Hydroxyethyl cellulose (HEC) ialah bahan polimer larut air bukan ionik yang digunakan secara meluas dalam kosmetik, farmaseutikal, cat, salutan, pembinaan dan bidang lain. Ia mempunyai penebalan, penggantungan, penyebaran, pengemulsi, pembentukan filem, pengekalan air dan sifat lain yang sangat baik, jadi ia telah menjadi agen tambahan yang penting dalam banyak industri. Walau bagaimanapun, selulosa hidroksietil tidak diperoleh secara langsung daripada bahan semula jadi, tetapi diperolehi dengan mengubah suai selulosa semula jadi secara kimia. Untuk tujuan ini, untuk memahami sumber semula jadi selulosa hidroksietil, kita perlu terlebih dahulu memahami sumber dan struktur selulosa.
Sumber semulajadi selulosa
Selulosa adalah salah satu polimer organik yang paling banyak di bumi dan banyak terdapat dalam dinding sel tumbuhan, terutamanya dalam tumbuhan berkayu, kapas, rami dan gentian tumbuhan lain. Ia adalah komponen utama dalam struktur tumbuhan dan memberikan kekuatan dan kestabilan mekanikal. Unit asas selulosa ialah molekul glukosa, yang disambungkan oleh ikatan β-1,4-glikosidik untuk membentuk struktur rantai panjang. Sebagai bahan polimer semula jadi, selulosa mempunyai sifat fizikal dan kimia yang sangat baik, menjadikannya bahan mentah yang penting untuk pelbagai derivatif.
Proses penyediaan hidroksietil selulosa
Walaupun selulosa itu sendiri mempunyai banyak sifat yang sangat baik, julat penggunaannya terhad pada tahap tertentu. Sebab utama ialah selulosa mempunyai keterlarutan yang lemah, terutamanya keterlarutan terhad dalam air. Untuk memperbaiki sifat ini, saintis mengubah suai selulosa secara kimia untuk menyediakan pelbagai derivatif selulosa. Hydroxyethyl cellulose ialah eter selulosa larut air yang diperolehi dengan mengetoksilasi selulosa semulajadi melalui tindak balas kimia.
Dalam proses penyediaan khusus, selulosa semula jadi pertama kali dibubarkan dalam larutan alkali, dan kemudian etilena oksida ditambah kepada sistem tindak balas. Tindak balas etoksilasi etilena oksida dan kumpulan hidroksil dalam selulosa berlaku untuk menghasilkan selulosa hidroksietil. Pengubahsuaian ini meningkatkan hidrofilik rantai selulosa, dengan itu meningkatkan sifat keterlarutan dan kelikatannya dalam air.
Sumber bahan mentah utama
Bahan mentah semulajadi teras untuk penyediaan selulosa hidroksietil adalah selulosa, dan sumber semula jadi selulosa termasuk:
Kayu: Kandungan selulosa dalam kayu adalah tinggi, terutamanya dalam kayu konifer dan berdaun lebar, di mana selulosa boleh mencapai 40%-50%. Kayu adalah salah satu sumber selulosa terpenting dalam industri, terutamanya dalam pembuatan kertas dan pengeluaran derivatif selulosa.
Kapas: Gentian kapas hampir terdiri daripada selulosa tulen, dan kandungan selulosa dalam kapas adalah setinggi lebih daripada 90%. Oleh kerana ketulenannya yang tinggi, gentian kapas sering digunakan untuk menyediakan derivatif selulosa berkualiti tinggi.
Gentian tumbuhan seperti flaks dan hem: Gentian tumbuhan ini juga kaya dengan selulosa, dan kerana gentian tumbuhan ini biasanya mempunyai kekuatan mekanikal yang tinggi, ia juga mempunyai kelebihan tertentu dalam pengekstrakan selulosa.
Sisa pertanian: termasuk jerami, jerami gandum, jerami jagung, dll. Bahan ini mengandungi sejumlah selulosa, dan selulosa boleh diekstrak daripadanya melalui proses rawatan yang sesuai, menyediakan sumber bahan mentah yang murah dan boleh diperbaharui untuk pengeluaran derivatif selulosa .
Kawasan aplikasi hidroksietil selulosa
Oleh kerana sifat istimewa hidroksietil selulosa, ia digunakan secara meluas dalam banyak bidang. Berikut adalah beberapa bidang aplikasi utama:
Industri pembinaan: Hidroksietil selulosa digunakan secara meluas dalam bahan binaan sebagai pemekat dan ejen penahan air, terutamanya dalam mortar simen, gipsum, serbuk dempul dan bahan lain, yang boleh meningkatkan pembinaan dan sifat penahan air bahan dengan berkesan.
Industri kimia harian: Dalam detergen, produk penjagaan kulit, syampu dan produk kimia harian yang lain, hidroksietil selulosa digunakan sebagai pemekat dan penstabil untuk meningkatkan rasa dan kestabilan produk.
Cat dan salutan: Dalam industri salutan, hidroksietil selulosa digunakan sebagai pemekat dan agen kawalan reologi untuk meningkatkan kebolehkerjaan salutan dan mengelakkan kendur.
Bidang farmaseutikal: Dalam persediaan farmaseutikal, hidroksietil selulosa boleh digunakan sebagai pengikat, pemekat dan agen penggantungan untuk tablet untuk meningkatkan ciri pelepasan dan kestabilan ubat.
Walaupun hidroksietil selulosa bukan bahan semulajadi, bahan mentah asasnya, selulosa, terdapat secara meluas dalam tumbuhan di alam semula jadi. Melalui pengubahsuaian kimia, selulosa semula jadi boleh ditukar kepada selulosa hidroksietil dengan prestasi cemerlang dan digunakan dalam pelbagai industri. Tumbuhan semula jadi seperti kayu, kapas, rami, dll. menyediakan sumber bahan mentah yang kaya untuk pengeluaran selulosa hidroksietil. Dengan kemajuan sains dan teknologi serta peningkatan dalam permintaan industri, proses pengeluaran hidroksietil selulosa juga sedang dioptimumkan secara berterusan, dan ia dijangka menunjukkan nilai uniknya dalam lebih banyak bidang pada masa hadapan.
Masa siaran: 23-Okt-2024