مفاهیم اساسی و طبقه بندی اتر سلولزی

اتر سلولز یک کلاس همه کاره از پلیمرها است که از سلولز، یک پلی ساکارید طبیعی موجود در دیواره سلولی گیاه، مشتق شده است. اترهای سلولزی به دلیل خواص منحصربه‌فردشان که شامل قوام‌دهنده، حفظ آب، تشکیل فیلم و قابلیت‌های تثبیت‌کننده است، به‌طور گسترده در صنایع مختلف استفاده می‌شوند. در اینجا مفاهیم اساسی و طبقه بندی اتر سلولز آمده است:

مفاهیم اساسی:

1. ساختار سلولزی:
   • سلولز از واحدهای گلوکز تکرار شونده تشکیل شده است که توسط پیوندهای گلیکوزیدی β(1→4) به یکدیگر متصل شده اند. زنجیره های بلند و خطی را تشکیل می دهد که از سلول های گیاهی پشتیبانی ساختاری می کند.
2. اتریفیکاسیون:
   • اترهای سلولزی از طریق اصلاح شیمیایی سلولز با وارد کردن گروه‌های اتر (-OCH3، -OCH2CH2OH، -OCH2COOH، و غیره) بر روی گروه‌های هیدروکسیل (-OH) مولکول سلولز تولید می‌شوند.
3. عملکرد:
   • معرفی گروه های اتر خواص شیمیایی و فیزیکی سلولز را تغییر می دهد و به اترهای سلولز ویژگی های منحصر به فردی مانند حلالیت، ویسکوزیته، حفظ آب و تشکیل فیلم می دهد.
4. زیست تخریب پذیری:
   • اترهای سلولزی پلیمرهای زیست تخریب پذیر هستند، به این معنی که می توانند توسط میکروارگانیسم های موجود در محیط تجزیه شوند و منجر به تشکیل محصولات جانبی بی ضرر شوند.

طبقه بندی:

اترهای سلولزی بر اساس نوع گروه های اتری وارد شده به مولکول سلولز و درجه جایگزینی آنها طبقه بندی می شوند. انواع متداول اترهای سلولزی عبارتند از:

1. متیل سلولز (MC):
   • متیل سلولز با وارد کردن گروه های متیل (-OCH3) بر روی مولکول سلولز تولید می شود.
   • در آب سرد محلول است و محلول های شفاف و چسبناکی تشکیل می دهد. MC به عنوان ضخیم کننده، تثبیت کننده و تشکیل دهنده لایه در کاربردهای مختلف استفاده می شود.
2. هیدروکسی اتیل سلولز (HEC):
   • هیدروکسی اتیل سلولز با وارد کردن گروه های هیدروکسی اتیل (-OCH2CH2OH) بر روی مولکول سلولز به دست می آید.
   • این ماده خاصیت احتباس آب و غلیظ کنندگی بسیار خوبی دارد و برای استفاده در رنگ ها، چسب ها، لوازم آرایشی و دارویی مناسب است.
3. هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC):
   • هیدروکسی پروپیل متیل سلولز کوپلیمر متیل سلولز و هیدروکسی پروپیل سلولز است.
   • تعادلی از خواص مانند حلالیت در آب، کنترل ویسکوزیته و تشکیل فیلم را ارائه می دهد. HPMC به طور گسترده در ساخت و ساز، داروسازی و محصولات مراقبت شخصی استفاده می شود.
4. کربوکسی متیل سلولز (CMC):
   • کربوکسی متیل سلولز با وارد کردن گروه های کربوکسی متیل (-OCH2COOH) بر روی مولکول سلولز تولید می شود.
   • در آب محلول است و محلول های چسبناکی با خاصیت غلیظ کننده و تثبیت کننده عالی تشکیل می دهد. CMC در صنایع غذایی، دارویی و کاربردهای صنعتی استفاده می شود.
5. اتیل هیدروکسی اتیل سلولز (EHEC):
   • اتیل هیدروکسی اتیل سلولز با وارد کردن گروه های اتیل و هیدروکسی اتیل بر روی مولکول سلولز به دست می آید.
   • احتباس آب، ضخیم شدن و خواص رئولوژیکی بیشتری را در مقایسه با HEC نشان می دهد. EHEC در مصالح ساختمانی و محصولات مراقبت شخصی استفاده می شود.

اترهای سلولزی پلیمرهای ضروری با کاربردهای متنوع در صنایع مختلف هستند. اصلاح شیمیایی آنها از طریق اتریفیکاسیون باعث ایجاد طیف گسترده ای از عملکردها می شود و آنها را به افزودنی های ارزشمند در فرمولاسیون رنگ ها، چسب ها، لوازم آرایشی، دارویی، محصولات غذایی و مصالح ساختمانی تبدیل می کند. درک مفاهیم اساسی و طبقه بندی اترهای سلولزی برای انتخاب نوع پلیمر مناسب برای کاربردهای خاص بسیار مهم است.