Карбоксиметилцеллюлоза:
Ионическийцеллюлозный эфирИзготавливается из натуральных волокон (хлопка и др.) после обработки щелочью с использованием монохлорацетата натрия в качестве этерифицирующего агента и подвергается ряду реакционных обработок. Степень замещения обычно составляет 0,4–1,4, и ее характеристики в значительной степени зависят от степени замещения.
(1) Карбоксиметилцеллюлоза более гигроскопична и будет содержать больше воды при хранении в обычных условиях.
(2) Водный раствор карбоксиметилцеллюлозы не образует гель, и вязкость уменьшается с повышением температуры. При температуре выше 50 °C вязкость становится необратимой.
(3) На его стабильность сильно влияет pH. Как правило, его можно использовать в гипсовом растворе, но не в цементном. При высокой щелочности он теряет вязкость.
(4) Его водоудерживающая способность значительно ниже, чем у метилцеллюлозы. Он замедляет работу гипсового раствора и снижает его прочность. Однако цена карбоксиметилцеллюлозы значительно ниже, чем цена метилцеллюлозы.
Алкиловый эфир целлюлозы:
Типичными примерами являются метилцеллюлоза и этилцеллюлоза. В промышленном производстве в качестве этерифицирующего агента обычно используют метилхлорид или этилхлорид, а реакция протекает следующим образом:
В формуле R обозначает CH3 или C2H5. Концентрация щелочи влияет не только на степень этерификации, но и на расход алкилгалогенидов. Чем ниже концентрация щелочи, тем сильнее гидролиз алкилгалогенида. Для снижения расхода этерифицирующего агента необходимо увеличить концентрацию щелочи. Однако при слишком высокой концентрации щелочи снижается эффект набухания целлюлозы, что не способствует реакции этерификации, и, следовательно, степень этерификации уменьшается. Для этой цели в ходе реакции можно добавлять концентрированный или твердый щелочной раствор. Реактор должен быть оснащен хорошим перемешивающим устройством, обеспечивающим равномерное распределение щелочи.
Метилцеллюлоза широко используется в качестве загустителя, клея и защитного коллоида и т. д. Она также может применяться в качестве диспергатора при эмульсионной полимеризации, связующего диспергатора для семян, текстильной суспензии, добавки в пищевой и косметической промышленности, медицинского клея, материала для покрытия лекарственных препаратов, а также в латексных красках, типографских красках, производстве керамики и в качестве добавки к цементу. Используется для контроля времени схватывания и повышения начальной прочности и т. д.
Изделия из этилцеллюлозы обладают высокой механической прочностью, гибкостью, термостойкостью и морозостойкостью. Низкозамещенная этилцеллюлоза растворима в воде и разбавленных щелочных растворах, а высокозамещенные продукты растворимы в большинстве органических растворителей. Она обладает хорошей совместимостью с различными смолами и пластификаторами. Ее можно использовать для производства пластмасс, пленок, лаков, клеев, латекса и покрытий для лекарственных препаратов и т.д.
Введение гидроксиалкильных групп в алкиловые эфиры целлюлозы может улучшить ее растворимость, снизить чувствительность к высаливанию, повысить температуру гелеобразования и улучшить свойства расплава и т. д. Степень изменения указанных свойств варьируется в зависимости от природы заместителей и соотношения алкильных и гидроксиалкильных групп.
Гидроксиалкиловый эфир целлюлозы:
Типичными примерами являются гидроксиэтилцеллюлоза и гидроксипропилцеллюлоза. Этерифицирующими агентами являются эпоксиды, такие как этиленоксид и пропиленоксид. В качестве катализатора используется кислота или основание. В промышленном производстве реакция щелочной целлюлозы с этерифицирующим агентом осуществляется следующим образом: гидроксиэтилцеллюлоза с высоким числом замещения растворима как в холодной, так и в горячей воде. Гидроксипропилцеллюлоза с высоким числом замещения растворима только в холодной воде, но не в горячей. Гидроксиэтилцеллюлоза может использоваться в качестве загустителя для латексных покрытий, паст для печати и окрашивания текстиля, проклеивающих материалов для бумаги, клеев и защитных коллоидов. Применение гидроксипропилцеллюлозы аналогично применению гидроксиэтилцеллюлозы. Гидроксипропилцеллюлоза с низким числом замещения может использоваться в качестве фармацевтического вспомогательного вещества, обладающего как связующими, так и дезинтегрирующими свойствами.
Карбоксиметилцеллюлоза, сокращенно карбоксиметилцеллюлоза.CMCОбычно существует в виде натриевой соли. В качестве этерифицирующего агента используется монохлоруксусная кислота, а реакция протекает следующим образом:
Карбоксиметилцеллюлоза — наиболее широко используемый водорастворимый эфир целлюлозы. В прошлом она применялась в основном в качестве бурового раствора, но сейчас ее применение расширилось до использования в качестве добавки к моющим средствам, шламам для одежды, латексным краскам, покрытиям для картона и бумаги и т. д. Чистая карбоксиметилцеллюлоза может использоваться в пищевой, медицинской, косметической промышленности, а также в качестве клея для керамики и форм.
Полианионная целлюлоза (ПАЦ) — это ионная целлюлоза.целлюлозный эфирЭто высококачественный заменитель карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ). Представляет собой белый, кремовый или слегка желтоватый порошок или гранулы, нетоксичные, безвкусные, легко растворимые в воде, образующие прозрачный раствор с определенной вязкостью, обладающие лучшей термостойкостью и солестойкостью, а также сильными антибактериальными свойствами. Не подвержены плесени и порче. Характеризуются высокой чистотой, высокой степенью замещения и равномерным распределением заместителей. Могут использоваться в качестве связующего вещества, загустителя, модификатора реологии, средства для снижения потерь жидкости, стабилизатора суспензий и т.д. Полианионная целлюлоза (ПАЦ) широко используется во всех отраслях промышленности, где может применяться КМЦ, что позволяет значительно снизить дозировку, упростить использование, обеспечить лучшую стабильность и соответствовать более высоким технологическим требованиям.
Цианоэтилцеллюлоза — это продукт реакции целлюлозы и акрилонитрила под действием щелочного катализатора.
Цианоэтилцеллюлоза обладает высокой диэлектрической постоянной и низким коэффициентом потерь и может использоваться в качестве смоляной матрицы для люминофорных и электролюминесцентных ламп. Низкозамещенная цианоэтилцеллюлоза может использоваться в качестве изоляционной бумаги для трансформаторов.
Были получены эфиры высших жирных спиртов, алкениловые эфиры и ароматические спиртовые эфиры целлюлозы, но они не применялись на практике.
Способы получения эфира целлюлозы можно разделить на следующие: метод в водной среде, метод с использованием растворителя, метод замешивания, метод суспензии, газо-твердотельный метод, метод в жидкой фазе и комбинация вышеперечисленных методов.
Дата публикации: 28 апреля 2024 г.