Kio estas Celuloza Etero?

Celuloza eteroCelulozo estas polimera kombinaĵo kun etera strukturo farita el celulozo. Ĉiu glukozila ringo en la celuloza makromolekulo enhavas tri hidroksilajn grupojn, la primaran hidroksilan grupon sur la sesa karbonatomo, la sekundaran hidroksilan grupon sur la dua kaj tria karbonatomoj, kaj la hidrogeno en la hidroksila grupo estas anstataŭigita per hidrokarbona grupo por generi celulozajn eterajn derivaĵojn. Ĝi estas produkto en kiu la hidrogeno de la hidroksila grupo en la celuloza polimero estas anstataŭigita per hidrokarbona grupo. Celulozo estas polihidroksila polimera kombinaĵo, kiu nek dissolviĝas nek fandiĝas. Post eterigado, celulozo estas solvebla en akvo, diluita alkala solvaĵo kaj organika solvilo, kaj havas termoplastecon.

Celulozo estas polihidroksila polimera kombinaĵo, kiu nek dissolviĝas nek fandiĝas. Post eterigado, celulozo estas solvebla en akvo, diluita alkala solvaĵo kaj organika solvilo, kaj havas termoplastecon.

1. Naturo：

La solvebleco de celulozo post eterifiko ŝanĝiĝas signife. Ĝi povas esti solvita en akvo, diluita acido, diluita alkalo aŭ organika solvilo. La solvebleco ĉefe dependas de tri faktoroj: (1) La karakterizaĵoj de la grupoj enkondukitaj en la eterifika procezo, ju pli granda la grupo, des pli malalta la solvebleco, kaj ju pli forta la poluseco de la enkondukita grupo, des pli facile la celuloza etero solviĝas en akvo; (2) La grado de anstataŭigo kaj la distribuo de eterigitaj grupoj en la makromolekulo. Plej multaj celulozaj eteroj povas esti solvitaj en akvo nur sub certa grado de anstataŭigo, kaj la grado de anstataŭigo estas inter 0 kaj 3; (3) La grado de polimerigo de celuloza etero, ju pli alta la grado de polimerigo, des malpli solvebla; Ju pli malalta la grado de anstataŭigo, kiu povas esti solvita en akvo, des pli larĝa la gamo. Ekzistas multaj specoj de celulozaj eteroj kun bonega funkciado, kaj ili estas vaste uzataj en konstruado, cemento, nafto, manĝaĵoj, tekstiloj, lesivoj, farboj, medicino, paperfabrikado kaj elektronikaj komponantoj kaj aliaj industrioj.

2. Evoluigi：

Ĉinio estas la plej granda produktanto kaj konsumanto de celuloza etero en la mondo, kun averaĝa jara kreskorapideco de pli ol 20%. Laŭ preparaj statistikoj, ekzistas ĉirkaŭ 50 entreprenoj produktantaj celulozan eteron en Ĉinio, la projektita produktadkapacito de la celuloza etera industrio superis 400 000 tunojn, kaj ekzistas ĉirkaŭ 20 entreprenoj kun pli ol 10 000 tunoj, ĉefe distribuitaj en Ŝandongo, Hebejo, Ĉongĉingo kaj Ĝjangsuo, Ĝeĝjango, Ŝanhajo kaj aliaj lokoj.

3. Bezono：

En 2011, la produktokapacito de CMC en Ĉinio estis ĉirkaŭ 300 000 tunoj. Kun la kreskanta postulo je altkvalitaj celulozaj eteroj en industrioj kiel medicino, nutraĵoj kaj ĉiutagaj kemiaĵoj, la enlanda postulo je aliaj celulozaj eteroj krom CMC kreskas. La produktokapacito de MC/HPMC estas ĉirkaŭ 120 000 tunoj, kaj tiu de HEC estas ĉirkaŭ 20 000 tunoj. PAC ankoraŭ estas en la stadio de reklamado kaj apliko en Ĉinio. Kun la disvolviĝo de grandaj enmaraj naftoborejoj kaj la disvolviĝo de konstrumaterialoj, nutraĵoj, kemiaĵoj kaj aliaj industrioj, la kvanto kaj kampo de PAC kreskas kaj vastiĝas jaron post jaro, kun produktokapacito de pli ol 10 000 tunoj.

4. Klasifiko:

Laŭ la kemia strukturo de la substituaĵoj, ili povas esti dividitaj en anjonajn, katjonajn kaj nejonajn eterojn. Depende de la uzata eteriga agento, ekzistas metilcelulozo, hidroksietilmetilcelulozo, karboksimetilcelulozo, etilcelulozo, benzila celulozo, hidroksietilcelulozo, hidroksipropilmetilcelulozo, cianoetilcelulozo, benzila cianoetilcelulozo, karboksimetilhidroksietilcelulozo kaj fenilcelulozo, ktp. Metilcelulozo kaj etilcelulozo estas pli praktikaj.

Metilcelulozo:

Post kiam la rafinita kotono estas traktita per alkalo, celuloza etero estas produktita per serio de reakcioj kun metana klorido kiel eterifika agento. Ĝenerale, la grado de anstataŭigo estas 1,6~2,0, kaj la solvebleco ankaŭ diferencas laŭ malsamaj gradoj de anstataŭigo. Ĝi apartenas al ne-jona celuloza etero.

(1) Metilcelulozo estas solvebla en malvarma akvo, kaj malfacile dissolvebla en varma akvo. Ĝia akva solvaĵo estas tre stabila en la intervalo de pH=3~12. Ĝi havas bonan kongruecon kun amelo, guargumo, ktp. kaj multaj surfaktantoj. Kiam la temperaturo atingas la ĝeligan temperaturon, ĝeligo okazas.

(2) La akvoretenado de metilcelulozo dependas de ĝia aldonita kvanto, viskozeco, partikla grandeco kaj dissolva rapideco. Ĝenerale, se la aldonita kvanto estas granda, la fajneco estas malgranda, kaj la viskozeco estas granda, la akvoretenada rapideco estas alta. Inter ili, la kvanto de aldonita kvanto havas la plej grandan efikon sur la akvoretenada rapideco, kaj la nivelo de viskozeco ne estas rekte proporcia al la nivelo de akvoretenada rapideco. La dissolva rapideco ĉefe dependas de la grado de surfaca modifo de celulozaj partikloj kaj la fajneco de la partikloj. Inter la supre menciitaj celulozaj eteroj, metilcelulozo kaj hidroksipropilmetilcelulozo havas pli altajn akvoretenadajn rapidecojn.

(3) Ŝanĝoj en temperaturo povas grave influi la akvoretenadon de metilcelulozo. Ĝenerale, ju pli alta la temperaturo, des pli malbona la akvoretenado. Se la mortertemperaturo superas 40°C, la akvoretenado de metilcelulozo signife reduktiĝos, grave influante la konstruon de la mortero.

(4)Metilcelulozohavas signifan efikon sur la laboreblon kaj kohezion de mortero. La "glueco" ĉi tie rilatas al la ligforto sentita inter la aplikilo de la laboristo kaj la mura substrato, tio estas, la ŝirrezisto de la mortero. La glueco estas alta, la ŝirrezisto de la mortero estas granda, kaj la forto bezonata de la laboristoj dum la uzado ankaŭ estas granda, kaj la konstrua agado de la mortero estas malbona. La kohezio de metilcelulozo estas je meza nivelo en celulozeteraj produktoj.

Hidroksipropilmetilcelulozo:

Hidroksipropila metilcelulozo estas celuloza variaĵo, kies produktado kaj konsumo rapide kreskas. Ĝi estas nejona celuloza miksita etero farita el rafinita kotono post alkaligo, uzante propilenoksidon kaj metilkloridon kiel eterigan agenton, per serio de reakcioj. La grado de anstataŭigo estas ĝenerale 1,2~2,0. Ĝiaj ecoj varias depende de la proporcio de metoksila enhavo al hidroksipropila enhavo.

(1) Hidroksipropila metilcelulozo estas facile solvebla en malvarma akvo, kaj ĝi renkontos malfacilaĵojn dissolviĝi en varma akvo. Sed ĝia ĝeliĝa temperaturo en varma akvo estas signife pli alta ol tiu de metilcelulozo. La solvebleco en malvarma akvo ankaŭ estas multe plibonigita kompare kun metilcelulozo.

(2) La viskozeco de hidroksipropila metilcelulozo rilatas al ĝia molekula pezo, kaj ju pli granda estas la molekula pezo, des pli alta estas la viskozeco. Temperaturo ankaŭ influas ĝian viskozecon, ĉar kiam la temperaturo pliiĝas, la viskozeco malpliiĝas. Tamen, la influo de ĝia alta viskozeco kaj temperaturo estas pli malalta ol tiu de metilcelulozo. Ĝia solvaĵo estas stabila kiam stokita je ĉambra temperaturo.

(3) La akvoretenado de hidroksipropilmetilcelulozo dependas de ĝia aldonita kvanto, viskozeco, ktp., kaj ĝia akvoretenrapideco sub la sama aldonita kvanto estas pli alta ol tiu de metilcelulozo.

(4)Hidroksipropila metilcelulozoestas stabila al acido kaj alkalo, kaj ĝia akva solvaĵo estas tre stabila en la intervalo de pH=2~12. Morda sodo kaj kalka akvo havas malmultan efikon al ĝia funkciado, sed alkalo povas akceli ĝian dissolvon kaj iomete pliigi ĝian viskozecon. Hidroksipropila metilcelulozo estas stabila al ordinaraj saloj, sed kiam la koncentriĝo de la salsolvaĵo estas alta, la viskozeco de la hidroksipropila metilceluloza solvaĵo emas pliiĝi.

(5) Hidroksipropila metilcelulozo povas esti miksita kun akvosolveblaj polimeraj kombinaĵoj por formi unuforman kaj pli altviskozecan solvaĵon. Kiel ekzemple polivinila alkoholo, amela etero, vegetaĵa gumo, ktp.

(6) Hidroksipropila metilcelulozo havas pli bonan enzimreziston ol metilcelulozo, kaj ĝia solvaĵo estas malpli verŝajne degradita de enzimoj ol metilcelulozo.

(7) La adhero de hidroksipropilmetilcelulozo al mortero estas pli alta ol tiu de metilcelulozo.

Hidroksietilcelulozo:

Ĝi estas farita el rafinita kotono traktita per alkalo, kaj reagita kun eterigilo de etilena oksido en la ĉeesto de izopropanolo. Ĝia anstataŭiggrado estas ĝenerale 1,5~2,0. Ĝi havas fortan hidrofilecon kaj facile sorbas humidon.

(1) Hidroksietilcelulozo estas solvebla en malvarma akvo, sed malfacile dissolvebla en varma akvo. Ĝia solvaĵo estas stabila je alta temperaturo sen ĝeligiĝo. Ĝi povas esti uzata dum longa tempo sub alta temperaturo en mortero, sed ĝia akvoretenado estas pli malalta ol tiu de metilcelulozo.

(2) Hidroksietilcelulozo estas stabila al ĝeneralaj acidoj kaj alkaloj, kaj alkaloj povas akceli ĝian dissolvon kaj iomete pliigi ĝian viskozecon. Ĝia dispersebleco en akvo estas iomete pli malbona ol tiu de metilcelulozo kaj hidroksipropilmetilcelulozo.

(3) Hidroksietilcelulozo havas bonan kontraŭsinkantan efikecon por mortero, sed ĝi havas pli longan malfrutempon por cemento.

(4) La rendimento de hidroksietilcelulozo produktita de iuj hejmaj entreprenoj estas evidente pli malalta ol tiu de metilcelulozo pro ĝia alta akvoenhavo kaj alta cindroenhavo.

(5) La melduo de la akva solvaĵo de hidroksietilcelulozo estas relative serioza. Je temperaturo de ĉirkaŭ 40°C, melduo povas aperi ene de 3 ĝis 5 tagoj, kio influos ĝian funkciadon.

Karboksimetilcelulozo:

Jona celuloza etero estas farita el naturaj fibroj (kotono, ktp.) post alkala traktado, uzante natrian monokloroacetaton kiel eterigan agenton, kaj spertante serion da reakciaj traktadoj. La grado de anstataŭigo estas ĝenerale 0,4~1,4, kaj ĝia funkciado estas multe influita de la grado de anstataŭigo.

(1) Karboksimetilcelulozo estas pli higroskopa, kaj ĝi enhavos pli da akvo kiam stokita sub ĝeneralaj kondiĉoj.

(2) Akva solvaĵo de karboksimetilcelulozo ne produktas ĝelon, kaj la viskozeco malpliiĝas kun la pliiĝo de temperaturo. Kiam la temperaturo superas 50 °C, la viskozeco estas nemaligebla.

(3) Ĝian stabilecon multe influas la pH. Ĝenerale, ĝi uzeblas en gipso-bazita mortero, sed ne en cement-bazita mortero. Kiam tre alkala, ĝi perdos viskozecon.

(4) Ĝia akvoretenado estas multe pli malalta ol tiu de metilcelulozo. Ĝi havas malrapidigan efikon sur gipso-bazita mortero kaj reduktas ĝian forton. Tamen, la prezo de karboksimetilcelulozo estas signife pli malalta ol tiu de metilcelulozo.

Celuloza Alkil-Etero:

Reprezentaj estas metilcelulozo kaj etilcelulozo. En industria produktado, metilklorido aŭ etilklorido estas ĝenerale uzataj kiel eterifikanto, kaj la reakcio estas jena:

En la formulo, R reprezentas CH3 aŭ C2H5. La alkala koncentriĝo ne nur influas la gradon de eterigado, sed ankaŭ la konsumon de alkilaj halogenidoj. Ju pli malalta la alkala koncentriĝo, des pli forta estas la hidrolizo de la alkilaj halogenidoj. Por redukti la konsumon de eteriganta agento, la alkala koncentriĝo devas esti pliigita. Tamen, kiam la alkala koncentriĝo estas tro alta, la ŝvela efiko de celulozo reduktiĝas, kio ne favoras la eterigan reakcion, kaj tial la grado de eterigado reduktiĝas. Por ĉi tiu celo, oni povas aldoni koncentritan lesivon aŭ solidan lesivon dum la reakcio. La reaktoro devus havi bonan kirlado- kaj ŝir-aparaton, por ke la alkalo povu esti egale distribuita. Metilcelulozo estas vaste uzata kiel dikigilo, gluaĵo kaj protekta koloido ktp. Ĝi ankaŭ povas esti uzata kiel dispersilo por emulsia polimerigo, ligdispersilo por semoj, tekstila suspensiaĵo, aldonaĵo por manĝaĵoj kaj kosmetikaĵoj, medicina gluaĵo, medikamenta tegaĵo, kaj uzata en lateksa farbo, presinko, ceramika produktado, kaj miksita en cementon Uzata por kontroli la solidiĝtempon kaj pliigi la komencan forton, ktp. Etilcelulozaj produktoj havas altan mekanikan forton, flekseblecon, varmoreziston kaj malvarmoreziston. Malalt-anstataŭigita etilcelulozo estas solvebla en akvo kaj diluitaj alkalaj solvaĵoj, kaj alt-anstataŭigitaj produktoj estas solveblaj en plej multaj organikaj solviloj. Ĝi havas bonan kongruecon kun diversaj rezinoj kaj plastigaj substancoj. Ĝi povas esti uzata por fari plastojn, filmojn, vernisojn, gluaĵojn, lateksojn kaj tegaĵojn por medikamentoj, ktp. La enkonduko de hidroksialkilaj grupoj en celulozajn alkilajn eterojn povas plibonigi ĝian solveblecon, redukti ĝian sentemon al salado, pliigi la ĝeligan temperaturon kaj plibonigi varmajn fandajn ecojn, ktp. La grado de ŝanĝo en la supre menciitaj ecoj varias laŭ la naturo de la anstataŭantoj kaj la proporcio de alkilaj al hidroksialkilaj grupoj.

Celuloza Hidroksialkil-Etero:

Reprezentaj estas hidroksietilcelulozo kaj hidroksipropilcelulozo. Eterigaj agentoj estas epoksidoj kiel etilenoksido kaj propilenoksido. Uzas acidon aŭ bazon kiel katalizilon. Industria produktado estas reagi alkalan celulozon kun eteriga agento:hidroksietilcelulozokun alta anstataŭiga valoro estas solvebla en kaj malvarma akvo kaj varma akvo. Hidroksipropila celulozo kun alta anstataŭiga valoro estas solvebla nur en malvarma akvo sed ne en varma akvo. Hidroksietilcelulozo povas esti uzata kiel dikigilo por lateksaj tegaĵoj, tekstilaj pres- kaj tinkturpastoj, paperaj apretaj materialoj, gluaĵoj kaj protektaj koloidoj. La uzo de hidroksipropila celulozo similas al tiu de hidroksietilcelulozo. Hidroksipropila celulozo kun malalta anstataŭiga valoro povas esti uzata kiel farmacia helpaĵo, kiu povas havi kaj ligajn kaj diseriĝantajn ecojn.

Karboksimetilcelulozo, la angla mallongigo CMC, ĝenerale ekzistas en la formo de natria salo. La eteriganta agento estas monokloroacetata acido, kaj la reakcio estas jena:

Karboksimetilcelulozo estas la plej vaste uzata akvosolvebla celuloza etero. Antaŭe, ĝi estis ĉefe uzata kiel borŝlimo, sed nun ĝi estas etendita por esti uzata kiel aldonaĵo al lesivo, vestaĵŝlimo, lateksa farbo, tegaĵo de kartono kaj papero, ktp. Pura karboksimetilcelulozo povas esti uzata en manĝaĵoj, medicino, kosmetikaĵoj, kaj ankaŭ kiel gluaĵo por ceramikaĵoj kaj muldiloj.

Polianjona celulozo (PAC) estas jona celuloza etero kaj estas altkvalita anstataŭaĵo por karboksimetilcelulozo (CMC). Ĝi estas blanka, krudblanka aŭ iomete flava pulvoro aŭ granulo, ne-toksa, sengusta, facile dissolvebla en akvo por formi travideblan solvaĵon kun certa viskozeco, havas pli bonan varmorezistan stabilecon kaj salreziston, kaj fortajn antibakteriajn ecojn. Ne melduas kaj ne difektiĝas. Ĝi havas la karakterizaĵojn de alta pureco, alta grado de anstataŭigo kaj unuforma distribuo de anstataŭaĵoj. Ĝi povas esti uzata kiel ligilo, dikigilo, reologia modifilo, fluidperda reduktilo, pendostabiligilo, ktp. Polianjona celulozo (PAC) estas vaste uzata en ĉiuj industrioj kie CMC povas esti aplikata, kio povas multe redukti la dozon, faciligi uzon, provizi pli bonan stabilecon kaj plenumi pli altajn procezajn postulojn.

Cianoetila celulozo estas la reakcia produkto de celulozo kaj akrilonitrilo sub la katalizo de alkalo.

Cianoetila celulozo havas altan dielektrikan konstanton kaj malaltan perdkoeficienton kaj povas esti uzata kiel rezina matrico por fosforaj kaj elektrolumineskaj lampoj. Malalt-anstataŭigita cianoetila celulozo povas esti uzata kiel izola papero por transformiloj.

Pli altaj grasalkoholaj eteroj, alkenilaj eteroj, kaj aromaj alkoholaj eteroj de celulozo estis preparitaj, sed ne estis uzitaj en praktiko.

La preparmetodoj de celuloza etero povas esti dividitaj en akvan mezan metodon, solventan metodon, knedan metodon, suspensiaĵan metodon, gas-solidan metodon, likvafazan metodon kaj la kombinaĵon de la supre menciitaj metodoj.

5. Principo de preparado:

La alt-α-celuloza pulpo estas trempita en alkala solvaĵo por ŝveligi ĝin por detrui pli da hidrogenaj ligoj, faciligi la difuzon de reakciaĵoj kaj generi alkalan celulozon, kaj poste reagi kun eterifikilo por akiri celulozan eteron. Eterifikiloj inkluzivas hidrokarbonajn halogenidojn (aŭ sulfatojn), epoksidojn, kaj α kaj β nesaturitajn kombinaĵojn kun elektronakceptantoj.

6. Baza agado:

Aldonaĵoj ludas ŝlosilan rolon en plibonigo de la rendimento de sekmiksita mortero por konstruado, kaj konsistigas pli ol 40% de la materiala kosto en sekmiksita mortero. Konsiderinda parto de la aldonaĵo en la enlanda merkato estas liverataj de eksterlandaj fabrikantoj, kaj la referenca dozo de la produkto ankaŭ estas provizita de la provizanto. Rezulte, la kosto de sekmiksitaj morteraj produktoj restas alta, kaj estas malfacile popularigi komunajn masonaĵajn kaj gipsajn morterojn kun granda kvanto kaj vasta gamo. Altnivelaj merkataj produktoj estas kontrolataj de eksterlandaj kompanioj, kaj fabrikantoj de sekmiksitaj morteroj havas malaltajn profitojn kaj malbonan prezon pageblecon; la apliko de aldonaĵoj mankas sisteman kaj celitan esploradon, kaj blinde sekvas fremdajn formulojn.

Akvoretenanta agento estas ŝlosila aldonaĵo por plibonigi la akvoretenan rendimenton de sekmiksita mortero, kaj ĝi ankaŭ estas unu el la ŝlosilaj aldonaĵoj por determini la koston de sekmiksitaj morteraj materialoj. La ĉefa funkcio de celuloza etero estas akvoretenado.

Celuloza etero estas ĝenerala termino por serio de produktoj produktitaj per la reakcio de alkala celulozo kaj eteriganta agento sub certaj kondiĉoj. Alkala celulozo estas anstataŭigita per malsamaj eterigantaj agentoj por akiri malsamajn celulozajn eterojn. Laŭ la jonigaj ecoj de anstataŭantoj, celulozaj eteroj povas esti dividitaj en du kategoriojn: jonaj (kiel ekzemple karboksimetilcelulozo) kaj nejonaj (kiel ekzemple metilcelulozo). Laŭ la tipo de anstataŭanto, celuloza etero povas esti dividita en monoeteron (kiel ekzemple metilcelulozo) kaj miksitan eteron (kiel ekzemple hidroksipropilmetilcelulozo). Laŭ malsamaj solveblecoj, ĝi povas esti dividita en akvosolveblecon (kiel ekzemple hidroksietilcelulozo) kaj organikan solvilan solveblecon (kiel ekzemple etilcelulozo). Sekmiksita mortero estas ĉefe akvosolvebla celulozo, kaj akvosolvebla celulozo estas dividita en tujan tipon kaj surfacotraktitan malfru-dissolvan tipon.

La mekanismo de agado de celuloza etero en mortero estas jena:

(1) Post laceluloza eteroen la mortero estas dissolvita en akvo, la efika kaj unuforma distribuo de la cementa materialo en la sistemo estas certigita pro la surfaca aktiveco, kaj la celuloza etero, kiel protekta koloido, "envolvas" la solidajn partiklojn kaj tavolo de lubrika filmo formiĝas sur ĝia ekstera surfaco, kiu igas la morteran sistemon pli stabila, kaj ankaŭ plibonigas la fluecon de la mortero dum la miksado kaj la glatecon de la konstruado.

(2) Pro sia propra molekula strukturo, la celuloza etera solvaĵo malfaciligas la perdon de humideco en la mortero, kaj iom post iom liberigas ĝin dum longa tempo, dotante la morteron per bona akvoretenado kaj funkciebleco.