Tselluloosi eetrid: tootmine ja rakendused

Tselluloosi eetrite tootmine:

Tootminetselluloosi eetridhõlmab loodusliku polümeerse tselluloosi modifitseerimist keemiliste reaktsioonide kaudu. Levinumate tsellulooseetrite hulka kuuluvad hüdroksüpropüülmetüültselluloos (HPMC), karboksümetüültselluloos (CMC), hüdroksüetüültselluloos (HEC), metüültselluloos (MC) ja etüültselluloos (EC). Siin on üldine ülevaade tootmisprotsessist:

1. Tselluloosi hankimine:
   • Protsess algab tselluloosi hankimisega, mida saadakse tavaliselt puidumassist või puuvillast. Tselluloosi allika tüüp võib mõjutada tsellulooseetri lõpptoote omadusi.
2. Pulping:
   • Tselluloosi töödeldakse paberimassiga, et lagundada kiud paremini juhitavaks vormiks.
3. Puhastamine:
   • Tselluloos puhastatakse lisandite ja ligniini eemaldamiseks, mille tulemusena saadakse rafineeritud tselluloosmaterjal.
4. Eeterdamisreaktsioon:
   • Puhastatud tselluloos läbib eeterdamise, kus eeterrühmad (nt hüdroksüetüül, hüdroksüpropüül, karboksümetüül, metüül või etüül) viiakse tselluloosi polümeeri ahela hüdroksüülrühmadesse.
   • Nendes reaktsioonides kasutatakse tavaliselt selliseid reaktiive nagu etüleenoksiid, propüleenoksiid, naatriumkloroatsetaat või metüülkloriid.
5. Reaktsiooniparameetrite juhtimine:
   • Eeterdamisreaktsioone kontrollitakse hoolikalt temperatuuri, rõhu ja pH osas, et saavutada soovitud asendusaste (DS) ja vältida kõrvalreaktsioone.
6. Neutraliseerimine ja pesemine:
   • Pärast eeterdamisreaktsiooni toode sageli neutraliseeritakse, et eemaldada liigsed reaktiivid või kõrvalsaadused.
   • Modifitseeritud tselluloos pestakse, et eemaldada kemikaalide jäägid ja lisandid.
7. Kuivatamine:
   • Puhastatud tsellulooseeter kuivatatakse, et saada lõpptoode pulbri või graanulite kujul.
8. Kvaliteedikontroll:
   • Tselluloosi eetrite struktuuri ja omaduste analüüsimiseks kasutatakse erinevaid analüütilisi tehnikaid, nagu tuumamagnetresonants- (NMR) spektroskoopia, Fourier-transformatsiooni infrapunaspektroskoopia (FTIR) ja kromatograafia.
   • Asendusaste (DS) on kriitiline parameeter, mida kontrollitakse tootmise ajal.
9. Koostis ja pakendamine:
   • Seejärel valmistatakse tsellulooseetrid erinevatesse klassidesse, et need vastaksid erinevate rakenduste spetsiifilistele nõuetele.
   • Lõpptooted pakitakse levitamiseks.

Tselluloosi eetrite rakendused:

Tselluloosi eetrid leiavad oma ainulaadsete omaduste tõttu erinevaid rakendusi mitmes tööstusharus. Siin on mõned levinumad rakendused.

1. Ehitustööstus:
   • HPMC: kasutatakse mördi ja tsemendipõhistes rakendustes vee kinnipidamiseks, töödeldavuseks ja paremaks nakkumiseks.
   • HEC: kasutatakse plaadiliimides, vuugiühendites ja krohvides oma paksendavate ja vettpidavate omaduste tõttu.
2. Farmaatsiatooted:
   • HPMC ja MC: kasutatakse farmatseutilistes preparaatides sideainete, desintegrantidena ja toimeainet reguleeritult vabastavate ainetena tableti katetes.
   • EC: kasutatakse tablettide farmatseutilistes katetes.
3. Toiduainetööstus:
   • CMC: toimib paksendajana, stabilisaatorina ja emulgaatorina erinevates toiduainetes.
   • MC: kasutatakse toiduainetes selle paksendavate ja tarretavate omaduste tõttu.
4. Värvid ja katted:
   • HEC ja HPMC: tagavad viskoossuse kontrolli ja veepeetuse värvipreparaatides.
   • EC: kasutatakse kattekihtides kilet moodustavate omaduste tõttu.
5. Isikuhooldustooted:
   • HEC ja HPMC: leidub šampoonides, losjoonides ja muudes isikliku hügieeni toodetes, mis paksendavad ja stabiliseerivad.
   • CMC: kasutatakse hambapastas selle paksendavate omaduste tõttu.
6. Tekstiilid:
   • CMC: kasutatakse kilet moodustavate ja kleepuvate omaduste tõttu tekstiilirakendustes liimainena.
7. Nafta- ja gaasitööstus:
   • CMC: kasutatakse puurimisvedelike reoloogilise kontrolli ja vedelikukadu vähendamise omaduste tõttu.
8. Paberitööstus:
   • CMC: kasutatakse paberi katte- ja liimimisainena kilet moodustavate ja veepidavate omaduste tõttu.
9. Liimid:
   • CMC: kasutatakse liimainetes selle paksendavate ja vettpidavate omaduste tõttu.

Need rakendused rõhutavad tsellulooseetrite mitmekülgsust ja nende võimet täiustada erinevaid toote koostisi erinevates tööstusharudes. Tsellulooseetri valik sõltub rakenduse spetsiifilistest nõuetest ja lõpptoote soovitud omadustest.