كيف تتشكل إيثرات السليلوز وما هي فئاتها؟

السليلوزيُعدّ السليلوز المكون الرئيسي لجدران الخلايا النباتية، وهو أكثر السكريات انتشارًا ووفرةً في الطبيعة، إذ يُشكّل أكثر من 50% من محتوى الكربون في المملكة النباتية. من بين هذه السكريات، يُقارب محتوى السليلوز في القطن 100%، وهو أنقى مصدر طبيعي للسليلوز. في الخشب عمومًا، يُشكّل السليلوز 40-50%، بينما يُشكّل الهيميسليلوز 10-30%، والليجنين 20-30%. إيثر السليلوز هو مصطلح عام لمجموعة متنوعة من المشتقات المُستخلصة من السليلوز الطبيعي كمادة خام عن طريق الأثرة. وهو منتج يتكوّن بعد استبدال مجموعات الهيدروكسيل في جزيئات السليلوز الكبيرة جزئيًا أو كليًا بمجموعات إيثر. تحتوي جزيئات السليلوز الكبيرة على روابط هيدروجينية داخل السلاسل وبينها، يصعب ذوبانها في الماء ومعظم المذيبات العضوية، ولكن بعد الأثيرة، يُمكن لإضافة مجموعات الأثير تحسين قابلية الذوبان في الماء وزيادة ذوبانها في الماء والمذيبات العضوية بشكل كبير. خصائص الذوبان.

يُعرف إيثر السليلوز باسم "غلوتامات أحادي الصوديوم الصناعية". يتميز بخصائص ممتازة مثل تكثيف المحاليل، وذوبانه الجيد في الماء، وثباته في التعليق أو اللاتكس، وتشكيله للأغشية، واحتباسه للماء، وقدرته على الالتصاق. كما أنه غير سام ولا طعم له، ويُستخدم على نطاق واسع في مواد البناء، والأدوية، والأغذية، والمنسوجات، والمواد الكيميائية اليومية، واستكشاف النفط، والتعدين، وصناعة الورق، والبلمرة، والفضاء، وغيرها من المجالات. يتميز إيثر السليلوز بمزايا الاستخدام الواسع، وصغر حجمه، وتأثيره الجيد في التعديل، وملاءمته للبيئة. ويمكنه تحسين أداء المنتج بشكل كبير في مجال إضافته، مما يُسهم في تحسين كفاءة استخدام الموارد والقيمة المضافة للمنتج. يُعدّ إيثر السليلوز من الإضافات الصديقة للبيئة، وهو أساسي في مختلف المجالات.

وفقًا لتأين إيثر السليلوز، ونوع البدائل، واختلاف ذوبانيته، يُمكن تصنيف إيثر السليلوز إلى فئات مختلفة. بناءً على أنواع البدائل المختلفة، يُمكن تقسيم إيثر السليلوز إلى إيثرات أحادية وإيثرات مختلطة. بناءً على ذوبانيته، يُمكن تقسيمه إلى منتجات قابلة للذوبان في الماء وغير قابلة للذوبان. بناءً على التأين، يُمكن تقسيمه إلى منتجات أيونية، وغير أيونية، ومختلطة. من بين إيثرات السليلوز القابلة للذوبان في الماء، تتميز إيثرات السليلوز غير الأيونية، مثل HPMC، بمقاومة أفضل بكثير للحرارة والأملاح مقارنةً بإيثرات السليلوز الأيونية (CMC).

كيف يتم ترقية إيثر السليلوز في الصناعة؟

يُصنع إيثر السليلوز من القطن المُكرر من خلال عمليات القلوية والأثرة وغيرها. تتشابه عملية إنتاج HPMC الصيدلانية وHPMC الغذائية بشكل أساسي. بالمقارنة مع إيثر السليلوز الصيدلاني والغذائي، تتطلب عملية إنتاج HPMC الصيدلانية والأغذية أثرًا تدريجيًا، وهو أمر معقد ويصعب التحكم فيه، ويتطلب نظافة عالية للمعدات وبيئة الإنتاج.

وفقًا للبيانات المقدمة من جمعية صناعة السليلوز الصينية، فإن إجمالي الطاقة الإنتاجية لمصنعي إيثر السليلوز غير الأيوني ذوي الطاقة الإنتاجية المحلية الكبيرة، مثل معبد هرقل وشاندونغ هيدا، وما إلى ذلك، يتجاوز 50٪ من إجمالي الطاقة الإنتاجية الوطنية. هناك العديد من مصنعي إيثر السليلوز غير الأيوني الصغار الآخرين بطاقة إنتاجية أقل من 4000 طن. باستثناء عدد قليل من الشركات، ينتج معظمهم إيثر السليلوز العادي بدرجة مواد البناء، بطاقة إنتاجية إجمالية تبلغ حوالي 100000 طن سنويًا. بسبب نقص القوة المالية، تفشل العديد من الشركات الصغيرة في تلبية معايير الاستثمار في حماية البيئة في معالجة المياه ومعالجة غاز العادم من أجل خفض تكاليف الإنتاج. مع إيلاء الدولة والمجتمع ككل المزيد والمزيد من الاهتمام لحماية البيئة، فإن الشركات في الصناعة التي لا تستطيع تلبية متطلبات حماية البيئة ستغلق تدريجيًا أو تقلل الإنتاج. في ذلك الوقت، سيزداد تركيز صناعة تصنيع إيثر السليلوز في بلدي.

أصبحت سياسات حماية البيئة المحلية أكثر صرامة، وتم طرح متطلبات صارمة لتكنولوجيا حماية البيئة والاستثمار في عملية إنتاجإيثر السليلوزتزيد إجراءات حماية البيئة عالية المعايير من تكلفة إنتاج الشركات، كما تُشكّل عائقًا كبيرًا أمام حماية البيئة. ومن المرجح أن تُغلق الشركات التي لا تستوفي متطلبات حماية البيئة أبوابها تدريجيًا أو تُخفّض إنتاجها بسبب عدم استيفائها لمعايير حماية البيئة. ووفقًا لنشرة الشركة، قد تحتاج الشركات التي تُخفّض إنتاجها تدريجيًا أو تُوقفه لأسباب تتعلق بحماية البيئة إلى توريد إجمالي يبلغ حوالي 30,000 طن سنويًا من إيثر السليلوز عالي الجودة لمواد البناء العادية، مما يُسهم في توسّع الشركات ذات المزايا التنافسية.

استنادًا إلى إيثر السليلوز، فإنه يستمر في التوسع ليشمل المنتجات الراقية ذات القيمة المضافة العالية


وقت النشر: ٢٥ أبريل ٢٠٢٤