Хидроксиетилцелулозата (HEC) е нейонен водоразтворим полимерен материал, широко използван в козметиката, фармацевтиката, боите, покритията, строителството и други области. Той има отлични свойства за сгъстяване, суспензия, дисперсия, емулгиране, филмообразуване, задържане на вода и други, така че се е превърнал във важен спомагателен агент в много индустрии. Хидроксиетил целулозата обаче не се получава директно от естествени материали, а се получава чрез химическо модифициране на естествена целулоза. За тази цел, за да разберем естествения източник на хидроксиетил целулоза, първо трябва да разберем източника и структурата на целулозата.
Естествен източник на целулоза
Целулозата е един от най-разпространените органични полимери на земята и присъства широко в клетъчните стени на растенията, особено в дървесните растения, памука, лена и други растителни влакна. Той е ключов компонент в структурата на растенията и осигурява механична здравина и стабилност. Основната единица на целулозата е молекула глюкоза, която е свързана чрез β-1,4-гликозидни връзки, за да образува структура с дълга верига. Като естествен полимерен материал целулозата има отлични физични и химични свойства, което я прави важна суровина за различни производни.
Процес на получаване на хидроксиетил целулоза
Въпреки че самата целулоза има много отлични свойства, нейният обхват на приложение е ограничен до известна степен. Основната причина е, че целулозата има лоша разтворимост, особено ограничена разтворимост във вода. За да подобрят това свойство, учените химически модифицират целулозата, за да приготвят различни целулозни производни. Хидроксиетилцелулозата е водоразтворим целулозен етер, получен чрез етоксилиране на естествена целулоза чрез химична реакция.
В специфичния процес на приготвяне естествената целулоза първо се разтваря в алкален разтвор и след това към реакционната система се добавя етиленов оксид. Протича реакция на етоксилиране на етиленов оксид и хидроксилни групи в целулозата, за да се генерира хидроксиетил целулоза. Тази модификация повишава хидрофилността на целулозните вериги, като по този начин подобрява нейната разтворимост и свойства на вискозитет във вода.
Основни източници на суровини
Основната естествена суровина за получаване на хидроксиетил целулоза е целулозата, а естествените източници на целулоза включват:
Дърво: Съдържанието на целулоза в дървесината е високо, особено в иглолистната и широколистната дървесина, където целулозата може да достигне 40%-50%. Дървесината е един от най-важните източници на целулоза в промишлеността, особено в производството на хартия и производството на целулозни производни.
Памук: Памучните влакна са почти съставени от чиста целулоза, а съдържанието на целулоза в памука достига повече от 90%. Поради високата си чистота, памучните влакна често се използват за получаване на висококачествени целулозни производни.
Растителни влакна като лен и коноп: Тези растителни влакна също са богати на целулоза и тъй като тези растителни влакна обикновено имат висока механична якост, те също имат определени предимства при извличането на целулоза.
Селскостопански отпадъци: включително слама, пшенична слама, царевична слама и др. Тези материали съдържат определено количество целулоза и целулозата може да бъде извлечена от тях чрез подходящи процеси на обработка, осигурявайки евтин и възобновяем източник на суровини за производството на целулозни производни .
Области на приложение на хидроксиетилцелулозата
Поради специалните свойства на хидроксиетилцелулозата, тя се използва широко в много области. Следват няколко основни области на приложение:
Строителна индустрия: Хидроксиетилцелулозата се използва широко в строителните материали като сгъстител и водозадържащ агент, особено в циментов разтвор, гипс, шпакловка на прах и други материали, които могат ефективно да подобрят конструкцията и водозадържащите свойства на материалите.
Ежедневна химическа промишленост: В перилни препарати, продукти за грижа за кожата, шампоани и други ежедневни химически продукти хидроксиетилцелулозата се използва като сгъстител и стабилизатор за подобряване на усещането и стабилността на продукта.
Бои и покрития: В индустрията за покрития хидроксиетилцелулозата се използва като сгъстител и агент за контрол на реологията, за да се подобри обработваемостта на покритието и да се избегне увисването.
Фармацевтична област: Във фармацевтичните препарати хидроксиетилцелулозата може да се използва като свързващо вещество, сгъстител и суспендиращ агент за таблетки за подобряване на характеристиките на освобождаване и стабилността на лекарствата.
Въпреки че хидроксиетилцелулозата не е естествено срещащо се вещество, нейната основна суровина, целулозата, присъства широко в растенията в природата. Чрез химическа модификация естествената целулоза може да бъде превърната в хидроксиетилцелулоза с отлична производителност и приложена в различни индустрии. Естествените растения като дърво, памук, лен и др. осигуряват богат източник на суровини за производството на хидроксиетил целулоза. С напредването на науката и технологиите и увеличаването на промишленото търсене, производственият процес на хидроксиетил целулоза също непрекъснато се оптимизира и се очаква да покаже своята уникална стойност в повече области в бъдеще.
Време на публикуване: 23 октомври 2024 г