منبع طبیعی هیدروکسی اتیل سلولز چیست؟

هیدروکسی اتیل سلولز (HEC) یک ماده پلیمری غیر یونی محلول در آب است که به طور گسترده در لوازم آرایشی، دارویی، رنگ ها، پوشش ها، ساخت و ساز و سایر زمینه ها استفاده می شود. دارای ضخیم کنندگی، تعلیق، پراکندگی، امولسیون سازی، تشکیل فیلم، حفظ آب و سایر خواص است، بنابراین به یک عامل کمکی مهم در بسیاری از صنایع تبدیل شده است. با این حال، هیدروکسی اتیل سلولز مستقیماً از مواد طبیعی به دست نمی آید، بلکه از طریق اصلاح شیمیایی سلولز طبیعی به دست می آید. برای این منظور، برای درک منبع طبیعی هیدروکسی اتیل سلولز، ابتدا باید منبع و ساختار سلولز را بشناسیم.

منبع طبیعی سلولز
سلولز یکی از فراوان ترین پلیمرهای آلی روی زمین است و به طور گسترده در دیواره سلولی گیاهان به ویژه در گیاهان چوبی، پنبه، کتان و سایر الیاف گیاهی وجود دارد. این یک جزء کلیدی در ساختار گیاه است و استحکام و پایداری مکانیکی را فراهم می کند. واحد اصلی سلولز یک مولکول گلوکز است که توسط پیوندهای β-1،4-گلیکوزیدی به هم متصل می شود تا یک ساختار زنجیره ای بلند را تشکیل دهد. سلولز به عنوان یک ماده پلیمری طبیعی، خواص فیزیکی و شیمیایی بسیار خوبی دارد و آن را به یک ماده خام مهم برای مشتقات مختلف تبدیل می کند.

فرآیند تهیه هیدروکسی اتیل سلولز
اگرچه سلولز خود خواص بسیار خوبی دارد، اما دامنه کاربرد آن تا حدی محدود است. دلیل اصلی این است که سلولز حلالیت ضعیفی دارد، به ویژه حلالیت محدود در آب. به منظور بهبود این خاصیت، دانشمندان با اصلاح شیمیایی سلولز را برای تهیه مشتقات سلولزی مختلف تغییر می دهند. هیدروکسی اتیل سلولز یک اتر سلولزی محلول در آب است که از اتوکسیله کردن سلولز طبیعی از طریق واکنش شیمیایی به دست می آید.

در فرآیند آماده سازی اختصاصی، ابتدا سلولز طبیعی در محلول قلیایی حل می شود و سپس اکسید اتیلن به سیستم واکنش اضافه می شود. واکنش اتوکسیلاسیون اتیلن اکسید و گروه های هیدروکسیل در سلولز برای تولید هیدروکسی اتیل سلولز رخ می دهد. این اصلاح آب دوستی زنجیره های سلولزی را افزایش می دهد و در نتیجه خاصیت حلالیت و ویسکوزیته آن را در آب بهبود می بخشد.

منابع اصلی مواد خام
ماده اولیه طبیعی برای تهیه هیدروکسی اتیل سلولز سلولز است و منابع طبیعی سلولز عبارتند از:

چوب: محتوای سلولز در چوب زیاد است، به خصوص در چوب های سوزنی برگ و پهن برگ که سلولز می تواند به 40 تا 50 درصد برسد. چوب یکی از مهم ترین منابع سلولز در صنعت به ویژه در کاغذسازی و تولید مشتقات سلولز است.

پنبه: الیاف پنبه تقریباً از سلولز خالص تشکیل شده است و محتوای سلولز در پنبه بیش از 90٪ است. به دلیل خلوص بالا، الیاف پنبه اغلب برای تهیه مشتقات سلولز با کیفیت بالا استفاده می شود.

الیاف گیاهی مانند کتان و کنف: این الیاف گیاهی نیز غنی از سلولز هستند و از آنجایی که این الیاف گیاهی معمولاً دارای استحکام مکانیکی بالایی هستند، در استخراج سلولزی نیز مزایای خاصی دارند.

ضایعات کشاورزی: ​​از جمله کاه، کاه گندم، کاه ذرت و غیره. این مواد حاوی مقدار مشخصی سلولز هستند و با فرآیندهای تصفیه مناسب می توان سلولز را از آنها استخراج کرد و منبع ارزان و تجدیدپذیری از مواد اولیه برای تولید مشتقات سلولزی را فراهم کرد. .

مناطق کاربرد هیدروکسی اتیل سلولز
با توجه به خواص ویژه هیدروکسی اتیل سلولز، در بسیاری از زمینه ها کاربرد فراوانی دارد. در زیر چندین حوزه کاربردی اصلی وجود دارد:

صنعت ساختمان: هیدروکسی اتیل سلولز به طور گسترده در مصالح ساختمانی به عنوان یک عامل ضخیم کننده و نگهدارنده آب، به ویژه در ملات سیمان، گچ، پودر بتونه و سایر مواد استفاده می شود که می تواند به طور موثری خواص ساختمانی و حفظ آب مواد را بهبود بخشد.

صنایع شیمیایی روزانه: در شوینده ها، محصولات مراقبت از پوست، شامپوها و سایر محصولات شیمیایی روزانه، از هیدروکسی اتیل سلولز به عنوان غلیظ کننده و تثبیت کننده برای بهبود حس و ثبات محصول استفاده می شود.

رنگ ها و پوشش ها: در صنعت پوشش ها از هیدروکسی اتیل سلولز به عنوان ضخیم کننده و عامل کنترل رئولوژی برای بهبود کارایی پوشش و جلوگیری از افتادگی استفاده می شود.

زمینه دارویی: در آماده سازی های دارویی، هیدروکسی اتیل سلولز را می توان به عنوان چسب، غلیظ کننده و عامل تعلیق کننده برای قرص ها به منظور بهبود ویژگی های رهایش و پایداری داروها استفاده کرد.

اگرچه هیدروکسی اتیل سلولز یک ماده طبیعی نیست، اما ماده اولیه اولیه آن، سلولز، به طور گسترده در گیاهان در طبیعت وجود دارد. از طریق اصلاح شیمیایی، سلولز طبیعی را می توان به هیدروکسی اتیل سلولز با عملکرد عالی تبدیل کرد و در صنایع مختلف به کار برد. گیاهان طبیعی مانند چوب، پنبه، کتان و غیره منبع غنی از مواد اولیه برای تولید هیدروکسی اتیل سلولز هستند. با پیشرفت علم و فناوری و افزایش تقاضای صنعتی، فرآیند تولید هیدروکسی اتیل سلولز نیز به طور مداوم در حال بهینه سازی است و انتظار می رود در آینده ارزش منحصر به فرد خود را در زمینه های بیشتری نشان دهد.