Sifat selulosa hidroksietil

Hydroxyethyl selulosa (HEC) adalah polimer larut air nonionik yang biasa digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang perindustrian. Ia terutamanya dihasilkan oleh tindak balas kimia seperti alkali dan penyerapan selulosa semulajadi. Ia mempunyai sifat fizikal dan kimia yang unik, menjadikannya bahan yang sangat diperlukan dalam banyak aplikasi.

1. Struktur kimia dan berat molekul
Unit struktur asas selulosa hidroksietil adalah rantai selulosa yang terdiri daripada molekul glukosa. Pada kedudukan hidroksil tertentu rantaian molekulnya, kumpulan hidroksietil (-CH2CH2OH) diperkenalkan melalui tindak balas etherification. Oleh kerana pengenalan kumpulan ini, selulosa hidroksietil lebih hidrofilik dan mempunyai kelarutan yang lebih baik daripada selulosa tulen. Mengikut keperluan permohonan yang berlainan, tahap penggantian (DS) dan penggantian molar (MS) selulosa hidroksietil boleh diselaraskan, dengan itu menjejaskan sifat utamanya seperti kelarutan, kelikatan, dan keupayaan penebalan. Umumnya, julat berat molekul HEC agak luas, mulai dari puluhan ribu hingga berjuta -juta Daltons, yang menjadikannya menunjukkan sifat rheologi yang berbeza dalam larutan akueus.

2. Kelarutan air dan tingkah laku pembubaran
Oleh kerana sifat bukan ioniknya, selulosa hidroksietil boleh larut dalam kedua-dua air sejuk dan panas untuk membentuk penyelesaian likat yang telus. Kadar pembubarannya bergantung kepada berat molekul, tahap penggantian dan suhu air. Jenis berat molekul tinggi HEC membubarkan lebih perlahan tetapi membentuk penyelesaian yang sangat likat, sementara jenis berat molekul yang rendah membubarkan lebih mudah tetapi menghasilkan kelikatan yang lebih rendah. Oleh kerana sifat penyelesaiannya yang tidak ionik, HEC mempunyai toleransi yang baik terhadap perubahan pH dan elektrolit dan dapat mengekalkan keadaan dan kestabilan yang dibubarkannya ke atas julat pH yang luas (2-12).

3. Penebalan dan sifat rheologi
Salah satu sifat HEC yang paling ketara ialah keupayaan penebalannya. Pada kepekatan yang rendah (0.5%-2%), penyelesaian HEC dapat menunjukkan kesan penebalan yang signifikan dan mempamerkan ciri-ciri cecair pseudoplastik, iaitu tingkah laku penipisan ricih, yang bermaksud bahawa kadar ricih meningkat, kelikatan penyelesaiannya berkurangan, yang sangat berguna dalam aplikasi seperti lapisan dan emulsi. Di samping itu, HEC juga boleh berfungsi secara sinergistik dengan pemekat lain seperti carboxymethyl selulosa (CMC) dan gusi xanthan untuk meningkatkan lagi kesan penebalan atau menyesuaikan rheologi.

4. Kestabilan dan keserasian
HEC mempunyai kestabilan kimia yang baik dan tidak terdedah kepada degradasi atau perubahan kimia di bawah kebanyakan keadaan. Penyelesaiannya boleh bertolak ansur dengan kepekatan elektrolit yang lebih tinggi dan pelbagai pH yang lebih luas, yang menjadikannya stabil dalam pelbagai persekitaran yang kompleks. Di samping itu, HEC juga serasi dengan banyak bahan kimia lain seperti surfaktan, polimer, garam bukan organik, dan lain -lain, jadi ia sering digunakan dalam sistem formulasi untuk memberikan kesan kestabilan dan penebalan.

5. Kawasan Permohonan
Oleh kerana sifatnya yang unik, HEC telah digunakan secara meluas dalam banyak bidang. Berikut adalah beberapa aplikasi biasa:

Bahan Bangunan: Dalam lapisan bangunan, cat, serbuk dempul, dan lain -lain, HEC digunakan sebagai pemekat, pengikat, bekas filem dan penstabil untuk meningkatkan prestasi pembinaan dan kualiti produk siap.

Pengekstrakan Minyak: Dalam industri minyak, HEC digunakan dalam penyediaan cecair penggerudian dan cecair penyempurnaan sebagai penebalan dan pengurangan kehilangan bendalir untuk memperbaiki rheologi lumpur dan mencegah keruntuhan dinding dengan baik.

Kosmetik dan Produk Penjagaan Peribadi: HEC digunakan secara meluas dalam produk penjagaan diri seperti syampu, gel mandi, krim, losyen, dan lain -lain sebagai pemekat, pengemulsi dan penstabil untuk meningkatkan tekstur dan menggunakan pengalaman produk.

Industri farmaseutikal: Dalam pembuatan dadah, HEC digunakan sebagai bantuan pencetakan, ejen pelepasan yang berterusan dan agen penggantungan untuk tablet untuk membantu mengawal kadar pelepasan dadah di dalam badan.

Industri makanan: Walaupun digunakan dalam kuantiti yang kecil, HEC juga boleh digunakan sebagai bahan tambahan makanan untuk menyesuaikan kelikatan dan rasa makanan.

6. Perlindungan dan keselamatan alam sekitar
HEC adalah derivatif selulosa semulajadi dengan biodegradability yang baik, jadi ia mempunyai sedikit kesan terhadap alam sekitar selepas digunakan. Di samping itu, HEC dianggap sebagai bahan kimia yang selamat dan digunakan secara meluas dalam produk yang bersentuhan dengan tubuh manusia, seperti kosmetik, ubat dan makanan. Walau bagaimanapun, semasa pengeluaran dan penggunaan perindustrian, peraturan keselamatan yang sepadan masih harus diikuti untuk mencegah tindak balas kerengsaan yang mungkin disebabkan oleh penyedutan atau hubungan jangka panjang.

7. Penyimpanan dan gunakan langkah berjaga -jaga
Selulosa hidroksietil perlu disimpan dalam persekitaran yang kering dan sejuk untuk mengelakkan kelembapan dan aglomerasi. Apabila menggunakan, ia harus ditambah ke air perlahan -lahan dan sama rata untuk mengelakkan aglomerasi yang disebabkan oleh menambah sejumlah besar pada satu masa. Pada masa yang sama, kerana ia memerlukan masa tertentu untuk dibubarkan, biasanya perlu meninggalkannya untuk seketika selepas membubarkan untuk memastikan pembubaran lengkap dan kelikatan yang stabil.

Oleh kerana kelarutan air yang sangat baik, penebalan, kestabilan dan keserasian, selulosa hidroksietil telah menjadi bahan tambahan yang sangat diperlukan dalam banyak bidang perindustrian. Dengan perkembangan teknologi yang berterusan, skop aplikasi HEC akan terus berkembang, menyediakan penyelesaian yang lebih baik untuk pelbagai industri.