Hydroxyethylcelulóza (HEC) je neiontový ve vodě rozpustný polymerní materiál široce používaný v kosmetice, farmacii, barvách, nátěrech, stavebnictví a dalších oborech. Má vynikající zahušťovací, suspenzní, disperzní, emulgační, filmotvorné vlastnosti, zadržování vody a další vlastnosti, takže se stal důležitým pomocným prostředkem v mnoha průmyslových odvětvích. Hydroxyethylcelulóza se však nezískává přímo z přírodních materiálů, ale získává se chemickou úpravou přírodní celulózy. Abychom porozuměli přirozenému zdroji hydroxyethylcelulózy, musíme nejprve porozumět zdroji a struktuře celulózy.
Přírodní zdroj celulózy
Celulóza je jedním z nejrozšířenějších organických polymerů na zemi a je široce přítomna v buněčných stěnách rostlin, zejména u dřevin, bavlny, lnu a dalších rostlinných vláken. Je klíčovou součástí struktury rostlin a poskytuje mechanickou pevnost a stabilitu. Základní jednotkou celulózy je molekula glukózy, která je spojena β-1,4-glykosidickými vazbami za vzniku struktury dlouhého řetězce. Jako přírodní polymerní materiál má celulóza vynikající fyzikální a chemické vlastnosti, díky čemuž je důležitou surovinou pro různé deriváty.
Postup přípravy hydroxyethylcelulózy
Přestože celulóza sama o sobě má mnoho vynikajících vlastností, její aplikační rozsah je do určité míry omezen. Hlavním důvodem je, že celulóza má špatnou rozpustnost, zejména omezenou rozpustnost ve vodě. Aby se tato vlastnost zlepšila, vědci chemicky upravují celulózu a připravují různé deriváty celulózy. Hydroxyethylcelulóza je ve vodě rozpustný ether celulózy získaný ethoxylací přírodní celulózy chemickou reakcí.
Při specifickém způsobu přípravy se přírodní celulóza nejprve rozpustí v alkalickém roztoku a poté se do reakčního systému přidá ethylenoxid. Ethoxylační reakce ethylenoxidu a hydroxylových skupin v celulóze probíhá za vzniku hydroxyethylcelulózy. Tato modifikace zvyšuje hydrofilitu celulózových řetězců, čímž zlepšuje její rozpustnost a viskozitní vlastnosti ve vodě.
Hlavní surovinové zdroje
Základní přírodní surovinou pro přípravu hydroxyethylcelulózy je celulóza a přírodní zdroje celulózy zahrnují:
Dřevo: Obsah celulózy ve dřevě je vysoký, zejména v jehličnatém a listnatém dřevě, kde celulóza může dosahovat 40%-50%. Dřevo je jedním z nejdůležitějších zdrojů celulózy v průmyslu, zejména při výrobě papíru a při výrobě derivátů celulózy.
Bavlna: Bavlněné vlákno je téměř složeno z čisté celulózy a obsah celulózy v bavlně je až více než 90 %. Bavlněné vlákno se pro svou vysokou čistotu často používá k přípravě vysoce kvalitních derivátů celulózy.
Rostlinná vlákna, jako je len a konopí: Tato rostlinná vlákna jsou také bohatá na celulózu, a protože tato rostlinná vlákna mají obvykle vysokou mechanickou pevnost, mají také určité výhody při extrakci celulózy.
Zemědělský odpad: včetně slámy, pšeničné slámy, kukuřičné slámy atd. Tyto materiály obsahují určité množství celulózy a celulózu z nich lze extrahovat vhodnými procesy úpravy, které poskytují levný a obnovitelný zdroj surovin pro výrobu derivátů celulózy .
Oblasti použití hydroxyethylcelulózy
Díky speciálním vlastnostem hydroxyethylcelulózy je široce používána v mnoha oborech. Následuje několik hlavních oblastí použití:
Stavebnictví: Hydroxyethylcelulóza je široce používána ve stavebních materiálech jako zahušťovadlo a vodu zadržující činidlo, zejména v cementové maltě, sádře, tmelu a dalších materiálech, které mohou účinně zlepšit konstrukční a vodozadržovací vlastnosti materiálů.
Denní chemický průmysl: V detergentech, produktech pro péči o pleť, šamponech a dalších každodenních chemických produktech se hydroxyethylcelulóza používá jako zahušťovadlo a stabilizátor pro zlepšení pocitu a stability produktu.
Nátěrové hmoty a nátěry: V průmyslu nátěrových hmot se hydroxyethylcelulóza používá jako zahušťovadlo a činidlo pro kontrolu reologie, aby se zlepšila zpracovatelnost nátěru a zabránilo se prohýbání.
Farmaceutická oblast: Ve farmaceutických přípravcích může být hydroxyethylcelulóza použita jako pojivo, zahušťovadlo a suspendační činidlo pro tablety pro zlepšení charakteristik uvolňování a stability léčiv.
Přestože hydroxyethylcelulóza není přirozeně se vyskytující látkou, její základní surovina, celulóza, je v rostlinách v přírodě hojně zastoupena. Chemickou modifikací lze přírodní celulózu přeměnit na hydroxyethylcelulózu s vynikajícím výkonem a použít ji v různých průmyslových odvětvích. Přírodní rostliny jako dřevo, bavlna, len atd. poskytují bohatý zdroj surovin pro výrobu hydroxyethylcelulózy. S pokrokem vědy a techniky a nárůstem průmyslové poptávky se také průběžně optimalizuje výrobní proces hydroxyethylcelulózy a očekává se, že v budoucnu bude prokazovat svou jedinečnou hodnotu ve více oborech.
Čas odeslání: 23. října 2024