu quả dưỡng ẩm.
Ngành dược phẩm: Trong lĩnh vực dược phẩm, hydroxyethyl cellulose được sử dụng làm tá dược cho các chế phẩm dược phẩm. Là thành phần của viên nén giải phóng kéo dài, màng bao phim, v.v., nó có thể kiểm soát tốc độ giải phóng thuốc và cải thiện độ ổn định và khả dụng sinh học của thuốc.
Ngành công nghiệp thực phẩm: Trong ngành công nghiệp thực phẩm, hydroxyethyl cellulose được sử dụng như một chất phụ gia thực phẩm để đóng vai trò làm đặc, nhũ hóa và ổn định. Nó được sử dụng rộng rãi trong đồ uống, gia vị, sản phẩm từ sữa và các loại thực phẩm khác để cải thiện kết cấu và hương vị của sản phẩm.
Hydroxyethyl cellulose cũng có những ứng dụng quan trọng trong các ngành công nghiệp khai thác dầu, sản xuất giấy, in dệt và nhuộm. Trong khai thác dầu, hydroxyethyl cellulose được sử dụng như một chất làm đặc và chất ổn định cho chất lỏng khoan, có thể cải thiện khả năng treo của chất lỏng khoan và ngăn ngừa sụp đổ thành giếng. Trong ngành công nghiệp sản xuất giấy, nó được sử dụng như một tác nhân giữ và chất gia cố để cải thiện độ bền và độ bền của giấy. Trong in và nhuộm dệt, hydroxyethyl cellulose được sử dụng như một chất làm đặc để giúp bùn in và nhuộm được phân phối đều và cải thiện chất lượng in và nhuộm.
Hydroxyethyl cellulose được lấy từ cellulose tự nhiên thông qua một loạt các phản ứng hóa học. Ứng dụng rộng rãi của nó không chỉ do tính chất vật lý và hóa học tuyệt vời của nó, mà còn vì nó có thể cung cấp các giải pháp đa dạng trong nhiều ngành công nghiệp để đáp ứng các nhu cầu kỹ thuật khác nhau.
Thời gian đăng: 13-08-2024