Carboxyméthylcellulose :
Ioniqueéther de celluloseIl est fabriqué à partir de fibres naturelles (coton, etc.) après traitement alcalin, utilisant du monochloroacétate de sodium comme agent d'éthérification et subissant une série de réactions. Le degré de substitution est généralement compris entre 0,4 et 1,4, et ses performances en dépendent fortement.
(1) La carboxyméthylcellulose est plus hygroscopique et contiendra plus d'eau lorsqu'elle est stockée dans des conditions générales.
(2) La solution aqueuse de carboxyméthylcellulose ne produit pas de gel et sa viscosité diminue avec la température. Lorsque la température dépasse 50 °C, la viscosité est irréversible.
(3) Sa stabilité est fortement influencée par le pH. En général, il peut être utilisé dans les mortiers à base de plâtre, mais pas dans les mortiers à base de ciment. En cas d'alcalinité élevée, il perd sa viscosité.
(4) Sa rétention d'eau est bien inférieure à celle de la méthylcellulose. Elle a un effet retardateur sur les mortiers à base de plâtre et réduit leur résistance. Cependant, le prix de la carboxyméthylcellulose est nettement inférieur à celui de la méthylcellulose.
Éther alkylique de cellulose :
Parmi les plus représentatifs, on trouve la méthylcellulose et l'éthylcellulose. En production industrielle, le chlorure de méthyle ou le chlorure d'éthyle est généralement utilisé comme agent d'éthérification, et la réaction est la suivante :
Dans la formule, R représente CH3 ou C2H5. La concentration en alcalis affecte non seulement le degré d'éthérification, mais aussi la consommation d'halogénures d'alkyle. Plus la concentration en alcalis est faible, plus l'hydrolyse de l'halogénure d'alkyle est importante. Afin de réduire la consommation d'agent d'éthérification, la concentration en alcalis doit être augmentée. Cependant, une concentration en alcalis trop élevée réduit l'effet gonflant de la cellulose, ce qui nuit à la réaction d'éthérification et, par conséquent, au degré d'éthérification. Pour cela, on peut ajouter de la lessive concentrée ou solide pendant la réaction. Le réacteur doit être équipé d'un dispositif d'agitation et de brassage performant afin d'assurer une répartition homogène de l'alcali.
La méthylcellulose est largement utilisée comme épaississant, adhésif et colloïde protecteur, etc. Elle peut également être utilisée comme dispersant pour la polymérisation en émulsion, dispersant de liaison pour les graines, suspension textile, additif pour les aliments et les cosmétiques, adhésif médical, matériau de revêtement de médicaments, et pour la peinture au latex, l'encre d'impression, la production de céramique et mélangée au ciment. Utilisé pour contrôler le temps de prise et augmenter la résistance initiale, etc.
Les produits à base d'éthylcellulose présentent une résistance mécanique, une flexibilité, une résistance à la chaleur et au froid élevées. L'éthylcellulose faiblement substituée est soluble dans l'eau et les solutions alcalines diluées, tandis que les produits fortement substitués sont solubles dans la plupart des solvants organiques. Elle présente une bonne compatibilité avec diverses résines et plastifiants. Elle peut être utilisée pour la fabrication de plastiques, de films, de vernis, d'adhésifs, de latex et de matériaux de revêtement pour médicaments, etc.
L'introduction de groupes hydroxyalkyle dans les éthers alkyliques de cellulose peut améliorer sa solubilité, réduire sa sensibilité au relargage, augmenter la température de gélification et améliorer les propriétés de thermofusion, etc. Le degré de changement des propriétés ci-dessus varie en fonction de la nature des substituants et du rapport des groupes alkyle aux groupes hydroxyalkyle.
Éther hydroxyalkylique de cellulose :
L'hydroxyéthylcellulose et l'hydroxypropylcellulose en sont des exemples représentatifs. Les agents d'éthérification sont des époxydes tels que l'oxyde d'éthylène et l'oxyde de propylène. Utiliser un acide ou une base comme catalyseur. La production industrielle consiste à faire réagir de la cellulose alcaline avec un agent d'éthérification : l'hydroxyéthylcellulose à haut pouvoir de substitution est soluble aussi bien dans l'eau froide que dans l'eau chaude. L'hydroxypropylcellulose à haut pouvoir de substitution est soluble uniquement dans l'eau froide, mais pas dans l'eau chaude. L'hydroxyéthylcellulose peut être utilisée comme épaississant pour les revêtements en latex, les pâtes d'impression et de teinture textiles, les encollages pour papier, les adhésifs et les colloïdes protecteurs. Son utilisation est similaire à celle de l'hydroxyéthylcellulose. L'hydroxypropylcellulose à faible pouvoir de substitution peut être utilisée comme excipient pharmaceutique, possédant des propriétés liantes et désintégrantes.
Carboxyméthylcellulose, abrégée enCMC, se présente généralement sous forme de sel de sodium. L'agent d'éthérification est l'acide monochloroacétique, et la réaction est la suivante :
La carboxyméthylcellulose est l'éther de cellulose hydrosoluble le plus utilisé. Autrefois principalement utilisé comme boue de forage, il est aujourd'hui utilisé comme additif dans les détergents, les pâtes textiles, les peintures au latex, le revêtement du carton et du papier, etc. La carboxyméthylcellulose pure peut être utilisée dans l'alimentation, la médecine, les cosmétiques, ainsi que comme adhésif pour la céramique et les moules.
La cellulose polyanionique (PAC) est une cellulose ioniqueéther de celluloseIl s'agit d'un produit de substitution haut de gamme à la carboxyméthylcellulose (CMC). Il s'agit d'une poudre ou de granulés blancs, blanc cassé ou légèrement jaunes, non toxiques, sans goût, facilement solubles dans l'eau, formant une solution transparente d'une certaine viscosité. Ils présentent une meilleure stabilité thermique et une meilleure résistance au sel, ainsi que de fortes propriétés antibactériennes. Ils sont inaltérables et ne moisissent pas. Ils se caractérisent par une grande pureté, un degré élevé de substitution et une répartition uniforme des substituants. Ils peuvent être utilisés comme liant, épaississant, modificateur de rhéologie, réducteur de pertes de fluides, stabilisateur de suspension, etc. La cellulose polyanionique (PAC) est largement utilisée dans toutes les industries où la CMC est utilisée. Elle permet de réduire considérablement le dosage, de faciliter l'utilisation, d'offrir une meilleure stabilité et de répondre à des exigences de procédé plus strictes.
La cyanoéthylcellulose est le produit de la réaction de la cellulose et de l'acrylonitrile sous la catalyse d'un alcali :
La cyanoéthylcellulose présente une constante diélectrique élevée et un faible coefficient de perte. Elle peut être utilisée comme matrice de résine pour les lampes au phosphore et électroluminescentes. La cyanoéthylcellulose faiblement substituée peut être utilisée comme papier isolant pour les transformateurs.
Des éthers d'alcool gras supérieurs, des éthers d'alcényle et des éthers d'alcool aromatique de cellulose ont été préparés, mais n'ont pas été utilisés dans la pratique.
Les méthodes de préparation de l'éther de cellulose peuvent être divisées en méthode en milieu aqueux, méthode par solvant, méthode par malaxage, méthode en suspension, méthode gaz-solide, méthode en phase liquide et la combinaison des méthodes ci-dessus.
Date de publication : 28 avril 2024