Hidroksietilceliuliozė (HEC) yra nejoninė vandenyje tirpi polimerinė medžiaga, plačiai naudojama kosmetikos, farmacijos, dažų, dangų, statybos ir kitose srityse. Jis pasižymi puikiomis tirštinimo, suspensijos, dispersijos, emulsinimo, plėvelės formavimo, vandens sulaikymo ir kitomis savybėmis, todėl tapo svarbia pagalbine priemone daugelyje pramonės šakų. Tačiau hidroksietilceliuliozė nėra gaunama tiesiogiai iš natūralių medžiagų, o gaunama chemiškai modifikuojant natūralią celiuliozę. Norėdami suprasti natūralų hidroksietilceliuliozės šaltinį, pirmiausia turime suprasti celiuliozės šaltinį ir struktūrą.
Natūralus celiuliozės šaltinis
Celiuliozė yra vienas gausiausių organinių polimerų žemėje ir plačiai randamas augalų ląstelių sienelėse, ypač sumedėjusiuose augaluose, medvilnėje, linuose ir kituose augaliniuose pluoštuose. Tai yra pagrindinis augalo struktūros komponentas, užtikrinantis mechaninį stiprumą ir stabilumą. Pagrindinis celiuliozės vienetas yra gliukozės molekulė, kurią jungia β-1,4-glikozidiniai ryšiai ir sudaro ilgos grandinės struktūrą. Kaip natūrali polimerinė medžiaga, celiuliozė pasižymi puikiomis fizinėmis ir cheminėmis savybėmis, todėl ji yra svarbi įvairių darinių žaliava.
Hidroksietilceliuliozės paruošimo procesas
Nors pati celiuliozė turi daug puikių savybių, jos taikymo sritis tam tikru mastu yra ribota. Pagrindinė priežastis yra ta, kad celiuliozė blogai tirpsta, ypač ribotai tirpsta vandenyje. Siekdami pagerinti šią savybę, mokslininkai chemiškai modifikuoja celiuliozę, kad paruoštų įvairius celiuliozės darinius. Hidroksietilceliuliozė yra vandenyje tirpus celiuliozės eteris, gaunamas etoksilinus natūralią celiuliozę cheminės reakcijos metu.
Specialiame paruošimo procese natūrali celiuliozė pirmiausia ištirpinama šarminiame tirpale, o po to į reakcijos sistemą įpilama etileno oksido. Vyksta etileno oksido ir hidroksilo grupių celiuliozės etoksilinimo reakcija ir susidaro hidroksietilceliuliozė. Ši modifikacija padidina celiuliozės grandinių hidrofiliškumą, taip pagerindama jos tirpumą ir klampumą vandenyje.
Pagrindiniai žaliavų šaltiniai
Pagrindinė natūrali žaliava hidroksietilceliuliozei gaminti yra celiuliozė, o natūralūs celiuliozės šaltiniai yra:
Mediena: celiuliozės kiekis medienoje yra didelis, ypač spygliuočių ir plačialapėje medienoje, kur celiuliozė gali siekti 40–50%. Mediena yra vienas iš svarbiausių celiuliozės šaltinių pramonėje, ypač popieriaus gamyboje ir celiuliozės darinių gamyboje.
Medvilnė: Medvilnės pluoštas beveik sudarytas iš grynos celiuliozės, o celiuliozės kiekis medvilnėje siekia daugiau nei 90%. Dėl didelio grynumo medvilnės pluoštas dažnai naudojamas aukštos kokybės celiuliozės dariniams gaminti.
Augaliniai pluoštai, tokie kaip linai ir kanapės: šiuose augaliniuose pluoštuose taip pat gausu celiuliozės, o kadangi šie augaliniai pluoštai paprastai pasižymi dideliu mechaniniu stiprumu, jie taip pat turi tam tikrų pranašumų ekstrahuojant celiuliozę.
Žemės ūkio atliekos: įskaitant šiaudus, kviečių šiaudus, kukurūzų šiaudus ir kt. Šiose medžiagose yra tam tikras celiuliozės kiekis, o celiuliozė iš jų gali būti išgaunama tinkamais apdorojimo procesais, suteikiant pigų ir atsinaujinantį žaliavų šaltinį celiuliozės dariniams gaminti. .
Hidroksietilceliuliozės naudojimo sritys
Dėl ypatingų hidroksietilceliuliozės savybių ji plačiai naudojama daugelyje sričių. Toliau pateikiamos kelios pagrindinės taikymo sritys:
Statybos pramonė: Hidroksietilceliuliozė plačiai naudojama statybinėse medžiagose kaip tirštiklis ir vandenį sulaikanti medžiaga, ypač cemento skiedinyje, gipso, glaisto milteliuose ir kitose medžiagose, kurios gali efektyviai pagerinti medžiagų konstrukcijas ir vandens sulaikymo savybes.
Kasdienė chemijos pramonė: plovikliuose, odos priežiūros produktuose, šampūnuose ir kituose kasdieniuose chemijos produktuose hidroksietilceliuliozė naudojama kaip tirštiklis ir stabilizatorius, siekiant pagerinti produkto pojūtį ir stabilumą.
Dažai ir dangos: dangų pramonėje hidroksietilceliuliozė naudojama kaip tirštiklis ir reologiją kontroliuojanti medžiaga, siekiant pagerinti dangos apdirbamumą ir išvengti suglebimo.
Farmacijos sritis: Farmaciniuose preparatuose hidroksietilceliuliozė gali būti naudojama kaip tablečių rišiklis, tirštiklis ir suspenduojantis agentas, siekiant pagerinti vaistų išsiskyrimo charakteristikas ir stabilumą.
Nors hidroksietilceliuliozė nėra gamtoje randama medžiaga, jos pagrindinė žaliava – celiuliozė – gamtoje augaluose gausiai aptinkama. Chemiškai modifikuojant natūralią celiuliozę galima paversti puikiu hidroksietilceliulioze ir pritaikyti įvairiose pramonės šakose. Natūralūs augalai, tokie kaip mediena, medvilnė, linai ir kt., yra turtingas žaliavų šaltinis hidroksietilceliuliozės gamybai. Tobulėjant mokslui ir technologijoms bei didėjant pramonės paklausai, hidroksietilceliuliozės gamybos procesas taip pat nuolat optimizuojamas ir ateityje tikimasi, kad ji savo unikalią vertę parodys dar daugiau sričių.
Paskelbimo laikas: 2024-10-23