Целлюлоза эфирлері: өндіру және қолдану

Целлюлоза эфирлерін өндіру:

өндіруцеллюлоза эфирлеріхимиялық реакциялар арқылы табиғи полимер целлюлозаны өзгертуді қамтиды. Ең көп таралған целлюлоза эфирлеріне гидроксипропил метилцеллюлоза (HPMC), карбоксиметил целлюлоза (CMC), гидроксиэтил целлюлоза (HEC), метил целлюлоза (MC) және этил целлюлозасы (EC) жатады. Мұнда өндіріс процесіне жалпы шолу:

1. Целлюлоза көзі:
   • Процесс әдетте ағаш массасынан немесе мақтадан алынған целлюлозаны алудан басталады. Целлюлоза көзінің түрі соңғы целлюлоза эфирі өнімінің қасиеттеріне әсер етуі мүмкін.
2. Целлюлоза:
   • Целлюлоза талшықтарды басқарылатын пішінге ыдырату үшін целлюлоза процестеріне ұшырайды.
3. Тазарту:
   • Целлюлоза қоспалар мен лигнинді кетіру үшін тазартылады, нәтижесінде тазартылған целлюлоза материалы алынады.
4. Эфирлену реакциясы:
   • Тазартылған целлюлоза этерификациядан өтеді, мұнда эфир топтары (мысалы, гидроксиэтил, гидроксипропил, карбоксиметил, метил немесе этил) целлюлоза полимер тізбегіндегі гидроксил топтарына енгізіледі.
   • Бұл реакцияларда әдетте этилен оксиді, пропилен оксиді, натрий хлорацетаты немесе метилхлорид сияқты реагенттер қолданылады.
5. Реакция параметрлерін бақылау:
   • Қажетті алмастыру дәрежесіне (DS) қол жеткізу және жанама реакцияларды болдырмау үшін этерификация реакциялары температура, қысым және рН тұрғысынан мұқият бақыланады.
6. Бейтараптандыру және жуу:
   • Этерификация реакциясынан кейін өнім артық реагенттерді немесе жанама өнімдерді жою үшін жиі бейтараптандырылады.
   • Модификацияланған целлюлоза қалдық химиялық заттар мен қоспаларды жою үшін жуылады.
7. Кептіру:
   • Тазартылған целлюлоза эфирі ұнтақ немесе түйіршік түрінде соңғы өнімді алу үшін кептіріледі.
8. Сапаны бақылау:
   • Целлюлоза эфирлерінің құрылымы мен қасиеттерін талдау үшін ядролық магниттік-резонанстық (ЯМР) спектроскопия, Фурье-трансформациялық инфрақызыл (FTIR) спектроскопия және хроматография сияқты әртүрлі аналитикалық әдістер қолданылады.
   • Ауыстыру дәрежесі (DS) өндіріс кезінде бақыланатын маңызды параметр болып табылады.
9. Дайындау және орау:
   • Содан кейін целлюлоза эфирлері әртүрлі қолданбалардың нақты талаптарын қанағаттандыру үшін әртүрлі сорттарға тұжырымдалады.
   • Ақырғы өнім тарату үшін қаптамаға салынады.

Целлюлоза эфирлерінің қолданылуы:

Целлюлоза эфирлері бірегей қасиеттеріне байланысты бірнеше салаларда әртүрлі қолданбаларды табады. Міне, кейбір жалпы қолданбалар:

1. Құрылыс индустриясы:
   • HPMC: Суды ұстап тұру, жұмысқа қабілеттілік және адгезияны жақсарту үшін ерітінді мен цемент негізіндегі қолданбаларда қолданылады.
   • HEC: плитка желімдерінде, қосылыстарда және оның қалыңдатқыш және суды ұстау қасиеттері үшін қолданылады.
2. Фармацевтикалық препараттар:
   • HPMC және MC: фармацевтикалық құрамдарда байланыстырғыштар, дезинтегранттар және таблетка жабындарында бақыланатын босату агенттері ретінде қолданылады.
   • EC: Таблеткаларға арналған фармацевтикалық жабындарда қолданылады.
3. Тамақ өнеркәсібі:
   • CMC: әртүрлі тағам өнімдерінде қоюлатқыш, тұрақтандырғыш және эмульгатор ретінде әрекет етеді.
   • MC: Қалыңдатқыш және гельдік қасиеттері үшін тамақ өнімдерінде қолданылады.
4. Бояулар мен жабындар:
   • HEC және HPMC: Тұтқырлықты бақылауды және бояу құрамдарында суды ұстауды қамтамасыз етеді.
   • EC: қабық түзетін қасиеттері үшін жабындарда қолданылады.
5. Жеке күтім өнімдері:
   • HEC және HPMC: Сусабындарда, лосьондарда және қалыңдататын және тұрақтандыруға арналған басқа да жеке күтім өнімдерінде кездеседі.
   • CMC: қоюландыратын қасиеттері үшін тіс пастасында қолданылады.
6. Тоқыма:
   • CMC: пленка түзетін және жабысқақ қасиеттері үшін тоқыма қолданбаларында өлшем агенті ретінде пайдаланылады.
7. Мұнай және газ өнеркәсібі:
   • CMC: реологиялық бақылау және сұйықтықтың жоғалуын азайту қасиеттері үшін бұрғылау сұйықтықтарында қолданылады.
8. Қағаз өнеркәсібі:
   • CMC: қабық түзетін және суды сақтайтын қасиеттері үшін қағаз жабыны және өлшемді агент ретінде пайдаланылады.
9. Желімдер:
   • CMC: қоюландырғыш және суды ұстау қасиеттері үшін желімдерде қолданылады.

Бұл қолданбалар целлюлоза эфирлерінің әмбебаптығын және олардың әртүрлі салалардағы әртүрлі өнім құрамдарын жақсарту қабілетін көрсетеді. Целлюлоза эфирін таңдау қолданудың нақты талаптарына және соңғы өнімнің қажетті қасиеттеріне байланысты.