Karboksimetil celuloza:
Ionskicelulozni eterIzdelana je iz naravnih vlaken (bombaž itd.) po alkalijski obdelavi z uporabo natrijevega monokloroacetata kot eterifikacijskega sredstva in po vrsti reakcijskih obdelav. Stopnja substitucije je običajno 0,4~1,4, na njeno delovanje pa močno vpliva stopnja substitucije.
(1) Karboksimetil celuloza je bolj higroskopična in bo pri shranjevanju v splošnih pogojih vsebovala več vode.
(2) Vodna raztopina karboksimetil celuloze ne tvori gela, viskoznost pa se z naraščanjem temperature zmanjšuje. Ko temperatura preseže 50 °C, je viskoznost nepovratna.
(3) Na njegovo stabilnost močno vpliva pH. Na splošno se lahko uporablja v malti na osnovi mavca, ne pa v malti na osnovi cementa. Pri visoki alkalnosti izgubi viskoznost.
(4) Zadržuje vodo veliko manj kot metilceluloza. Ima zaviralni učinek na malto na osnovi mavca in zmanjšuje njeno trdnost. Vendar pa je cena karboksimetilceluloze bistveno nižja od cene metilceluloze.
Celulozni alkil eter:
Reprezentativni primeri so metilceluloza in etilceluloza. V industrijski proizvodnji se kot sredstvo za eterifikacijo običajno uporablja metilklorid ali etilklorid, reakcija pa poteka takole:
V formuli R predstavlja CH3 ali C2H5. Koncentracija alkalij ne vpliva le na stopnjo eterifikacije, temveč tudi na porabo alkil halogenidov. Nižja kot je koncentracija alkalij, močnejša je hidroliza alkil halogenida. Da bi zmanjšali porabo eterifikacijskega sredstva, je treba povečati koncentracijo alkalij. Ko pa je koncentracija alkalij previsoka, se zmanjša učinek nabrekanja celuloze, kar ne prispeva k reakciji eterifikacije, zato se zmanjša stopnja eterifikacije. V ta namen se lahko med reakcijo doda koncentrirana lug ali trdna lug. Reaktor mora imeti dobro mešalno in ločilno napravo, da se alkalije enakomerno porazdelijo.
Metilceluloza se pogosto uporablja kot zgoščevalec, lepilni in zaščitni koloid itd. Uporablja se lahko tudi kot dispergator za emulzijsko polimerizacijo, vezni dispergator za semena, tekstilna gnojevka, dodatek za živila in kozmetiko, medicinsko lepilo, material za premaze zdravil ter za lateks barve, tiskarske barve, proizvodnjo keramike in se meša s cementom. Uporablja se za nadzor časa vezanja in povečanje začetne trdnosti itd.
Izdelki iz etilceluloze imajo visoko mehansko trdnost, prožnost, odpornost na vročino in mraz. Nizko substituirana etilceluloza je topna v vodi in razredčenih alkalnih raztopinah, visoko substituirani izdelki pa so topni v večini organskih topil. Ima dobro združljivost z različnimi smolami in mehčali. Uporablja se lahko za izdelavo plastike, filmov, lakov, lepil, lateksa in premaznih materialov za zdravila itd.
Uvedba hidroksialkilnih skupin v celulozne alkilne etre lahko izboljša njihovo topnost, zmanjša občutljivost na izoljenje, zviša temperaturo želiranja in izboljša lastnosti vročega taljenja itd. Stopnja spremembe zgornjih lastnosti se spreminja glede na naravo substituentov in razmerje med alkilnimi in hidroksialkilnimi skupinami.
Celulozni hidroksialkil eter:
Reprezentativni primeri so hidroksietilceluloza in hidroksipropilceluloza. Eterifikacijska sredstva so epoksidi, kot sta etilen oksid in propilen oksid. Kot katalizator se uporablja kislina ali baza. Industrijska proizvodnja vključuje reakcijo alkalne celuloze z eterifikacijskim sredstvom: hidroksietilceluloza z visoko substitucijsko vrednostjo je topna tako v hladni kot vroči vodi. Hidroksipropilceluloza z visoko substitucijsko vrednostjo je topna le v hladni vodi, ne pa tudi v vroči vodi. Hidroksietilceluloza se lahko uporablja kot zgoščevalec za lateks premaze, paste za tiskanje in barvanje tekstila, materiale za klejčenje papirja, lepila in zaščitne koloide. Uporaba hidroksipropilceluloze je podobna uporabi hidroksietilceluloze. Hidroksipropilceluloza z nizko substitucijsko vrednostjo se lahko uporablja kot farmacevtska pomožna snov, ki ima lahko tako vezivne kot razgradljive lastnosti.
Karboksimetilceluloza, skrajšanoCMC, običajno obstaja v obliki natrijeve soli. Eterifikacijsko sredstvo je monokloroocetna kislina, reakcija pa je naslednja:
Karboksimetil celuloza je najpogosteje uporabljen vodotopni celulozni eter. V preteklosti se je uporabljal predvsem kot vrtalni eter, zdaj pa se je razširil na uporabo kot dodatek detergentom, gnojevki za oblačila, lateks barvam, premazom za karton in papir itd. Čista karboksimetil celuloza se lahko uporablja v hrani, medicini, kozmetiki in tudi kot lepilo za keramiko in kalupe.
Polianionska celuloza (PAC) je ionskacelulozni eterin je vrhunski nadomestek za karboksimetil celulozo (CMC). Je bel, umazano bel ali rahlo rumen prah ali granulat, nestrupen, brez okusa, lahko topen v vodi, tvori prozorno raztopino z določeno viskoznostjo, ima boljšo toplotno odpornost, odpornost na sol ter močne antibakterijske lastnosti. Ne tvori plesni in se ne kvari. Ima značilnosti visoke čistosti, visoke stopnje substitucije in enakomerne porazdelitve substituentov. Uporablja se lahko kot vezivo, zgoščevalec, modifikator reologije, sredstvo za zmanjšanje izgube tekočine, stabilizator suspenzije itd. Polianionska celuloza (PAC) se pogosto uporablja v vseh panogah, kjer se lahko uporablja CMC, kar lahko znatno zmanjša odmerek, olajša uporabo, zagotovi boljšo stabilnost in izpolni višje procesne zahteve.
Cianoetilceluloza je reakcijski produkt celuloze in akrilonitrila pod katalizo alkalije:
Cianoetilceluloza ima visoko dielektrično konstanto in nizek koeficient izgub ter se lahko uporablja kot smolna matrica za fosforne in elektroluminiscenčne sijalke. Nizko substituirana cianoetilceluloza se lahko uporablja kot izolacijski papir za transformatorje.
Pripravljeni so bili višji maščobni alkoholni etri, alkenilni etri in aromatski alkoholni etri celuloze, vendar v praksi še niso bili uporabljeni.
Metode priprave celuloznega etra lahko razdelimo na metodo z vodnim medijem, metodo s topilom, metodo gnetenja, metodo z gnojevko, metodo s plinom in trdno snovjo, metodo s tekočo fazo in kombinacijo zgornjih metod.
Čas objave: 28. april 2024