Sifat hidroksietil selulosa

Hydroxyethyl cellulose (HEC) adalah polimer yang larut dalam air nonionik yang banyak digunakan di berbagai bidang industri. Ini terutama diproduksi oleh reaksi kimia seperti alkalisasi dan eterifikasi selulosa alami. Ini memiliki sifat fisik dan kimia yang unik, menjadikannya bahan yang sangat diperlukan dalam banyak aplikasi.

1. Struktur kimia dan berat molekul
Unit struktural dasar hidroksietil selulosa adalah rantai selulosa yang terdiri dari molekul glukosa. Pada posisi hidroksil tertentu dari rantai molekulnya, kelompok hidroksietil (-CH2CH2OH) diperkenalkan melalui reaksi eterifikasi. Karena pengenalan kelompok -kelompok ini, hidroksietil selulosa lebih hidrofilik dan memiliki kelarutan yang lebih baik daripada selulosa murni. Menurut persyaratan aplikasi yang berbeda, tingkat substitusi (DS) dan substitusi molar (MS) hidroksietil selulosa dapat disesuaikan, sehingga mempengaruhi sifat -sifat utamanya seperti kelarutan, viskositas, dan kemampuan penebalan. Secara umum, kisaran berat molekul HEC relatif lebar, mulai dari puluhan ribu hingga jutaan dalton, yang membuatnya menunjukkan sifat reologi yang berbeda dalam larutan berair.

2. Kelarutan air dan perilaku disolusi
Karena sifat non-ioniknya, hidroksietil selulosa dapat larut dalam air dingin dan panas untuk membentuk larutan kental transparan. Laju disolusi tergantung pada berat molekul, tingkat substitusi dan suhu air. Jenis berat molekul tinggi HEC larut lebih lambat tetapi membentuk larutan yang sangat kental, sementara jenis berat molekul rendah lebih mudah larut tetapi menghasilkan viskositas yang lebih rendah. Karena sifat non-ionik dari solusinya, HEC memiliki toleransi yang baik terhadap perubahan pH dan elektrolit dan dapat mempertahankan keadaan terlarut dan stabilitasnya pada rentang pH yang luas (2-12).

3. Penebalan dan sifat reologi
Salah satu sifat HEC yang paling menonjol adalah kemampuan penebalannya. Pada konsentrasi rendah (0,5%-2%), solusi HEC dapat menunjukkan efek penebalan yang signifikan dan menunjukkan karakteristik cairan pseudoplastik, yaitu perilaku penipisan geser, yang berarti bahwa ketika laju geser meningkat, viskositas larutan berkurang, yang sangat berguna dalam aplikasi seperti pelapis dan emulsi. Selain itu, HEC juga dapat bekerja secara sinergis dengan pengental lain seperti karboksimetil selulosa (CMC) dan permen karet xanthan untuk lebih meningkatkan efek penebalan atau menyesuaikan reologi.

4. Stabilitas dan kompatibilitas
HEC memiliki stabilitas kimia yang baik dan tidak rentan terhadap degradasi atau perubahan kimia dalam sebagian besar kondisi. Solusinya dapat mentolerir konsentrasi elektrolit yang lebih tinggi dan rentang pH yang lebih luas, yang membuatnya stabil di berbagai lingkungan yang kompleks. Selain itu, HEC juga kompatibel dengan banyak bahan kimia lain seperti surfaktan, polimer, garam anorganik, dll., Jadi sering digunakan dalam sistem formulasi untuk memberikan efek stabilitas dan penebalan.

5. Area aplikasi
Karena sifatnya yang unik, HEC telah banyak digunakan di banyak bidang. Berikut ini adalah beberapa aplikasi khas:

Bahan Bangunan: Di pelapis bangunan, cat, bubuk dempul, dll., HEC digunakan sebagai pengental, pengikat, mantan film dan penstabil untuk meningkatkan kinerja konstruksi dan kualitas produk jadi.

Ekstraksi Minyak: Dalam industri minyak, HEC digunakan dalam persiapan cairan pengeboran dan cairan penyelesaian sebagai pengental dan reduser kehilangan cairan untuk meningkatkan reologi lumpur dan mencegah keruntuhan dinding sumur.

Kosmetik dan Produk Perawatan Pribadi: HEC banyak digunakan dalam produk perawatan pribadi seperti sampo, shower gel, krim, lotion, dll. Sebagai pengental, pengemulsi dan penstabil untuk meningkatkan tekstur dan menggunakan pengalaman produk.

Industri Farmasi: Dalam pembuatan obat, HEC digunakan sebagai bantuan cetakan, agen pelepasan berkelanjutan dan agen penangguhan untuk tablet untuk membantu mengendalikan tingkat pelepasan obat dalam tubuh.

Industri Makanan: Meskipun digunakan dalam jumlah kecil, HEC juga dapat digunakan sebagai aditif makanan untuk menyesuaikan viskositas dan rasa makanan.

6. Perlindungan dan Keselamatan Lingkungan
HEC adalah turunan selulosa alami dengan biodegradabilitas yang baik, sehingga memiliki sedikit dampak pada lingkungan setelah digunakan. Selain itu, HEC dianggap sebagai bahan kimia yang aman dan banyak digunakan dalam produk yang bersentuhan dengan tubuh manusia, seperti kosmetik, obat -obatan dan makanan. Namun demikian, selama produksi dan penggunaan industri, peraturan keselamatan yang sesuai masih harus diikuti untuk mencegah reaksi iritasi yang mungkin disebabkan oleh inhalasi atau kontak jangka panjang.

7. Penyimpanan dan Gunakan tindakan pencegahan
Hydroxyethyl cellulose harus disimpan di lingkungan yang kering dan dingin untuk menghindari kelembaban dan aglomerasi. Saat menggunakan, itu harus ditambahkan ke air secara perlahan dan merata untuk menghindari aglomerasi yang disebabkan oleh menambahkan jumlah besar pada satu waktu. Pada saat yang sama, karena dibutuhkan waktu tertentu untuk larut, biasanya perlu meninggalkannya untuk sementara waktu setelah larut untuk memastikan pembubaran total dan viskositas yang stabil.

Karena kelarutan airnya yang sangat baik, penebalan, stabilitas, dan kompatibilitas, hidroksietil selulosa telah menjadi aditif yang sangat diperlukan di banyak bidang industri. Dengan pengembangan teknologi yang berkelanjutan, ruang lingkup aplikasi HEC akan terus berkembang, memberikan solusi yang lebih baik untuk berbagai industri.