카르복시메틸셀룰로오스：
이오니아셀룰로스 에테르천연 섬유(면 등)를 알칼리 처리 후 모노클로로아세트산나트륨을 에테르화제로 사용하여 일련의 반응 처리를 거쳐 제조됩니다. 치환도는 일반적으로 0.4~1.4이며, 치환도에 따라 성능이 크게 좌우됩니다.
(1) 카르복시메틸셀룰로오스는 흡습성이 더 강하여 일반적인 조건에서 보관할 경우 수분을 더 많이 함유하게 됩니다.
(2) 카르복시메틸셀룰로오스 수용액은 겔을 생성하지 않으며, 온도가 증가함에 따라 점도가 감소한다. 온도가 50°C를 초과하면 점도는 비가역적이다.
(3) 안정성은 pH에 크게 영향을 받습니다. 일반적으로 석고계 모르타르에는 사용할 수 있지만 시멘트계 모르타르에는 사용할 수 없습니다. 알칼리성이 높으면 점도가 낮아집니다.
(4) 카르복시메틸셀룰로오스는 메틸셀룰로오스에 비해 보수성이 매우 낮습니다. 석고계 모르타르의 경화를 지연시키고 강도를 저하시키는 단점이 있습니다. 그러나 카르복시메틸셀룰로오스의 가격은 메틸셀룰로오스에 비해 현저히 낮습니다.
셀룰로오스 알킬 에테르：
대표적인 에테르화제로는 메틸셀룰로오스와 에틸셀룰로오스가 있습니다. 산업 생산에서는 일반적으로 염화메틸이나 염화에틸이 에테르화제로 사용되며, 반응식은 다음과 같습니다.
화학식에서 R은 CH3 또는 C2H5를 나타낸다. 알칼리 농도는 에테르화 정도뿐만 아니라 알킬 할라이드의 소비에도 영향을 미친다. 알칼리 농도가 낮을수록 알킬 할라이드의 가수분해가 강해진다. 에테르화제의 소비를 줄이려면 알칼리 농도를 높여야 한다. 그러나 알칼리 농도가 너무 높으면 셀룰로스의 팽윤 효과가 감소하여 에테르화 반응이 촉진되지 않아 에테르화 정도가 감소한다. 이를 위해 반응 중에 농축된 가성소다 또는 고체 가성소다를 첨가할 수 있다. 반응기는 알칼리가 고르게 분포될 수 있도록 교반 및 분쇄 장치가 잘 갖춰져야 한다.
메틸셀룰로오스는 증점제, 접착제, 보호 콜로이드 등으로 널리 사용됩니다. 또한 유화중합용 분산제, 종자용 결합 분산제, 섬유 슬러리, 식품 및 화장품용 첨가제, 의료용 접착제, 약물 코팅재, 라텍스 페인트, 인쇄 잉크, 세라믹 생산에 사용되며 시멘트에 혼합하여 응결 시간을 조절하고 초기 강도를 높이는 데 사용됩니다.
에틸셀룰로오스 제품은 높은 기계적 강도, 유연성, 내열성 및 내한성을 가지고 있습니다. 저치환도 에틸셀룰로오스는 물과 묽은 알칼리 용액에 용해되고, 고치환도 에틸셀룰로오스는 대부분의 유기 용매에 용해됩니다. 다양한 수지 및 가소제와의 상용성이 우수하여 플라스틱, 필름, 바니시, 접착제, 라텍스, 의약품 코팅재 등에 사용될 수 있습니다.
셀룰로스 알킬 에테르에 히드록시알킬기를 도입하면 용해도가 향상되고, 염석에 대한 민감도가 낮아지고, 겔화 온도가 높아지고, 열 용융 특성이 개선되는 등의 효과가 있습니다. 이러한 특성의 변화 정도는 치환기의 특성과 알킬기와 히드록시알킬기의 비율에 따라 달라집니다.
셀룰로오스 히드록시알킬 에테르：
대표적인 것으로는 히드록시에틸셀룰로오스와 히드록시프로필셀룰로오스가 있습니다. 에테르화제는 에틸렌옥사이드와 프로필렌옥사이드와 같은 에폭사이드입니다. 촉매로는 산이나 염기를 사용합니다. 산업적 생산은 알칼리 셀룰로오스를 에테르화제와 반응시키는 것입니다. 치환가가 높은 히드록시에틸셀룰로오스는 냉수와 온수 모두에 용해됩니다. 치환가가 높은 히드록시프로필셀룰로오스는 냉수에만 용해되고 온수에는 용해되지 않습니다. 히드록시에틸셀룰로오스는 라텍스 코팅, 섬유 인쇄 및 염색 페이스트, 종이 사이징 재료, 접착제 및 보호 콜로이드의 증점제로 사용될 수 있습니다. 히드록시프로필셀룰로오스의 용도는 히드록시에틸셀룰로오스와 유사합니다. 치환가가 낮은 히드록시프로필셀룰로오스는 결합 및 붕해 특성을 모두 갖는 제약 부형제로 사용될 수 있습니다.
카르복시메틸셀룰로오스, 약칭씨엠씨, 일반적으로 나트륨염 형태로 존재합니다. 에테르화제는 모노클로로아세트산이며, 반응은 다음과 같습니다.
카르복시메틸셀룰로오스는 가장 널리 사용되는 수용성 셀룰로오스 에테르입니다. 과거에는 주로 드릴링 머드로 사용되었지만, 현재는 세제, 의류 슬러리, 라텍스 페인트, 골판지 및 종이 코팅 등의 첨가제로 사용 범위가 확대되었습니다. 순수 카르복시메틸셀룰로오스는 식품, 의약품, 화장품뿐 아니라 세라믹 및 금형 접착제로도 사용할 수 있습니다.
폴리음이온 셀룰로오스(PAC)는 이온성셀룰로스 에테르카르복시메틸셀룰로오스(CMC)의 고급 대체 제품입니다. 백색, 회백색 또는 연한 황색을 띠는 분말 또는 과립으로, 무독성, 무미이며 물에 쉽게 용해되고, 일정 점도의 투명한 용액을 형성하며, 내열성, 안정성, 내염성이 우수하고 항균성이 강합니다. 곰팡이 발생이나 변질 현상이 없습니다. 고순도, 높은 치환도, 그리고 치환기의 균일한 분포라는 특성을 가지고 있습니다. 결합제, 증점제, 유동 조절제, 유체 손실 감소제, 현탁 안정제 등으로 사용될 수 있습니다. 폴리음이온 셀룰로오스(PAC)는 CMC가 적용될 수 있는 모든 산업 분야에서 널리 사용되고 있으며, 사용량을 크게 줄이고, 사용을 용이하게 하며, 안정성을 높이고, 더 높은 공정 요건을 충족할 수 있습니다.
시아노에틸 셀룰로오스는 알칼리 촉매 하에서 셀룰로오스와 아크릴로니트릴의 반응 생성물입니다.
시아노에틸셀룰로오스는 높은 유전율과 낮은 손실 계수를 가지며, 형광등과 전계발광램프의 수지 매트릭스로 사용될 수 있습니다. 저치환도 시아노에틸셀룰로오스는 변압기의 절연지로 사용될 수 있습니다.
셀룰로오스의 고급 지방 알코올 에테르, 알케닐 에테르, 방향족 알코올 에테르가 제조되었지만 실제로 사용되지는 않았습니다.
셀룰로오스 에테르의 제조 방법은 물매체법, 용매법, 반죽법, 슬러리법, 기체-고체법, 액상법 및 상기 방법의 조합으로 나눌 수 있다.
게시 시간: 2024년 4월 28일