Cellulose eteray isang polymer compound na may eter na istraktura na gawa sa selulusa. Ang bawat glucosyl ring sa cellulose macromolecule ay naglalaman ng tatlong hydroxyl group, ang pangunahing hydroxyl group sa ikaanim na carbon atom, ang pangalawang hydroxyl group sa ikalawa at ikatlong carbon atoms, at ang hydrogen sa hydroxyl group ay pinalitan ng isang hydrocarbon group upang makabuo ng cellulose eter derivatives bagay. Ito ay isang produkto kung saan ang hydrogen ng hydroxyl group sa cellulose polymer ay pinapalitan ng hydrocarbon group. Ang selulusa ay isang polyhydroxy polymer compound na hindi natutunaw o natutunaw. Pagkatapos ng etherification, ang selulusa ay natutunaw sa tubig, dilute ang alkali solution at organic solvent, at may thermoplasticity.
Ang selulusa ay isang polyhydroxy polymer compound na hindi natutunaw o natutunaw. Pagkatapos ng etherification, ang selulusa ay natutunaw sa tubig, dilute ang alkali solution at organic solvent, at may thermoplasticity.
1. Kalikasan：
Ang solubility ng cellulose pagkatapos ng etherification ay nagbabago nang malaki. Maaari itong matunaw sa tubig, dilute acid, dilute alkali o organic solvent. Ang solubility ay pangunahing nakasalalay sa tatlong mga kadahilanan: (1) Ang mga katangian ng mga grupo na ipinakilala sa proseso ng etherification, ang ipinakilala Mas malaki ang grupo, mas mababa ang solubility, at mas malakas ang polarity ng ipinakilala na grupo, mas madaling matunaw ang cellulose eter sa tubig; (2) Ang antas ng pagpapalit at ang pamamahagi ng mga etherified na grupo sa macromolecule. Karamihan sa mga cellulose eter ay maaari lamang matunaw sa tubig sa ilalim ng isang tiyak na antas ng pagpapalit, at ang antas ng pagpapalit ay nasa pagitan ng 0 at 3; (3) Ang antas ng polimerisasyon ng selulusa eter, mas mataas ang antas ng polimerisasyon, mas mababa ang natutunaw; Kung mas mababa ang antas ng pagpapalit na maaaring matunaw sa tubig, mas malawak ang saklaw. Maraming uri ng cellulose eter na may mahusay na pagganap, at malawakang ginagamit ang mga ito sa konstruksiyon, semento, petrolyo, pagkain, tela, detergent, pintura, gamot, paggawa ng papel at mga elektronikong sangkap at iba pang industriya.
2. Paunlarin:
Ang China ang pinakamalaking producer at consumer ng cellulose ether sa mundo, na may average na taunang rate ng paglago na higit sa 20%. Ayon sa mga paunang istatistika, mayroong humigit-kumulang 50 cellulose ether production enterprise sa China, ang dinisenyo na kapasidad ng produksyon ng cellulose ether na industriya ay lumampas sa 400,000 tonelada, at mayroong humigit-kumulang 20 na negosyo na may higit sa 10,000 tonelada, pangunahin na ipinamamahagi sa Shandong, Hebei, Chongqing at Jiangsu. , Zhejiang, Shanghai at iba pang lugar.
3. Kailangan：
Noong 2011, ang kapasidad ng produksyon ng CMC ng China ay humigit-kumulang 300,000 tonelada. Sa lumalaking pangangailangan para sa mataas na kalidad na mga cellulose eter sa mga industriya tulad ng gamot, pagkain, at pang-araw-araw na kemikal, ang domestic demand para sa iba pang mga produkto ng cellulose eter maliban sa CMC ay tumataas. , ang kapasidad ng produksyon ng MC/HPMC ay humigit-kumulang 120,000 tonelada, at ang ng HEC ay humigit-kumulang 20,000 tonelada. Ang PAC ay nasa yugto pa rin ng promosyon at aplikasyon sa China. Sa pag-unlad ng malalaking patlang ng langis sa malayo sa pampang at pag-unlad ng mga materyales sa gusali, pagkain, kemikal at iba pang mga industriya, ang dami at larangan ng PAC ay tumataas at lumalawak taon-taon, na may kapasidad ng produksyon na higit sa 10,000 tonelada.
4. Pag-uuri:
Ayon sa pag-uuri ng istruktura ng kemikal ng mga substituent, maaari silang nahahati sa anionic, cationic at nonionic ethers. Depende sa etherification agent na ginamit, mayroong methyl cellulose, hydroxyethyl methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, ethyl cellulose, benzyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose cellulose, cyanoethyl cellulose, benzyl cyanoethyl cellulose, carboxymethyl cellulose at iba pa. mas praktikal ang cellulose at ethyl cellulose.
Methylcellulose:
Matapos ang pinong koton ay tratuhin ng alkali, ang cellulose eter ay ginawa sa pamamagitan ng isang serye ng mga reaksyon sa methane chloride bilang etherification agent. Sa pangkalahatan, ang antas ng pagpapalit ay 1.6~2.0, at ang solubility ay iba rin sa iba't ibang antas ng pagpapalit. Ito ay kabilang sa non-ionic cellulose ether.
(1) Ang methylcellulose ay natutunaw sa malamig na tubig, at ito ay magiging mahirap na matunaw sa mainit na tubig. Ang may tubig na solusyon nito ay napaka-stable sa hanay ng pH=3~12. Ito ay may magandang compatibility sa starch, guar gum, atbp. at maraming surfactant. Kapag ang temperatura ay umabot sa temperatura ng gelation, nangyayari ang gelation.
(2) Ang pagpapanatili ng tubig ng methyl cellulose ay nakasalalay sa dami ng karagdagan, lagkit, laki ng butil at rate ng pagkalusaw. Sa pangkalahatan, kung ang halaga ng karagdagan ay malaki, ang fineness ay maliit, at ang lagkit ay malaki, ang water retention rate ay mataas. Kabilang sa mga ito, ang halaga ng karagdagan ay may pinakamalaking epekto sa rate ng pagpapanatili ng tubig, at ang antas ng lagkit ay hindi direktang proporsyonal sa antas ng rate ng pagpapanatili ng tubig. Ang rate ng paglusaw ay higit sa lahat ay nakasalalay sa antas ng pagbabago sa ibabaw ng mga particle ng selulusa at kalinisan ng butil. Kabilang sa mga cellulose ether sa itaas, ang methyl cellulose at hydroxypropyl methyl cellulose ay may mas mataas na rate ng pagpapanatili ng tubig.
(3) Ang mga pagbabago sa temperatura ay maaaring seryosong makaapekto sa pagpapanatili ng tubig ng methyl cellulose. Sa pangkalahatan, mas mataas ang temperatura, mas malala ang pagpapanatili ng tubig. Kung ang temperatura ng mortar ay lumampas sa 40°C, ang pagpapanatili ng tubig ng methyl cellulose ay makabuluhang mababawasan, na seryosong makakaapekto sa pagtatayo ng mortar.
(4)Methyl celluloseay may malaking epekto sa workability at cohesion ng mortar. Ang "adhesiveness" dito ay tumutukoy sa puwersa ng pagbubuklod na nararamdaman sa pagitan ng tool ng applicator ng manggagawa at ng substrate sa dingding, iyon ay, ang shear resistance ng mortar. Ang adhesiveness ay mataas, ang shear resistance ng mortar ay malaki, at ang lakas na kinakailangan ng mga manggagawa sa proseso ng paggamit ay malaki din, at ang construction performance ng mortar ay hindi maganda. Ang pagkakaisa ng methyl cellulose ay nasa katamtamang antas sa mga produktong cellulose eter.
Hydroxypropylmethylcellulose:
Ang hydroxypropyl methylcellulose ay isang cellulose variety na ang output at pagkonsumo ay mabilis na tumataas. Ito ay isang non-ionic cellulose mixed ether na ginawa mula sa pinong cotton pagkatapos ng alkalization, gamit ang propylene oxide at methyl chloride bilang etherification agent, sa pamamagitan ng isang serye ng mga reaksyon. Ang antas ng pagpapalit ay karaniwang 1.2~2.0. Nag-iiba ang mga katangian nito depende sa ratio ng methoxyl content sa hydroxypropyl content.
(1) Ang hydroxypropyl methylcellulose ay madaling natutunaw sa malamig na tubig, at makakaranas ito ng mga paghihirap sa pagtunaw sa mainit na tubig. Ngunit ang temperatura ng gelation nito sa mainit na tubig ay mas mataas kaysa sa methyl cellulose. Ang solubility sa malamig na tubig ay lubos ding napabuti kumpara sa methyl cellulose.
(2) Ang lagkit ng hydroxypropyl methylcellulose ay nauugnay sa molecular weight nito, at kung mas malaki ang molekular na timbang, mas mataas ang lagkit. Naaapektuhan din ng temperatura ang lagkit nito, habang tumataas ang temperatura, bumababa ang lagkit. Gayunpaman, ang impluwensya ng mataas na lagkit at temperatura nito ay mas mababa kaysa sa methyl cellulose. Ang solusyon nito ay matatag kapag nakaimbak sa temperatura ng silid.
(3) Ang pagpapanatili ng tubig ng hydroxypropyl methylcellulose ay nakasalalay sa dami ng karagdagan, lagkit, atbp., at ang rate ng pagpapanatili ng tubig nito sa ilalim ng parehong halaga ng karagdagan ay mas mataas kaysa sa methyl cellulose.
(4)Hydroxypropyl methylcelluloseay matatag sa acid at alkali, at ang may tubig na solusyon nito ay napakatatag sa hanay ng pH=2~12. Ang caustic soda at lime water ay may maliit na epekto sa pagganap nito, ngunit ang alkali ay maaaring mapabilis ang pagkatunaw nito at bahagyang tumaas ang lagkit nito. Ang hydroxypropyl methylcellulose ay matatag sa karaniwang mga asing-gamot, ngunit kapag ang konsentrasyon ng solusyon sa asin ay mataas, ang lagkit ng hydroxypropyl methylcellulose na solusyon ay may posibilidad na tumaas.
(5) Ang hydroxypropyl methylcellulose ay maaaring ihalo sa mga compound na polymer na nalulusaw sa tubig upang bumuo ng isang pare-pareho at mas mataas na lagkit na solusyon. Gaya ng polyvinyl alcohol, starch ether, vegetable gum, atbp.
(6) Ang hydroxypropyl methylcellulose ay may mas mahusay na paglaban sa enzyme kaysa sa methylcellulose, at ang solusyon nito ay mas malamang na masira ng mga enzyme kaysa sa methylcellulose.
(7) Ang pagdirikit ng hydroxypropyl methylcellulose sa pagbuo ng mortar ay mas mataas kaysa sa methylcellulose.
Hydroxyethyl cellulose:
Ito ay ginawa mula sa pinong koton na ginagamot sa alkali, at nire-react sa ethylene oxide bilang etherification agent sa pagkakaroon ng isopropanol. Ang antas ng pagpapalit nito ay karaniwang 1.5~2.0. Ito ay may malakas na hydrophilicity at madaling sumipsip ng kahalumigmigan.
(1) Ang hydroxyethyl cellulose ay natutunaw sa malamig na tubig, ngunit mahirap itong matunaw sa mainit na tubig. Ang solusyon nito ay matatag sa mataas na temperatura nang walang gelling. Maaari itong magamit nang mahabang panahon sa ilalim ng mataas na temperatura sa mortar, ngunit ang pagpapanatili ng tubig nito ay mas mababa kaysa sa methyl cellulose.
(2) Ang hydroxyethyl cellulose ay matatag sa pangkalahatang acid at alkali, at ang alkali ay maaaring mapabilis ang pagkatunaw nito at bahagyang tumaas ang lagkit nito. Ang dispersibility nito sa tubig ay bahagyang mas malala kaysa sa methyl cellulose at hydroxypropyl methyl cellulose.
(3) Ang hydroxyethyl cellulose ay may mahusay na anti-sag performance para sa mortar, ngunit mayroon itong mas mahabang retarding time para sa semento.
(4) Ang pagganap ng hydroxyethyl cellulose na ginawa ng ilang mga domestic na negosyo ay malinaw na mas mababa kaysa sa methyl cellulose dahil sa mataas na nilalaman ng tubig at mataas na nilalaman ng abo.
(5) Ang amag ng may tubig na solusyon ng hydroxyethyl cellulose ay medyo seryoso. Sa temperatura na humigit-kumulang 40°C, maaaring magkaroon ng amag sa loob ng 3 hanggang 5 araw, na makakaapekto sa pagganap nito.
Carboxymethyl cellulose:
Ang lonic cellulose ether ay ginawa mula sa natural fibers (cotton, atbp.) pagkatapos ng alkali treatment, gamit ang sodium monochloroacetate bilang etherification agent, at sumasailalim sa isang serye ng mga reaction treatment. Ang antas ng pagpapalit ay karaniwang 0.4~1.4, at ang pagganap nito ay lubos na naaapektuhan ng antas ng pagpapalit.
(1) Ang carboxymethyl cellulose ay mas hygroscopic, at maglalaman ito ng mas maraming tubig kapag nakaimbak sa ilalim ng mga pangkalahatang kondisyon.
(2) Ang carboxymethyl cellulose aqueous solution ay hindi gumagawa ng gel, at bumababa ang lagkit sa pagtaas ng temperatura. Kapag ang temperatura ay lumampas sa 50°C, ang lagkit ay hindi maibabalik.
(3) Ang katatagan nito ay lubhang naaapektuhan ng pH. Sa pangkalahatan, maaari itong gamitin sa mortar na nakabatay sa dyipsum, ngunit hindi sa mortar na nakabatay sa semento. Kapag mataas ang alkalina, mawawalan ito ng lagkit.
(4) Ang pagpapanatili ng tubig nito ay mas mababa kaysa sa methyl cellulose. Ito ay may retarding effect sa gypsum-based mortar at binabawasan ang lakas nito. Gayunpaman, ang presyo ng carboxymethyl cellulose ay makabuluhang mas mababa kaysa sa methyl cellulose.
Cellulose Alkyl Ether:
Ang mga kinatawan ay methyl cellulose at ethyl cellulose. Sa pang-industriyang produksyon, ang methyl chloride o ethyl chloride ay karaniwang ginagamit bilang etherification agent, at ang reaksyon ay ang mga sumusunod:
Sa formula, ang R ay kumakatawan sa CH3 o C2H5. Ang konsentrasyon ng alkali ay hindi lamang nakakaapekto sa antas ng etherification, ngunit nakakaapekto rin sa pagkonsumo ng alkyl halides. Kung mas mababa ang konsentrasyon ng alkali, mas malakas ang hydrolysis ng alkyl halide. Upang mabawasan ang pagkonsumo ng etherifying agent, dapat na tumaas ang konsentrasyon ng alkali. Gayunpaman, kapag ang konsentrasyon ng alkali ay masyadong mataas, ang pamamaga na epekto ng selulusa ay nabawasan, na hindi nakakatulong sa reaksyon ng etherification, at ang antas ng etherification ay samakatuwid ay nabawasan. Para sa layuning ito, ang concentrated lye o solid lye ay maaaring idagdag sa panahon ng reaksyon. Ang reactor ay dapat magkaroon ng magandang stirring at tearing device upang ang alkali ay pantay na maipamahagi. Ang methyl cellulose ay malawakang ginagamit bilang pampalapot, pandikit at proteksiyon na colloid atbp. Maaari din itong gamitin bilang isang dispersant para sa emulsion polymerization, isang bonding dispersant para sa mga buto, isang textile slurry, isang additive para sa pagkain at mga kosmetiko, isang medikal na pandikit, isang materyal na coating ng gamot, at ginagamit sa latex na pintura, tinta ng pag-print at pinaghalong oras ng produksyon ng cera. lakas, atbp. Ang mga produktong ethyl cellulose ay may mataas na mekanikal na lakas, flexibility, paglaban sa init at paglaban sa malamig. Ang low-substituted ethyl cellulose ay natutunaw sa tubig at natutunaw na mga alkaline na solusyon, at ang mga high-substituted na produkto ay natutunaw sa karamihan ng mga organikong solvent. Ito ay may mahusay na pagkakatugma sa iba't ibang mga resin at plasticizer. Maaari itong magamit upang gumawa ng mga plastik, pelikula, barnis, pandikit, latex at mga materyal na patong para sa mga gamot, atbp. Ang pagpapakilala ng mga hydroxyalkyl group sa cellulose alkyl ethers ay maaaring mapabuti ang solubility nito, bawasan ang sensitivity nito sa salting out, pataasin ang gelation temperature at pagbutihin ang hot melt properties, atbp. mga pangkat ng hydroxyalkyl.
Cellulose Hydroxyalkyl Ether:
Ang mga kinatawan ay hydroxyethyl cellulose at hydroxypropyl cellulose. Ang mga etherifying agent ay mga epoxide tulad ng ethylene oxide at propylene oxide. Gumamit ng acid o base bilang katalista. Ang pang-industriya na produksyon ay upang tumugon sa alkali cellulose na may etherification agent:hydroxyethyl cellulosena may mataas na halaga ng pagpapalit ay natutunaw sa parehong malamig na tubig at mainit na tubig. Ang hydroxypropyl cellulose na may mataas na halaga ng pagpapalit ay natutunaw lamang sa malamig na tubig ngunit hindi sa mainit na tubig. Maaaring gamitin ang hydroxyethyl cellulose bilang pampalapot para sa mga latex coatings, textile printing at dyeing pastes, paper sizing materials, adhesives at protective colloids. Ang paggamit ng hydroxypropyl cellulose ay katulad ng hydroxyethyl cellulose. Ang hydroxypropyl cellulose na may mababang halaga ng pagpapalit ay maaaring gamitin bilang isang pharmaceutical excipient, na maaaring magkaroon ng parehong mga katangian na nagbubuklod at nagkakawatak-watak.
Ang Carboxymethyl cellulose, ang Ingles na pagdadaglat na CMC, ay karaniwang umiiral sa anyo ng sodium salt. Ang etherifying agent ay monochloroacetic acid, at ang reaksyon ay ang mga sumusunod:
Ang Carboxymethyl cellulose ay ang pinakamalawak na ginagamit na nalulusaw sa tubig na cellulose eter. Noong nakaraan, ito ay pangunahing ginagamit bilang pagbabarena ng putik, ngunit ngayon ito ay pinalawak upang magamit bilang isang additive ng detergent, slurry ng damit, latex na pintura, patong ng karton at papel, atbp. Ang purong carboxymethyl cellulose ay maaaring gamitin sa pagkain, gamot, kosmetiko, at bilang isang pandikit para sa mga keramika at amag.
Ang polyanionic cellulose (PAC) ay isang ionic cellulose eter at isang high-end na kapalit na produkto para sa carboxymethyl cellulose (CMC). Ito ay isang puti, off-white o bahagyang dilaw na pulbos o butil, hindi nakakalason, walang lasa, madaling matunaw sa tubig upang bumuo ng isang transparent na solusyon na may isang tiyak na lagkit, may mas mahusay na katatagan ng paglaban sa init at paglaban sa asin, at malakas na mga katangian ng antibacterial. Walang amag at pagkasira. Ito ay may mga katangian ng mataas na kadalisayan, mataas na antas ng pagpapalit, at pare-parehong pamamahagi ng mga substituent. Maaari itong gamitin bilang binder, pampalapot, rheology modifier, fluid loss reducer, suspension stabilizer, atbp. Ang polyanionic cellulose (PAC) ay malawakang ginagamit sa lahat ng industriya kung saan maaaring ilapat ang CMC, na maaaring lubos na mabawasan ang dosis, mapadali ang paggamit, magbigay ng mas mahusay na katatagan at matugunan ang mas mataas na mga kinakailangan sa proseso.
Ang cyanoethyl cellulose ay ang reaksyong produkto ng cellulose at acrylonitrile sa ilalim ng catalysis ng alkali.
Ang cyanoethyl cellulose ay may mataas na dielectric constant at mababang loss coefficient at maaaring gamitin bilang resin matrix para sa phosphor at electroluminescent lamp. Ang low-substituted cyanoethyl cellulose ay maaaring gamitin bilang insulating paper para sa mga transformer.
Ang mas matataas na fatty alcohol ethers, alkenyl ethers, at aromatic alcohol ethers ng cellulose ay inihanda, ngunit hindi pa ginagamit sa pagsasanay.
Ang mga paraan ng paghahanda ng cellulose eter ay maaaring nahahati sa water medium method, solvent method, kneading method, slurry method, gas-solid method, liquid phase method at ang kumbinasyon ng mga pamamaraan sa itaas.
5. Prinsipyo ng paghahanda:
Ang mataas na α-cellulose pulp ay binabad na may alkaline solution upang bumukol ito upang sirain ang mas maraming hydrogen bond, mapadali ang diffusion ng mga reagents at makabuo ng alkali cellulose, at pagkatapos ay tumugon sa etherification agent upang makakuha ng cellulose eter. Kabilang sa mga etherifying agent ang hydrocarbon halides (o sulfates), epoxide, at α at β unsaturated compound na may mga electron acceptor.
6. Pangunahing pagganap:
Ang mga admixture ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagpapabuti ng pagganap ng paggawa ng dry-mixed mortar, at account para sa higit sa 40% ng materyal na gastos sa dry-mixed mortar. Ang isang malaking bahagi ng admixture sa domestic market ay ibinibigay ng mga dayuhang tagagawa, at ang reference na dosis ng produkto ay ibinibigay din ng supplier. Bilang resulta, ang halaga ng mga produktong dry-mixed mortar ay nananatiling mataas, at mahirap i-popularize ang karaniwang pagmamason at plastering mortar na may malaking halaga at malawak na hanay. Ang mga produktong high-end sa merkado ay kinokontrol ng mga dayuhang kumpanya, at ang mga tagagawa ng dry-mixed mortar ay may mababang kita at mahinang presyo; ang paglalapat ng mga admixture ay kulang sa sistematiko at naka-target na pananaliksik, at bulag na sumusunod sa mga dayuhang formula.
Ang ahente ng pagpapanatili ng tubig ay isang pangunahing admixture upang mapabuti ang pagganap ng pagpapanatili ng tubig ng dry-mixed mortar, at isa rin ito sa mga pangunahing admixture upang matukoy ang halaga ng mga dry-mixed mortar na materyales. Ang pangunahing pag-andar ng cellulose eter ay pagpapanatili ng tubig.
Ang cellulose eter ay isang pangkalahatang termino para sa isang serye ng mga produkto na ginawa ng reaksyon ng alkali cellulose at etherifying agent sa ilalim ng ilang mga kundisyon. Ang alkali cellulose ay pinalitan ng iba't ibang mga etherifying agent upang makakuha ng iba't ibang mga cellulose eter. Ayon sa mga katangian ng ionization ng mga substituent, ang mga cellulose ether ay maaaring nahahati sa dalawang kategorya: ionic (tulad ng carboxymethyl cellulose) at nonionic (tulad ng methyl cellulose). Ayon sa uri ng substituent, ang cellulose eter ay maaaring nahahati sa monoether (tulad ng methyl cellulose) at mixed ether (tulad ng hydroxypropyl methyl cellulose). Ayon sa iba't ibang solubility, maaari itong nahahati sa water solubility (tulad ng hydroxyethyl cellulose) at organic solvent solubility (tulad ng ethyl cellulose). Ang dry-mixed mortar ay pangunahing nalulusaw sa tubig na selulusa, at ang nalulusaw sa tubig na selulusa ay nahahati sa instant type at surface-treated na delayed-dissolution type.
Ang mekanismo ng pagkilos ng cellulose ether sa mortar ay ang mga sumusunod:
(1) Pagkatapos ngselulusa etersa mortar ay natutunaw sa tubig, ang mabisa at pare-parehong pamamahagi ng cementitious na materyal sa system ay nakasisiguro dahil sa aktibidad sa ibabaw, at ang cellulose ether, bilang isang proteksiyon na colloid, ay "nagbabalot" sa mga solidong particle at Ang isang layer ng lubricating film ay nabuo sa panlabas na ibabaw nito, na ginagawang mas matatag ang mortar system, at pinapabuti din ang proseso ng paghahalo at pagkalikido ng mortarity.
(2) Dahil sa sarili nitong molecular structure, ginagawang hindi madaling mawala ng cellulose ether solution ang moisture sa mortar, at unti-unting inilalabas ito sa mahabang panahon, na nagbibigay sa mortar ng magandang water retention at workability.
Oras ng post: Abr-28-2024