Hidroksietil celuloza (HEC) je neionski vodotopen polimerni material, ki se pogosto uporablja v kozmetiki, farmaciji, barvah, premazih, gradbeništvu in na drugih področjih. Ima odlične lastnosti zgoščevanja, suspenzije, disperzije, emulgiranja, tvorjenja filma, zadrževanja vode in druge lastnosti, zato je postal pomembno pomožno sredstvo v številnih industrijah. Hidroksietilceluloza pa ni pridobljena neposredno iz naravnih materialov, ampak je pridobljena s kemičnim modificiranjem naravne celuloze. Da bi razumeli naravni vir hidroksietil celuloze, moramo najprej razumeti izvor in strukturo celuloze.
Naravni vir celuloze
Celuloza je eden najpogostejših organskih polimerov na zemlji in je široko prisotna v celičnih stenah rastlin, zlasti v lesnih rastlinah, bombažu, lanu in drugih rastlinskih vlaknih. Je ključna komponenta v strukturi rastlin in zagotavlja mehansko trdnost in stabilnost. Osnovna enota celuloze je molekula glukoze, ki je povezana z β-1,4-glikozidnimi vezmi v dolgoverižno strukturo. Kot naravni polimerni material ima celuloza odlične fizikalne in kemijske lastnosti, zaradi česar je pomembna surovina za različne derivate.
Postopek priprave hidroksietil celuloze
Čeprav ima sama celuloza številne odlične lastnosti, je obseg njene uporabe do določene mere omejen. Glavni razlog je, da je celuloza slabo topna, zlasti v vodi. Da bi izboljšali to lastnost, znanstveniki kemično modificirajo celulozo za pripravo različnih celuloznih derivatov. Hidroksietil celuloza je vodotopen celulozni eter, pridobljen z etoksiliranjem naravne celuloze s kemično reakcijo.
V specifičnem postopku priprave naravno celulozo najprej raztopimo v raztopini alkalije, nato pa v reakcijski sistem dodamo etilen oksid. Poteče reakcija etoksilacije etilen oksida in hidroksilnih skupin v celulozi, da nastane hidroksietil celuloza. Ta modifikacija poveča hidrofilnost celuloznih verig in s tem izboljša njeno topnost in viskoznost v vodi.
Glavni viri surovin
Osnovna naravna surovina za pripravo hidroksietil celuloze je celuloza, naravni viri celuloze pa vključujejo:
Les: Vsebnost celuloze v lesu je visoka, zlasti v lesu iglavcev in listavcev, kjer lahko celuloza doseže 40%-50%. Les je eden najpomembnejših virov celuloze v industriji, predvsem v papirništvu in proizvodnji celuloznih derivatov.
Bombaž: bombažna vlakna so skoraj sestavljena iz čiste celuloze, vsebnost celuloze v bombažu pa je več kot 90 %. Zaradi visoke čistosti se bombažna vlakna pogosto uporabljajo za pripravo visokokakovostnih celuloznih derivatov.
Rastlinska vlakna, kot sta lan in konoplja: tudi ta rastlinska vlakna so bogata s celulozo in ker imajo ta rastlinska vlakna običajno visoko mehansko trdnost, imajo tudi določene prednosti pri ekstrakciji celuloze.
Kmetijski odpadki: vključno s slamo, pšenično slamo, koruzno slamo itd. Ti materiali vsebujejo določeno količino celuloze in celulozo je mogoče ekstrahirati iz njih z ustreznimi postopki obdelave, kar zagotavlja poceni in obnovljiv vir surovin za proizvodnjo celuloznih derivatov .
Področja uporabe hidroksietil celuloze
Zaradi posebnih lastnosti hidroksietil celuloze se široko uporablja na številnih področjih. Sledi nekaj glavnih področij uporabe:
Gradbena industrija: Hidroksietil celuloza se pogosto uporablja v gradbenih materialih kot zgoščevalec in sredstvo za zadrževanje vode, zlasti v cementni malti, mavcu, kitu v prahu in drugih materialih, ki lahko učinkovito izboljšajo konstrukcijo in lastnosti zadrževanja vode materialov.
Vsakodnevna kemična industrija: V detergentih, izdelkih za nego kože, šamponih in drugih dnevnih kemičnih izdelkih se hidroksietil celuloza uporablja kot zgoščevalec in stabilizator za izboljšanje občutka in stabilnosti izdelka.
Barve in premazi: V industriji premazov se hidroksietilceluloza uporablja kot zgoščevalec in sredstvo za nadzor reologije za izboljšanje uporabnosti premaza in preprečevanje povešanja.
Farmacevtsko področje: V farmacevtskih pripravkih se lahko hidroksietil celuloza uporablja kot vezivo, zgoščevalec in suspendirno sredstvo za tablete za izboljšanje lastnosti sproščanja in stabilnosti zdravil.
Čeprav hidroksietilceluloza ni naravno prisotna snov, je njena osnovna surovina, celuloza, široko prisotna v rastlinah v naravi. S kemično modifikacijo je mogoče naravno celulozo pretvoriti v hidroksietil celulozo z odlično zmogljivostjo in uporabiti v različnih panogah. Naravne rastline, kot so les, bombaž, lan itd., so bogat vir surovin za proizvodnjo hidroksietil celuloze. Z napredkom znanosti in tehnologije ter povečanjem industrijskega povpraševanja se tudi proizvodni proces hidroksietil celuloze nenehno optimizira in pričakuje se, da bo v prihodnosti pokazala svojo edinstveno vrednost na več področjih.
Čas objave: 23. oktober 2024