Pakeisti celiuliozės eteriai yra universalių ir pramoniniu požiūriu svarbių junginių grupė, gauta iš celiuliozės, vienos gausiausių biopolimerų žemėje. Šie eteriai gamina chemiškai modifikuojant celiuliozės stuburo hidroksilo grupes (-OH), todėl gaunami įvairūs produktai, turintys skirtingas savybes ir pritaikytas. Programos yra nuo vaistų, maisto, asmens priežiūros priemonių, statybinių medžiagų, tekstilės ir dar daugiau.
Celiuliozės struktūra:
Celiuliozė yra linijinis polisacharidas, sudarytas iš pasikartojančių gliukozės vienetų, sujungtų β-1,4-glikozidinėmis jungtimis. Pakartotinus vienetus sudaro trys hidroksilo grupės kiekviename gliukozės vienete, todėl celiuliozė labai hidrofilinė ir jautri įvairioms cheminėms modifikacijoms.
Pakeistų celiuliozės eterių sintezė:
Pakeistų celiuliozės eterių sintezė apima skirtingų funkcinių grupių įvedimą į celiuliozės stuburo hidroksilo grupes. Įprasti šių eterių sintezavimo metodai yra eterifikacija ir esterifikacija.
Etifikacijos reakcijos apima hidroksilo grupių pakeitimą alkilo ar arilo grupėmis, kad būtų sudarytos eterio jungtys. Tai galima pasiekti reaguojant su alkilo halogenidais, alkilo sulfatais ar alkilo eteriais tinkamomis sąlygomis. Šiose reakcijose dažniausiai naudojami alkilinantys agentai yra metil chloridas, etilo chloridas ir benzilo chloridas.
Kita vertus, esterinimas apima hidroksilo grupės pakeitimą acilo grupe, kad būtų sudarytas esterio jungtis. Tai galima pasiekti reakcija į rūgščių chloridus, anhidridus ar rūgštis, esant katalizatoriams. Šiose reakcijose dažniausiai naudojami acilinantys agentai yra acto anhidridas, acetil chloridas ir riebalų rūgštys.
Pakeistų celiuliozės eterių tipai:
Metil celiuliozė (MC):
Metilceliuliozė gaminama eterifikuojant celiuliozę metil chloridu.
Jis plačiai naudojamas kaip tirštiklis, stabilizatorius ir emulsiklis įvairiose pramonės šakose, įskaitant maistą, vaistus ir asmens priežiūros produktus.
MC sudaro skaidrų gelį, kai yra hidratuotas, ir pasižymi pseudoplastiniu elgesiu, todėl jis tinka pritaikyti klampumo kontrolei.
Hidroksietilceliuliozė (HEC):
Hidroksietil -celiuliozė sintetinama celiuliozės ir etileno oksido eterifikavimu.
Daruose, kosmetikoje, medicinoje ir kitose pramonės šakose jis dažniausiai naudojamas kaip tirštiklio, klijų ir plėvelės formavimo agentas.
HEC padeda tirpalui pseudoplastinį elgesį ir suteikia puikias vandens sulaikymo savybes.
Hidroksipropilceliuliozė (HPC):
Hidroksipropilo celiuliozė susidaro celiuliozės eterizuojant propileno oksidu.
Jis naudojamas kaip tirštiklis, stabilizatorius ir segtuvas farmacijos kompozicijose, ypač planšetinių kompiuterių dangose ir kontroliuojamo atpalaidavimo vaistų tiekimo sistemose.
HPC pasižymi termogeliacinėmis savybėmis, sudarydamos gelius aukštoje temperatūroje.
Karboksimetilceliuliozė (CMC):
Karboksimetilceliuliozė sintetinama terifikuojant celiuliozės ir natrio monochloroacetato šarminiuomis sąlygomis.
Jis plačiai naudojamas kaip tirštiklis, stabilizatorius ir emulsiklis maisto, farmacijos ir pramonės reikmėms.
CMC padeda klampumą ir šlyties draudimo elgseną tirpalams ir sudaro stabilias koloidines dispersijas.
Etilo hidroksietil celiuliozė (EHEC):
Etilo hidroksitil -celiuliozė yra atsimenamas celiuliozės eteris, kurį sukelia nuoseklus celiuliozės eterifikavimas etileno oksidu ir etilo chloridu.
Jis naudojamas kaip tirštiklis, reologinis modifikatorius ir buvęs plėvelė įvairiomis programomis, įskaitant dangas, klijus ir asmens priežiūros priemones.
EHEC turi didesnį tirpumą vandenyje ir suderinamumu nei atskirai pakeičiami kolegos.
Pakeistų celiuliozės eterių charakteristikos:
Pakeistų celiuliozės eterių savybės skiriasi priklausomai nuo tokių veiksnių kaip pakeitimo laipsnis, molekulinė masė ir cheminė struktūra. Tačiau jie paprastai pasižymi šiomis savybėmis:
Hidrofiliškumas: Pakeisiami celiuliozės eteriai yra hidrofiliniai dėl hidroksilo grupių jų struktūroje, o tai leidžia jiems sąveikauti su vandens molekulėmis per vandenilio jungimąsi.
STOREMING IR GELLINGAS: Daugelis pakeistų celiuliozės eterių turi sustorėjimo ir gelinimo savybes, todėl hidratacijos metu susidaro klampūs tirpalai ar geliai. Klampumas ir gelio stiprumas priklauso nuo tokių veiksnių kaip polimero koncentracija ir molekulinė masė.
Filmo formavimasis: kai kurie pakeičiami celiuliozės eteriai gali susidaryti skaidrias ir lanksčias plėveles, kai liejami iš tirpalo. Ši nuosavybė turi pranašumų tokiose programose kaip dangos, klijai ir kontroliuojamo atpalaidavimo vaistų pristatymo sistemos.
Stabilumas: Pakeisti celiuliozės eteriai paprastai turi gerą stabilumą įvairiose pH ir temperatūros sąlygose. Jie yra atsparūs mikrobų skilimui ir fermentinei hidrolizei, todėl jie yra tinkami naudoti įvairiose kompozicijose.
Rheologinis elgesys: pakeičiami celiuliozės eteriai dažnai pasižymi pseudoplastiniu ar šlyties skrudintu elgesiu, o tai reiškia, kad jų klampumas mažėja esant šlyties stresui. Ši nuosavybė yra pageidautina programose, kuriose reikia lengvai apdoroti ar programą.
Pakeistų celiuliozės eterių taikymas:
Pakeisti celiuliozės eteriai yra plačiai naudojami daugelyje pramonės šakų dėl jų daugiafunkcinių savybių. Kai kurios pagrindinės programos yra:
Maisto pramonė: Pakeisti celiuliozės eteriai, tokie kaip karboksimetilceliuliozė (CMC), naudojami kaip tirštikliai, stabilizatoriai ir emulsikliai tokiuose maisto produktuose kaip padažai, tvarsliava ir pieno produktai. Jie pagerina tekstūrą, stabilumą ir burnos jausmą, tuo pačiu prailgindami galiojimo laiką.
Farmacija: Pakeisiami celiuliozės eteriai yra plačiai naudojami farmacijos formuluotėse kaip rišikliai, dezintegrantai ir kontroliuojami atpalaidavimo agentai tabletėse, kapsulėse ir aktualiose formuluotėse. Jie pagerina narkotikų tiekimą, biologinį prieinamumą ir pacientų laikymąsi.
Asmeninės priežiūros produktai: Pakeisti celiuliozės eteriai yra įprasti asmens priežiūros priemonių, tokių kaip šampūnai, losjonai ir kremai, ingredientai dėl jų sustorėjimo, pakabos ir plėvelės formavimo savybių. Jie padidina produkto stabilumą, tekstūrą ir jutimo atributus.
Statybinės medžiagos: Alternatyvūs celiuliozės eteriai naudojami kaip priedai statybinėse medžiagose, tokiose kaip cementas, skiedinys ir gipso pagrindu pagaminti produktai, siekiant pagerinti darbingumą, vandens sulaikymą ir sukibimą. Jie pagerina šių medžiagų veikimą ir patvarumą.
Tekstilė: pakeičia celiuliozės eterius tekstilės spausdinimo ir apdailos procesuose, kad būtų užtikrintas klampumo kontrolė, sukibimas ir plaunamas pasninkas. Jie padeda tolygiai nusodinti dažus ir pigmentus ant tekstilės substratų.
Naftos ir dujų pramonė: pakeiskite celiuliozės eterius kaip klampus ir skysčių nuostolius gręžimo skysčiuose, kad padidintumėte naftos ir dujų gręžimo efektyvumą ir saugą.
Pašto laikas: 2012 m. Vasario 19 d