Cellulóza s nízkou viskozitou (celululóza s nízkou viskozitou) je trieda modifikovaných polymérov založených na celulóze s názvom pre jeho charakteristiky nízkej viskozity. Celulózové étery sa široko používajú v rôznych priemyselných oblastiach. V mnohých aplikačných scenároch sa používajú ako zahusťovovače, stabilizátory, lepidlá, forméry filmu atď. V porovnaní s étermi celulózy s vysokou viskozitou majú étery celulózy s nízkou viskozitou nižšiu viskozitu v roztoku, vďaka čomu vykazujú jedinečné výhody v určitých špecifických aplikáciách.
1. Základné koncepty
Celulóza je najbežnejším prírodným polymérom na Zemi, ktoré sa skladajú z glukózových jednotiek v stenách rastlinných buniek. Aj keď je prírodná celulóza nerozpustná vo vode a chýba mu termoplasticita, étery celulózy sa môžu generovať pomocou chemickej modifikácie. Tieto modifikované deriváty celulózy vykazujú rôzne rozpustnosti a funkčné vlastnosti v rôznych rozpúšťadlách.
Celulózové étery zahŕňajú mnoho typov, ako je metylcelulóza (MC), hydroxyetylcelulóza (HEC), hydroxypropylmetylcelulóza (HPMC), karboxymetylcelulóza (CMC) atď. sekundy (MPA · s) a niekoľko stoviek miliónov sekúnd.
2. Výrobný proces
Výber suroviny celulózy: zvyčajne sa používa vysoko čistá drevená buničina alebo bavlnená celulóza.
Liečba alkalizácie: Cellulóza sa ošetrí alkali (ako je hydroxid sodný), aby bola reaktívnejšia pri chemicky modifikácii.
Eterifikačná reakcia: Zavedenie étefikujúcich činidiel (ako je metylchlorid, etylénoxid, propylénglykol) umožňuje hydroxylovým skupinám na molekulách celulózy reagovať s éterujúcim činidlom za vzniku celulózových éterov.
Neutralizácia a pranie: Reakčný produkt sa neutralizuje a premyje, aby sa odstránili nezreagované chemikálie a vedľajšie produkty.
Sušenie a drvenie: Generovaný celulózový éter sa suší a rozdrví do požadovanej veľkosti častíc.
Kontrolou stupňa éterifikácie a reakčných podmienok sa môžu charakteristiky viskozity éterov celulózy upraviť tak, aby sa získali produkty s nízkou viskozitou.
3. Charakteristiky
Nízka viskozita: Roztok má nízku viskozitu, ktorá sa ľahko pumpuje a rozprašuje a je vhodná pre aplikácie, ktoré vyžadujú nižší odporový odpor.
Dobrá rozpustnosť: Môže sa rýchlo rozpustiť vo vode alebo organických rozpúšťadlách, aby sa vytvoril rovnomerné roztok alebo disperzia.
Vynikajúca vlastnosť tvoriaca film: Môže tvoriť hladký, jednotný film, ktorý je vhodný na poťahovanie a aplikácie poťahovania.
Chemická inerte: má dobrú chemickú stabilitu a nie je ľahké reagovať s inými zložkami.
Biokompatibilita: vo všeobecnosti netoxické, nekvalitné a bezpečné pre organizmy.
4. Oblasti aplikácií
Stavebné materiály
V stavebných materiáloch sa celulózy s nízkou viskozitou používajú ako zahusťovadlá a činidlá zadržiavajúce vodou pre malty, omietky a lepidlá. Môžu zlepšiť konštrukčný výkon, znížiť trhliny a zvýšiť silu väzby a trvanlivosť.
Povlaky a atramenty
Etery celulózy s nízkou viskozitou sa používajú vo vodných náteroch a atramentových formuláciách ako zahusťovadlá a stabilizátory. Pomáhajú upravovať reologické vlastnosti, zlepšovať stavebné vlastnosti a zabrániť sedimentácii pigmentu.
Farmaceutiká a kozmetika
V farmaceutike a kozmetike sa étery celulózy s nízkym viskozitou používajú na prípravu tabliet, krémov a gélov atď. Môžu poskytovať vynikajúce vlastnosti tvoriace filmy, stabilitu a biokompatibilitu.
Potravinársky priemysel
V potravinárskom priemysle sa ako potravinárske prísady používajú étery celulózy s nízkou viskozitou na zhrubnutie, stabilizáciu a zlepšenie textúry, napríklad v mliečnych výrobkoch, omáčkach a pečených výrobkoch.
Ropa
V ropnom a plynárenskom priemysle sa étery celulózy s nízkou viskozitou používajú ako zahusťovadlá a stabilizátory pre vŕtacie tekutiny, ktoré pomáhajú kontrolovať reológiu a suspenziu.
Priemysel
Etery celulózy s nízkou viskozitou sa používajú ako zahusťovadlá a dispergátory pre buničinu v papierovom priemysle na zlepšenie povrchových vlastností a tlač papiera.
5. Výhody a nevýhody
Nízka viskozita: Ľahko manipulovateľná a spracovateľná, vhodná pre aplikácie s vysokým prietokom.
Dobrá rozpustnosť: rýchle rozpustenie, ľahko pripraviteľné riešenia.
Univerzálnosť: Vhodný pre rôzne použitia a má širokú škálu vyhliadok na aplikáciu.
Ochrana životného prostredia: Väčšina éterov celulózy je biologicky odbúrateľná a šetrná k životnému prostrediu.
Nevýhody:
Vyššie náklady: V dôsledku komplexného výrobného procesu sú náklady na éterov celulózy s nízkou viskozitou zvyčajne vyššie.
Obmedzená stabilita: Za určitých extrémnych podmienok, ako je vysoká teplota alebo vysoké pH, môže byť ovplyvnená stabilita.
6. Trendy budúceho vývoja
Zlepšenie výrobných procesov: zníženie výrobných nákladov a zlepšenie kvality produktu optimalizáciou reakčných podmienok a toku procesov.
Funkčná modifikácia: Vývoj éterov celulózy so špecifickými funkciami (ako je vylepšená adhézia a špeciálne vlastnosti tvorujúce filmy), aby sa splnili rôzne požiadavky na aplikáciu.
Ochrana a udržateľnosť životného prostredia: Podpora využívania obnoviteľných zdrojov a procesov šetrných k životnému prostrediu na zníženie vplyvu na životné prostredie.
Ako dôležitý derivát celulózy je priemysel vysoko oceňovaný s nízkou viskozitovacou celulózou, vďaka svojim jedinečným vlastnostiam s nízkou viskozitou a širokou škálou aplikácií. Hrajú nielen dôležitú úlohu v tradičných oblastiach, ale tiež prejavujú veľký potenciál v rozvíjajúcich sa aplikáciách. S rozvojom vedy a technológie a zmenami dopytu po trhu budú vyhliadky na aplikáciu s nízkym viskozitovým celulózovým éterom širšie.
Čas príspevku: február-17-2025