Carboximetilcelulosa:
Iónicoéter de celulosaSe fabrica a partir de fibras naturales (algodón, etc.) tras un tratamiento alcalino, utilizando monocloroacetato de sodio como agente de eterificación, y sometiéndolas a una serie de tratamientos de reacción. El grado de sustitución suele ser de 0,4 a 1,4, y su rendimiento se ve muy afectado por dicho grado.
(1) La carboximetilcelulosa es más higroscópica y contendrá más agua cuando se almacene en condiciones generales.
(2) La solución acuosa de carboximetilcelulosa no produce gel y la viscosidad disminuye con el aumento de la temperatura. Cuando la temperatura supera los 50 °C, la viscosidad es irreversible.
(3) Su estabilidad se ve muy afectada por el pH. Generalmente, se puede utilizar en morteros a base de yeso, pero no en morteros a base de cemento. Cuando es muy alcalino, pierde viscosidad.
(4) Su capacidad de retención de agua es mucho menor que la de la metilcelulosa. Tiene un efecto retardante sobre el mortero a base de yeso y reduce su resistencia. Sin embargo, el precio de la carboximetilcelulosa es significativamente menor que el de la metilcelulosa.
Éter alquílico de celulosa:
Algunos ejemplos representativos son la metilcelulosa y la etilcelulosa. En la producción industrial, el cloruro de metilo o el cloruro de etilo se utilizan generalmente como agentes de eterificación, y la reacción es la siguiente:
En la fórmula, R representa CH3 o C2H5. La concentración de álcali no solo afecta el grado de eterificación, sino también el consumo de haluros de alquilo. Cuanto menor sea la concentración de álcali, mayor será la hidrólisis del haluro de alquilo. Para reducir el consumo del agente eterificante, se debe aumentar la concentración de álcali. Sin embargo, cuando la concentración de álcali es demasiado alta, se reduce el efecto de hinchamiento de la celulosa, lo que no favorece la reacción de eterificación y, por lo tanto, disminuye el grado de eterificación. Para ello, se puede añadir sosa cáustica concentrada o sólida durante la reacción. El reactor debe contar con un buen sistema de agitación para que el álcali se distribuya uniformemente.
La metilcelulosa se utiliza ampliamente como espesante, adhesivo y coloide protector, entre otros. También se puede utilizar como dispersante para la polimerización en emulsión, dispersante de unión para semillas, suspensión textil, aditivo para alimentos y cosméticos, adhesivo médico, material de recubrimiento de fármacos, pintura de látex, tinta de impresión, producción de cerámica y mezclada con cemento para controlar el tiempo de fraguado y aumentar la resistencia inicial, etc.
Los productos de etilcelulosa poseen alta resistencia mecánica, flexibilidad, resistencia al calor y al frío. La etilcelulosa de baja sustitución es soluble en agua y soluciones alcalinas diluidas, mientras que los productos de alta sustitución son solubles en la mayoría de los disolventes orgánicos. Presenta buena compatibilidad con diversas resinas y plastificantes. Puede utilizarse para la fabricación de plásticos, películas, barnices, adhesivos, látex y materiales de recubrimiento para fármacos, entre otros.
La introducción de grupos hidroxialquilo en los éteres alquílicos de celulosa puede mejorar su solubilidad, reducir su sensibilidad a la precipitación salina, aumentar la temperatura de gelificación y mejorar sus propiedades de fusión en caliente, entre otras. El grado de cambio en estas propiedades varía según la naturaleza de los sustituyentes y la proporción de grupos alquilo e hidroxialquilo.
Éter hidroxialquílico de celulosa:
Los ejemplos más representativos son la hidroxietilcelulosa y la hidroxipropilcelulosa. Los agentes eterificantes son epóxidos como el óxido de etileno y el óxido de propileno. Se utiliza un ácido o una base como catalizador. La producción industrial consiste en hacer reaccionar celulosa alcalina con un agente eterificante: la hidroxietilcelulosa, con un alto índice de sustitución, es soluble tanto en agua fría como caliente. La hidroxipropilcelulosa, con un alto índice de sustitución, solo es soluble en agua fría, pero no en agua caliente. La hidroxietilcelulosa se puede utilizar como espesante para recubrimientos de látex, pastas de impresión y teñido textil, materiales de encolado de papel, adhesivos y coloides protectores. El uso de la hidroxipropilcelulosa es similar al de la hidroxietilcelulosa. La hidroxipropilcelulosa, con un bajo índice de sustitución, se puede utilizar como excipiente farmacéutico, ya que puede tener propiedades tanto aglutinantes como desintegrantes.
Carboximetilcelulosa, abreviada comoCMCGeneralmente existe en forma de sal sódica. El agente eterificante es el ácido monocloroacético, y la reacción es la siguiente:
La carboximetilcelulosa es el éter de celulosa soluble en agua más utilizado. Antiguamente se empleaba principalmente como lodo de perforación, pero actualmente su uso se ha extendido a aditivos en detergentes, lodos para ropa, pinturas de látex, recubrimientos de cartón y papel, entre otros. La carboximetilcelulosa pura se puede utilizar en alimentos, medicamentos, cosméticos y también como adhesivo para cerámica y moldes.
La celulosa polianiónica (PAC) es un material iónico.éter de celulosay es un producto sustituto de alta gama para la carboximetilcelulosa (CMC). Es un polvo o gránulo blanco, blanquecino o ligeramente amarillo, no tóxico, insípido, fácilmente soluble en agua, forma una solución transparente con cierta viscosidad, tiene mejor estabilidad de resistencia al calor y a la sal, y fuertes propiedades antibacterianas. No se enmohece ni se deteriora. Tiene las características de alta pureza, alto grado de sustitución y distribución uniforme de sustituyentes. Puede usarse como aglutinante, espesante, modificador de reología, reductor de pérdida de fluido, estabilizador de suspensión, etc. La celulosa polianiónica (PAC) se usa ampliamente en todas las industrias donde se puede aplicar CMC, puede reducir en gran medida la dosificación, facilitar el uso, proporcionar mejor estabilidad y cumplir con los requisitos de proceso más exigentes.
La cianoetilcelulosa es el producto de la reacción de la celulosa y el acrilonitrilo bajo la catálisis de un álcali:
La cianoetilcelulosa posee una alta constante dieléctrica y un bajo coeficiente de pérdidas, y puede utilizarse como matriz de resina para lámparas de fósforo y electroluminiscentes. La cianoetilcelulosa de baja sustitución puede emplearse como papel aislante para transformadores.
Se han preparado éteres de alcoholes grasos superiores, éteres alquenílicos y éteres de alcoholes aromáticos de celulosa, pero no se han utilizado en la práctica.
Los métodos de preparación del éter de celulosa se pueden dividir en método en medio acuoso, método con disolvente, método de amasado, método de suspensión, método gas-sólido, método en fase líquida y la combinación de los métodos anteriores.
Fecha de publicación: 28 de abril de 2024