Карбоксиметилцелюлоза:
Іонічнийефір целюлозивиготовляється з натуральних волокон (бавовни тощо) після обробки лугом з використанням монохлороацетату натрію як етерифікаційного агента та проходження серії реакційних обробок. Ступінь заміщення зазвичай становить 0,4~1,4, і його характеристики значно залежать від ступеня заміщення.
(1) Карбоксиметилцелюлоза більш гігроскопічна, і вона містить більше води за умов зберігання за загальних умов.
(2) Водний розчин карбоксиметилцелюлози не утворює гель, а в'язкість зменшується зі збільшенням температури. Коли температура перевищує 50°C, в'язкість стає незворотною.
(3) Його стабільність значно залежить від pH. Як правило, його можна використовувати в гіпсових розчинах, але не в цементних. При високій лужності він втрачає в'язкість.
(4) Його водоутримувальна здатність значно нижча, ніж у метилцелюлози. Він має уповільнювальний ефект на гіпсовий розчин та знижує його міцність. Однак ціна карбоксиметилцелюлози значно нижча, ніж у метилцелюлози.
Алкіловий ефір целюлози:
Типовими прикладами є метилцелюлоза та етилцелюлоза. У промисловому виробництві метилхлорид або етилхлорид зазвичай використовуються як етерифікаційний агент, і реакція відбувається наступним чином:
У формулі R являє собою CH3 або C2H5. Концентрація лугу впливає не тільки на ступінь етерифікації, але й на споживання алкілгалогенідів. Чим нижча концентрація лугу, тим сильніший гідроліз алкілгалогеніду. Щоб зменшити споживання етерифікуючого агента, необхідно збільшити концентрацію лугу. Однак, коли концентрація лугу занадто висока, ефект набухання целюлози зменшується, що не сприяє реакції етерифікації, і тому ступінь етерифікації знижується. Для цього під час реакції можна додавати концентрований луг або твердий луг. Реактор повинен мати хороший пристрій для перемішування та розриву, щоб луг міг рівномірно розподілятися.
Метилцелюлоза широко використовується як загусник, адгезивний та захисний колоїд тощо. Її також можна використовувати як диспергатор для емульсійної полімеризації, сполучний диспергатор для насіння, текстильну суспензію, добавку для харчових продуктів та косметики, медичний клей, матеріал для покриття ліків, а також для латексної фарби, друкарської фарби, керамічного виробництва, а також змішувати з цементом. Використовується для контролю часу тужавіння та збільшення початкової міцності тощо.
Продукти з етилцелюлози мають високу механічну міцність, гнучкість, термостійкість та морозостійкість. Низькозаміщена етилцелюлоза розчинна у воді та розбавлених лужних розчинах, а високозаміщені продукти розчинні у більшості органічних розчинників. Вона має добру сумісність з різними смолами та пластифікаторами. Її можна використовувати для виготовлення пластмас, плівок, лаків, клеїв, латексних та покривних матеріалів для ліків тощо.
Введення гідроксиалкільних груп в алкільні ефіри целюлози може покращити їх розчинність, зменшити їх чутливість до висолювання, підвищити температуру гелеутворення та покращити властивості термоплавлення тощо. Ступінь зміни вищезазначених властивостей залежить від природи замісників та співвідношення алкільних та гідроксиалкільних груп.
Гідроксиалкіловий ефір целюлози:
Типовими прикладами є гідроксиетилцелюлоза та гідроксипропілцелюлоза. Етерифікуючі агенти – це епоксиди, такі як етиленоксид та пропіленоксид. Як каталізатор використовують кислоту або основу. Промислове виробництво полягає в реакції лужної целюлози з етерифікуючим агентом: гідроксиетилцелюлоза з високим значенням заміщення розчинна як у холодній, так і в гарячій воді. Гідроксипропілцелюлоза з високим значенням заміщення розчинна лише в холодній воді, але не в гарячій. Гідроксиетилцелюлоза може бути використана як загусник для латексних покриттів, паст для друку та фарбування текстилю, матеріалів для проклейки паперу, клеїв та захисних колоїдів. Використання гідроксипропілцелюлози подібне до використання гідроксиетилцелюлози. Гідроксипропілцелюлоза з низьким значенням заміщення може бути використана як фармацевтичний допоміжний засіб, який може мати як зв'язуючі, так і дезінтегруючі властивості.
Карбоксиметилцелюлоза, скороченоКМЦ, зазвичай існує у формі натрієвої солі. Етерифікуючим агентом є монохлороцтова кислота, а реакція відбувається наступним чином:
Карбоксиметилцелюлоза є найпоширенішим водорозчинним ефіром целюлози. У минулому її в основному використовували як буровий розчин, але зараз її використання поширилося на добавку до мийних засобів, суспензій для одягу, латексних фарб, покриттів для картону та паперу тощо. Чисту карбоксиметилцелюлозу можна використовувати в харчовій промисловості, медицині, косметиці, а також як клей для кераміки та форм.
Поліаніонна целюлоза (ПАЦ) є іонноюефір целюлозиі є високоякісним замінником карбоксиметилцелюлози (КМЦ). Це білий, брудно-білий або злегка жовтуватий порошок або гранули, нетоксичний, без смаку, легко розчинний у воді, утворює прозорий розчин з певною в'язкістю, має кращу термостійкість та солестійкість, а також сильні антибактеріальні властивості. Не утворює цвіль та не псується. Він має характеристики високої чистоти, високого ступеня заміщення та рівномірного розподілу замісників. Його можна використовувати як сполучну речовину, загусник, модифікатор реології, засіб для зменшення втрати рідини, стабілізатор суспензії тощо. Поліаніонна целюлоза (ПАЦ) широко використовується в усіх галузях промисловості, де можна застосовувати КМЦ, що дозволяє значно зменшити дозування, полегшити використання, забезпечити кращу стабільність та відповідати вищим вимогам процесу.
Ціаноетилцелюлоза є продуктом реакції целюлози та акрилонітрилу під дією лугу:
Ціаноетилцелюлоза має високу діелектричну проникність та низький коефіцієнт втрат і може бути використана як смоляна матриця для люмінофорних та електролюмінесцентних ламп. Низькозаміщена ціаноетилцелюлоза може бути використана як ізоляційний папір для трансформаторів.
Вищі ефіри жирних спиртів, алкенілові ефіри та ароматичні спиртові ефіри целюлози були отримані, але не використовувалися на практиці.
Методи отримання целюлозного ефіру можна розділити на метод водного середовища, метод розчинника, метод замішування, метод суспензії, газофазний метод, метод рідкої фази та комбінацію вищезазначених методів.
Час публікації: 28 квітня 2024 р.