Carbossimetilcellulosa:
Ionicoetere di cellulosaÈ realizzato con fibre naturali (cotone, ecc.) dopo un trattamento alcalino, utilizzando il monocloroacetato di sodio come agente di eterificazione e sottoponendolo a una serie di trattamenti di reazione. Il grado di sostituzione è generalmente compreso tra 0,4 e 1,4 e le sue prestazioni sono notevolmente influenzate dal grado di sostituzione.
(1) La carbossimetilcellulosa è più igroscopica e conterrà più acqua se conservata in condizioni generali.
(2) La soluzione acquosa di carbossimetilcellulosa non produce gel e la viscosità diminuisce con l'aumentare della temperatura. Quando la temperatura supera i 50 °C, la viscosità è irreversibile.
(3) La sua stabilità è fortemente influenzata dal pH. Generalmente, può essere utilizzato in malte a base di gesso, ma non in malte a base di cemento. Se fortemente alcalino, perderà viscosità.
(4) La sua ritenzione idrica è molto inferiore a quella della metilcellulosa. Ha un effetto ritardante sulla malta a base di gesso e ne riduce la resistenza. Tuttavia, il prezzo della carbossimetilcellulosa è significativamente inferiore a quello della metilcellulosa.
Etere alchilico di cellulosa:
Tra questi, la metilcellulosa e l'etilcellulosa sono rappresentative. Nella produzione industriale, il cloruro di metile o il cloruro di etile vengono generalmente utilizzati come agenti di eterificazione e la reazione è la seguente:
Nella formula, R rappresenta CH3 o C2H5. La concentrazione di alcali non influenza solo il grado di eterificazione, ma anche il consumo di alogenuri alchilici. Minore è la concentrazione di alcali, maggiore è l'idrolisi dell'alogenuro alchilico. Per ridurre il consumo di agente eterificante, è necessario aumentare la concentrazione di alcali. Tuttavia, quando la concentrazione di alcali è troppo elevata, l'effetto rigonfiante della cellulosa si riduce, il che non favorisce la reazione di eterificazione, riducendo di conseguenza il grado di eterificazione. A tale scopo, è possibile aggiungere liscivia concentrata o solida durante la reazione. Il reattore deve essere dotato di un buon dispositivo di agitazione e rottura in modo che l'alcali possa essere distribuito uniformemente.
La metilcellulosa è ampiamente utilizzata come addensante, adesivo e colloide protettivo, ecc. Può essere utilizzata anche come disperdente per la polimerizzazione in emulsione, come disperdente legante per semi, come impasto tessile, come additivo per alimenti e cosmetici, come adesivo medico, come materiale di rivestimento per farmaci e per vernici al lattice, inchiostri da stampa, produzione di ceramica e miscelata nel cemento. Utilizzata per controllare il tempo di presa e aumentare la resistenza iniziale, ecc.
I prodotti in etilcellulosa presentano elevata resistenza meccanica, flessibilità, resistenza al calore e al freddo. L'etilcellulosa a basso contenuto di sostituiti è solubile in acqua e in soluzioni alcaline diluite, mentre i prodotti ad alto contenuto di sostituiti sono solubili nella maggior parte dei solventi organici. Presenta una buona compatibilità con diverse resine e plastificanti. Può essere utilizzata per produrre materie plastiche, film, vernici, adesivi, lattice e materiali di rivestimento per farmaci, ecc.
L'introduzione di gruppi idrossialchilici negli eteri alchilici di cellulosa può migliorarne la solubilità, ridurne la sensibilità al salting out, aumentare la temperatura di gelificazione e migliorare le proprietà di hot melt, ecc. Il grado di variazione delle proprietà di cui sopra varia a seconda della natura dei sostituenti e del rapporto tra gruppi alchilici e idrossialchilici.
Etere idrossialchilico di cellulosa:
Tra gli agenti rappresentativi ci sono l'idrossietilcellulosa e l'idrossipropilcellulosa. Gli agenti eterificanti sono epossidi come l'ossido di etilene e l'ossido di propilene. Utilizzare un acido o una base come catalizzatore. La produzione industriale consiste nel far reagire la cellulosa alcalina con un agente eterificante: l'idrossietilcellulosa ad alto valore di sostituzione è solubile sia in acqua fredda che in acqua calda. L'idrossipropilcellulosa ad alto valore di sostituzione è solubile solo in acqua fredda, ma non in acqua calda. L'idrossietilcellulosa può essere utilizzata come addensante per rivestimenti in lattice, paste per stampa e tintura tessile, materiali per l'appretto della carta, adesivi e colloidi protettivi. L'uso dell'idrossipropilcellulosa è simile a quello dell'idrossietilcellulosa. L'idrossipropilcellulosa a basso valore di sostituzione può essere utilizzata come eccipiente farmaceutico, con proprietà sia leganti che disintegranti.
Carbossimetilcellulosa, abbreviata comeCMC, esiste generalmente sotto forma di sale di sodio. L'agente eterificante è l'acido monocloroacetico e la reazione è la seguente:
La carbossimetilcellulosa è l'etere di cellulosa idrosolubile più utilizzato. In passato, veniva utilizzato principalmente come fango di perforazione, ma ora il suo utilizzo è stato ampliato, arrivando ad essere impiegato come additivo in detergenti, fanghi per indumenti, vernici al lattice, rivestimenti di cartone e carta, ecc. La carbossimetilcellulosa pura può essere utilizzata in alimenti, medicinali, cosmetici e anche come adesivo per ceramiche e stampi.
La cellulosa polianionica (PAC) è un composto ionicoetere di cellulosaed è un prodotto sostitutivo di alta qualità della carbossimetilcellulosa (CMC). Si presenta sotto forma di polvere o granuli bianchi, biancastri o leggermente gialli, atossici, insapori, facilmente solubili in acqua, che formano una soluzione trasparente con una certa viscosità, presentano una migliore stabilità termica e resistenza al sale e forti proprietà antibatteriche. Non si forma muffa né si deteriora. Presenta elevata purezza, elevato grado di sostituzione e distribuzione uniforme dei sostituenti. Può essere utilizzato come legante, addensante, modificatore di reologia, riduttore di perdite di fluido, stabilizzatore di sospensioni, ecc. La cellulosa polianionica (PAC) è ampiamente utilizzata in tutti i settori in cui è possibile applicare la CMC, riducendone notevolmente il dosaggio, facilitandone l'uso, fornendo una migliore stabilità e soddisfacendo requisiti di processo più elevati.
La cianoetilcellulosa è il prodotto della reazione di cellulosa e acrilonitrile sotto la catalisi di alcali:
La cianoetilcellulosa ha un'elevata costante dielettrica e un basso coefficiente di perdita e può essere utilizzata come matrice di resina per lampade al fosforo ed elettroluminescenti. La cianoetilcellulosa a basso tasso di sostituzione può essere utilizzata come carta isolante per trasformatori.
Sono stati preparati eteri di alcoli grassi superiori, eteri alchenilici ed eteri di alcoli aromatici di cellulosa, ma non sono stati utilizzati nella pratica.
I metodi di preparazione dell'etere di cellulosa possono essere suddivisi in metodo in acqua, metodo con solvente, metodo di impasto, metodo in sospensione, metodo gas-solido, metodo in fase liquida e una combinazione dei metodi sopra descritti.
Data di pubblicazione: 28 aprile 2024