Apa itu eter selulosa?

Selulosa eter adalah senyawa polimer dengan struktur eter yang terbuat dari selulosa. Setiap cincin glukosil dalam makromolekul selulosa mengandung tiga gugus hidroksil, gugus hidroksil primer pada atom karbon keenam, gugus hidroksil sekunder pada atom karbon kedua dan ketiga, dan hidrogen dalam gugus hidroksil digantikan oleh kelompok hidrokarbon untuk menghasilkan hal -hal dari selulosa. Ini adalah produk di mana hidrogen gugus hidroksil dalam polimer selulosa digantikan oleh gugus hidrokarbon. Selulosa adalah senyawa polimer polihidroksi yang tidak larut atau meleleh. Setelah eterifikasi, selulosa larut dalam air, larutan alkali encer dan pelarut organik, dan memiliki termoplastisitas.

Selulosa adalah senyawa polimer polihidroksi yang tidak larut atau meleleh. Setelah eterifikasi, selulosa larut dalam air, larutan alkali encer dan pelarut organik, dan memiliki termoplastisitas.

1. Nature:

Kelarutan selulosa setelah eterifikasi berubah secara signifikan. Ini dapat dilarutkan dalam air, asam encer, alkali encer atau pelarut organik. Kelarutan terutama tergantung pada tiga faktor: (1) karakteristik kelompok yang diperkenalkan dalam proses eterifikasi, semakin besar semakin besar kelompok, semakin rendah kelarutan, dan semakin kuat polaritas kelompok yang diperkenalkan, semakin mudah selulosa eter adalah larut dalam air; (2) Tingkat substitusi dan distribusi kelompok etherified dalam makromolekul. Sebagian besar eter selulosa hanya dapat dilarutkan dalam air di bawah tingkat substitusi tertentu, dan tingkat substitusi adalah antara 0 dan 3; (3) tingkat polimerisasi eter selulosa, semakin tinggi tingkat polimerisasi, semakin sedikit larut; Semakin rendah tingkat substitusi yang dapat dilarutkan dalam air, semakin luas kisarannya. Ada banyak jenis eter selulosa dengan kinerja yang sangat baik, dan mereka banyak digunakan dalam konstruksi, semen, minyak bumi, makanan, tekstil, deterjen, cat, obat -obatan, pembuatan kertas dan komponen elektronik dan industri lainnya.

2. Kembangkan ：

China adalah produsen dan konsumen selulosa eter terbesar di dunia, dengan tingkat pertumbuhan tahunan rata -rata lebih dari 20%. Menurut statistik awal, ada sekitar 50 perusahaan produksi eter selulosa di Cina, kapasitas produksi yang dirancang dari industri eter selulosa telah melebihi 400.000 ton, dan ada sekitar 20 perusahaan dengan lebih dari 10.000 ton, terutama didistribusikan di Shandong, Hebei, Chongqing, dan Jiangsu. , Zhejiang, Shanghai dan tempat -tempat lain.

3. Perlu ：

Pada 2011, kapasitas produksi CMC China adalah sekitar 300.000 ton. Dengan meningkatnya permintaan akan eter selulosa berkualitas tinggi di industri seperti obat, makanan, dan bahan kimia harian, permintaan domestik untuk produk eter selulosa lain selain CMC meningkat. , kapasitas produksi MC/HPMC adalah sekitar 120.000 ton, dan HEC sekitar 20.000 ton. PAC masih dalam tahap promosi dan aplikasi di Cina. Dengan pengembangan ladang minyak lepas pantai yang besar dan pengembangan bahan bangunan, makanan, bahan kimia dan industri lainnya, jumlah dan bidang PAC meningkat dan berkembang dari tahun ke tahun, dengan kapasitas produksi lebih dari 10.000 ton.

4. Klasifikasi ：

Menurut klasifikasi struktur kimia substituen, mereka dapat dibagi menjadi eter anionik, kationik dan nonionik. Depending on the etherification agent used, there are methyl cellulose, hydroxyethyl methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, ethyl cellulose, benzyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose cellulose, cyanoethyl cellulose, benzyl cyanoethyl cellulose, carboxymethyl hydroxyethyl cellulose and fenil selulosa, dll. Metil selulosa dan etil selulosa lebih praktis.

Methylcellulose ：

Setelah kapas halus diobati dengan alkali, selulosa eter diproduksi melalui serangkaian reaksi dengan metana klorida sebagai agen eterifikasi. Secara umum, tingkat substitusi adalah 1,6 ~ 2.0, dan kelarutannya juga berbeda dengan tingkat substitusi yang berbeda. Itu milik eter selulosa non-ionik.

(1) Methylcellulose larut dalam air dingin, dan akan sulit untuk larut dalam air panas. Larutan airnya sangat stabil dalam kisaran pH = 3 ~ 12. Ini memiliki kompatibilitas yang baik dengan pati, guar gum, dll. Dan banyak surfaktan. Ketika suhu mencapai suhu gelasi, terjadi gelasi.

(2) Retensi air metil selulosa tergantung pada jumlah penambahan, viskositas, ukuran partikel dan laju disolusi. Secara umum, jika jumlah penambahannya besar, kehalusannya kecil, dan viskositasnya besar, laju retensi air tinggi. Di antara mereka, jumlah penambahan memiliki dampak terbesar pada tingkat retensi air, dan tingkat viskositas tidak secara langsung sebanding dengan tingkat tingkat retensi air. Laju disolusi terutama tergantung pada tingkat modifikasi permukaan partikel selulosa dan kehalusan partikel. Di antara eter selulosa di atas, metil selulosa dan hidroksipropil metil selulosa memiliki tingkat retensi air yang lebih tinggi.

(3) Perubahan suhu dapat secara serius mempengaruhi retensi air metil selulosa. Secara umum, semakin tinggi suhunya, semakin buruk retensi air. Jika suhu mortar melebihi 40 ° C, retensi air metil selulosa akan berkurang secara signifikan, secara serius mempengaruhi konstruksi mortir.

(4) Metil selulosa memiliki efek yang signifikan pada kemampuan kerja dan kohesi mortir. "Perekat" di sini mengacu pada kekuatan ikatan yang dirasakan antara alat aplikator pekerja dan substrat dinding, yaitu, ketahanan geser mortir. Perekatnya tinggi, resistensi geser mortir besar, dan kekuatan yang dibutuhkan oleh para pekerja dalam proses penggunaan juga besar, dan kinerja konstruksi mortir buruk. Kohesi metil selulosa berada pada tingkat sedang dalam produk eter selulosa.

Hydroxypropylmethylcellulose ：

Hydroxypropyl methylcellulose adalah varietas selulosa yang output dan konsumsi meningkat dengan cepat. Ini adalah eter campuran selulosa non-ionik yang terbuat dari kapas halus setelah alkalisasi, menggunakan propilen oksida dan metil klorida sebagai zat eterifikasi, melalui serangkaian reaksi. Tingkat substitusi umumnya 1,2 ~ 2.0. Sifatnya bervariasi tergantung pada rasio kandungan metoksil terhadap konten hidroksipropil.

(1) Hydroxypropyl methylcellulose mudah larut dalam air dingin, dan akan menghadapi kesulitan dalam melarutkan dalam air panas. Tetapi suhu gelasi dalam air panas secara signifikan lebih tinggi daripada metil selulosa. Kelarutan dalam air dingin juga sangat ditingkatkan dibandingkan dengan metil selulosa.

(2) Viskositas hidroksipropil metilselulosa terkait dengan berat molekulnya, dan semakin besar berat molekul, semakin tinggi viskositas. Suhu juga mempengaruhi viskositasnya, seiring dengan meningkatnya suhu, viskositas berkurang. Namun, pengaruh viskositas dan suhu yang tinggi lebih rendah dari metil selulosa. Solusinya stabil saat disimpan pada suhu kamar.

(3) Retensi air hidroksipropil metilselulosa tergantung pada jumlah penambahan, viskositas, dll., Dan laju retensi airnya di bawah jumlah penambahan yang sama lebih tinggi daripada metil selulosa.

(4) Hydroxypropyl methylcellulose stabil untuk asam dan alkali, dan larutan airnya sangat stabil dalam kisaran pH = 2 ~ 12. Soda kaustik dan air jeruk nipis memiliki sedikit efek pada kinerjanya, tetapi alkali dapat mempercepat pembubarannya dan sedikit meningkatkan viskositasnya. Hydroxypropyl methylcellulose stabil untuk garam umum, tetapi ketika konsentrasi larutan garam tinggi, viskositas hidroksipropil metilselulosa larutan cenderung meningkat.

(5) Hydroxypropyl methylcellulose dapat dicampur dengan senyawa polimer yang larut dalam air untuk membentuk larutan viskositas yang seragam dan lebih tinggi. Seperti alkohol polivinil, eter pati, permen karet sayur, dll.

(6) Hydroxypropyl methylcellulose memiliki resistensi enzim yang lebih baik daripada methylcellulose, dan solusinya lebih kecil kemungkinannya untuk terdegradasi oleh enzim daripada metilselulosa.

(7) Adhesi hydroxypropyl methylcellulose pada konstruksi mortir lebih tinggi daripada methylcellulose.

Hydroxyethyl Cellulose ：

Itu terbuat dari kapas halus yang diobati dengan alkali, dan bereaksi dengan etilena oksida sebagai zat eterifikasi di hadapan isopropanol. Tingkat substitusi umumnya 1,5 ~ 2.0. Ini memiliki hidrofilisitas yang kuat dan mudah diserap kelembaban.

(1) Selulosa hidroksietil larut dalam air dingin, tetapi sulit untuk larut dalam air panas. Solusinya stabil pada suhu tinggi tanpa pembentukan gel. Ini dapat digunakan untuk waktu yang lama di bawah suhu tinggi dalam mortir, tetapi retensi airnya lebih rendah daripada metil selulosa.

(2) Hydroxyethyl cellulose stabil untuk asam umum dan alkali, dan alkali dapat mempercepat pembubarannya dan sedikit meningkatkan viskositasnya. Dispersibilitas dalam air sedikit lebih buruk daripada metil selulosa dan hidroksipropil metil selulosa.

(3) Hydroxyethyl cellulose memiliki kinerja anti-SAG yang baik untuk mortir, tetapi memiliki waktu perlambatan yang lebih lama untuk semen.

(4) kinerjaHydroxyethyl celluloseDiproduksi oleh beberapa perusahaan domestik jelas lebih rendah daripada metil selulosa karena kadar air yang tinggi dan kadar abu yang tinggi.

(5) Jamur larutan air hidroksietil selulosa relatif serius. Pada suhu sekitar 40 ° C, jamur dapat terjadi dalam 3 hingga 5 hari, yang akan mempengaruhi kinerjanya.

Carboxymethyl cellulose ：

Lonic Cellulose Ether terbuat dari serat alami (kapas, dll.) Setelah pengobatan alkali, menggunakan natrium monokloroasetat sebagai zat eterifikasi, dan menjalani serangkaian perawatan reaksi. Tingkat substitusi umumnya 0,4 ~ 1,4, dan kinerjanya sangat dipengaruhi oleh tingkat substitusi.

(1) selulosa karboksimetil lebih higroskopis, dan akan mengandung lebih banyak air saat disimpan dalam kondisi umum.

(2) Larutan air selulosa karboksimetil tidak menghasilkan gel, dan viskositas berkurang dengan peningkatan suhu. Ketika suhu melebihi 50 ° C, viskositasnya tidak dapat diubah.

(3) Stabilitasnya sangat dipengaruhi oleh pH. Secara umum, dapat digunakan dalam mortar berbasis gipsum, tetapi tidak pada mortar berbasis semen. Ketika sangat basa, itu akan kehilangan viskositas.

(4) Retensi airnya jauh lebih rendah dari metil selulosa. Ini memiliki efek perlambatan pada mortar berbasis gipsum dan mengurangi kekuatannya. Namun, harga karboksimetil selulosa secara signifikan lebih rendah daripada metil selulosa.

Selulosa alkil eter ：

Yang representatif adalah metil selulosa dan etil selulosa. Dalam produksi industri, metil klorida atau etil klorida umumnya digunakan sebagai agen eterifikasi, dan reaksinya adalah sebagai berikut:

Dalam rumus, R mewakili CH3 atau C2H5. Konsentrasi alkali tidak hanya mempengaruhi tingkat eterfikasi, tetapi juga mempengaruhi konsumsi alkil halida. Semakin rendah konsentrasi alkali, semakin kuat hidrolisis alkil halida. Untuk mengurangi konsumsi agen etherifying, konsentrasi alkali harus ditingkatkan. Namun, ketika konsentrasi alkali terlalu tinggi, efek pembengkakan selulosa berkurang, yang tidak kondusif terhadap reaksi eterifikasi, dan tingkat eterfikasi dikurangi. Untuk tujuan ini, alkali terkonsentrasi atau alkali padat dapat ditambahkan selama reaksi. Reaktor harus memiliki alat pengadukan dan robek yang baik sehingga alkali dapat didistribusikan secara merata. Metil selulosa banyak digunakan sebagai koloid pengental, perekat dan pelindung dll. Ini juga dapat digunakan sebagai dispersan untuk polimerisasi emulsi, dispersan ikatan untuk biji, bubur tekstil, aditif untuk makanan dan kosmetik. Produk selulosa memiliki kekuatan mekanik yang tinggi, fleksibilitas, ketahanan panas dan ketahanan dingin. Selulosa etil tersubstitusi rendah larut dalam air dan larutan alkali encer, dan produk tersubstitusi tinggi larut dalam sebagian besar pelarut organik. Ini memiliki kompatibilitas yang baik dengan berbagai resin dan plasticizer. Ini dapat digunakan untuk membuat plastik, film, pernis, perekat, lateks dan bahan pelapis untuk obat -obatan, dll. Pengenalan gugus hidroksikil ke dalam selulosa eter alkyl dapat meningkatkan kelarutannya, mengurangi sensitivitasnya terhadap variasi di atas dan meningkatkan variasi dengan sifat -sifat alam dan meningkatkan sifat -sifat yang panas, dll. Tingkat perubahan dalam sifat di atas di atasnya dengan variasi di atas dengan variasi di atas dengan variasi di atas dengan sifat -sifat yang panas dan meningkatkan sifat di atas sifat di atas di atas sifat di atas di atasnya dengan sifat di atas, meningkatkan sifat di atas sifat -sifat di atas di atas sifat di atas dengan sifat di atas dengan sifat di atas, dan meningkatkan sifat sifat di atas sifat di atas di atas sifat di atas di atas. gugus hidroksikil.

Selulosa hidroksikil eter ：

Yang representatif adalah hidroksietil selulosa dan hidroksipropil selulosa. Agen everifikasi adalah epoksida seperti etilena oksida dan propilen oksida. Gunakan asam atau basa sebagai katalis. Produksi industri adalah untuk bereaksi selulosa alkali dengan agen eterifikasi: hidroksietil selulosa dengan nilai substitusi tinggi larut dalam air dingin dan air panas. Hydroxypropyl cellulose dengan nilai substitusi tinggi hanya larut dalam air dingin tetapi tidak dalam air panas. Hydroxyethyl cellulose dapat digunakan sebagai pengental untuk pelapis lateks, pencetakan tekstil dan pasta pewarnaan, bahan ukuran kertas, perekat dan koloid pelindung. Penggunaan hidroksipropil selulosa mirip dengan hidroksietil selulosa. Hydroxypropyl cellulose dengan nilai substitusi rendah dapat digunakan sebagai eksipien farmasi, yang dapat memiliki sifat pengikatan dan disintegrasi.

Carboxymethyl cellulose, singkatan bahasa Inggris CMC, umumnya ada dalam bentuk garam natrium. Agen etherifying adalah asam monokloroasetat, dan reaksinya adalah sebagai berikut:

Selulosa karboksimetil adalah eter selulosa yang larut dalam air yang paling banyak digunakan. Di masa lalu, itu terutama digunakan sebagai lumpur pengeboran, tetapi sekarang telah diperpanjang untuk digunakan sebagai aditif deterjen, bubur pakaian, cat lateks, lapisan kardus dan kertas, dll. Karboxymethyl selulosa murni dapat digunakan dalam makanan, obat -obatan, kosmetik, dan juga sebagai perekat untuk keramik dan cetakan.

Polyanionic Cellulose (PAC) adalah eter selulosa ionik dan merupakan produk pengganti kelas atas untuk karboksimetil selulosa (CMC). Ini adalah bubuk atau bubuk putih, off-putih atau sedikit kuning atau granul, tidak beracun, tidak berasa, mudah larut dalam air untuk membentuk larutan transparan dengan viskositas tertentu, memiliki stabilitas ketahanan panas yang lebih baik dan ketahanan garam, dan sifat antibakteri yang kuat. Tidak ada jamur dan kerusakan. Ini memiliki karakteristik kemurnian tinggi, tingkat substitusi yang tinggi, dan distribusi substituen yang seragam. Ini dapat digunakan sebagai pengikat, pengental, pengubah reologi, peredam kehilangan cairan, penstabil suspensi, dll. Polyanionic Cellulose (PAC) banyak digunakan di semua industri di mana CMC dapat diterapkan, yang dapat sangat mengurangi dosis, memfasilitasi penggunaan, memberikan stabilitas yang lebih baik dan memenuhi persyaratan proses yang lebih tinggi.

Cyanoethyl cellulose adalah produk reaksi selulosa dan akrilonitril di bawah katalisis alkali.

Cyanoethyl cellulose memiliki konstanta dielektrik yang tinggi dan koefisien kehilangan rendah dan dapat digunakan sebagai matriks resin untuk lampu fosfor dan elektroluminesen. Selulosa cyanoethyl tersubstitusi rendah dapat digunakan sebagai kertas isolasi untuk transformator.

Eter alkohol berlemak yang lebih tinggi, eter alkenil, dan eter alkohol aromatik selulosa telah disiapkan, tetapi belum digunakan dalam praktik.

Metode persiapan eter selulosa dapat dibagi menjadi metode medium air, metode pelarut, metode pengulangan, metode bubur, metode gas-padat, metode fase cair dan kombinasi metode di atas.

5. Prinsip Persiapan:

Pulp α-selulosa tinggi direndam dengan larutan alkali untuk membengkak untuk menghancurkan lebih banyak ikatan hidrogen, memfasilitasi difusi reagen dan menghasilkan selulosa alkali, dan kemudian bereaksi dengan agen eterifikasi untuk mendapatkan eter selulosa. Agen everifikasi termasuk hidrokarbon halida (atau sulfat), epoksida, dan senyawa tak jenuh α dan β dengan akseptor elektron.

6. Kinerja Basic:

Pencampuran memainkan peran penting dalam meningkatkan kinerja membangun mortir campuran kering, dan menyumbang lebih dari 40% dari biaya material dalam mortar campuran kering. Sebagian besar campuran di pasar domestik dipasok oleh produsen asing, dan dosis referensi produk juga disediakan oleh pemasok. Akibatnya, biaya produk mortir campuran kering tetap tinggi, dan sulit untuk mempopulerkan batu bata umum dan mortir plester dengan jumlah besar dan luas. Produk pasar kelas atas dikendalikan oleh perusahaan asing, dan produsen mortir campuran kering memiliki keuntungan rendah dan keterjangkauan harga yang buruk; Penerapan pencampuran tidak memiliki penelitian yang sistematis dan bertarget, dan secara membabi buta mengikuti rumus asing.

Agen penahan air adalah pencampuran utama untuk meningkatkan kinerja retensi air mortar campuran kering, dan juga merupakan salah satu pencampuran utama untuk menentukan biaya bahan mortir campuran kering. Fungsi utama darieter selulosaadalah retensi air.

Selulosa eter adalah istilah umum untuk serangkaian produk yang diproduksi oleh reaksi alkali selulosa dan agen eter dalam kondisi tertentu. Selulosa alkali digantikan oleh agen etherifying yang berbeda untuk mendapatkan eter selulosa yang berbeda. Menurut sifat ionisasi substituen, eter selulosa dapat dibagi menjadi dua kategori: ionik (seperti karboksimetil selulosa) dan nonionik (seperti metil selulosa). Menurut jenis substituen, eter selulosa dapat dibagi menjadi monoether (seperti metil selulosa) dan eter campuran (seperti hidroksipropil metil selulosa). Menurut kelarutan yang berbeda, dapat dibagi menjadi kelarutan air (seperti hidroksietil selulosa) dan kelarutan pelarut organik (seperti etil selulosa). Mortar yang dicampur kering terutama selulosa yang larut dalam air, dan selulosa yang larut dalam air dibagi menjadi tipe instan dan tipe tertunda-tertunda yang diolah di permukaan.

Mekanisme aksi selulosa eter dalam mortir adalah sebagai berikut:

(1) Setelah eter selulosa dalam mortar dilarutkan dalam air, distribusi yang efektif dan seragam dari bahan semen dalam sistem dipastikan karena aktivitas permukaan, dan eter selulosa, sebagai koloid pelindung, “membungkus” sistem mortir yang lebih lancar, dan lapisan mortir, dan pemadaman yang dilumasi, dan flu yang dilumasi, dan pemadaman yang dibentuk pada permukaan luarnya, yang membuat mortir, dan lapisan mortir, dan lapisan mortir, dan lapisan mortar, dan lapisan mortar, dan lapisan mortar, dan lapisan mortar, dan lapisan mortir, dan lapisan mortar, dan lapisan mortar, dan lapisan mortar, dan lapisan mortar, dan lapisan mortar, dan lapisan mortar, dan lapisan mortar, dan lapisan mortar, dan lapisan mortar, dan lapisan mortar, dan lapisan mortar, dan lapisan mortar, dan lapisan mortar, dan lapisan mortar, dan lapisan mortar, dan lapisan mortar, dan lapisan mortar, dan lapisan mortar, dan lapisan mortar, dan lapisan mortar, dan lapisan mortar, dan lapisan mortar, dan lapisan mortar. konstruksi.

(2) Karena struktur molekulnya sendiri, larutan eter selulosa membuat kelembaban dalam mortir tidak mudah hilang, dan secara bertahap melepaskannya dalam jangka waktu yang lama, memberlakukan mortir dengan retensi dan kemampuan kerja air yang baik.