Целлюлозын эфир (CE) нь целлюлозыг химийн аргаар өөрчлөх замаар гаргаж авсан деривативын ангилал юм. Целлюлоз нь ургамлын эсийн хананы үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд целлюлозын эфир нь целлюлоз дахь зарим гидроксил бүлгүүдийн (-OH) эфиржилтээр үүсгэгдсэн цуврал полимерууд юм. Эдгээр нь барилгын материал, эм, хүнс, гоо сайхан гэх мэт олон салбарт өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд физик, химийн өвөрмөц шинж чанар, олон талт шинж чанараараа төрөл бүрийн үйлдвэрүүдэд өргөн хэрэглэгддэг.
1. Целлюлозын эфирийн ангилал
Целлюлозын эфирийг химийн бүтэц дэх орлуулагчийн төрлөөс хамааран өөр өөр төрөлд хувааж болно. Хамгийн түгээмэл ангилал нь орлуулагчдын ялгаан дээр суурилдаг. Нийтлэг целлюлозын эфирүүд нь дараах байдалтай байна.
Метил целлюлоз (MC)
Метил целлюлоз нь целлюлозын молекулын гидроксил хэсгийг метил (–CH₃)-ээр орлуулах замаар үүсдэг. Энэ нь өтгөрүүлэх, хальс үүсгэх, холбох шинж чанартай бөгөөд барилгын материал, бүрэх, эм, хүнсний үйлдвэрүүдэд өргөн хэрэглэгддэг.
Гидроксипропил метилцеллюлоз (HPMC)
Гидроксипропил метилцеллюлоз нь энгийн целлюлозын эфир бөгөөд усанд сайн уусдаг, химийн тогтвортой байдалаараа барилгын материал, эм, өдөр тутмын химийн бодис, хүнсний салбарт өргөн хэрэглэгддэг. HPMC нь ус хадгалах, өтгөрүүлэх, тогтвортой байлгах шинж чанартай ион бус целлюлозын эфир юм.
Карбоксиметил целлюлоз (CMC)
Карбоксиметил целлюлоз нь целлюлозын молекулуудад карбоксиметил (–CH₂COOH) бүлгүүдийг оруулснаар үүсдэг анион целлюлозын эфир юм. CMC нь усанд маш сайн уусдаг бөгөөд ихэвчлэн өтгөрүүлэгч, тогтворжуулагч, түдгэлзүүлэгч бодис болгон ашигладаг. Энэ нь хоол хүнс, эм, гоо сайхны салбарт чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Этил целлюлоз (EC)
Целлюлоз дахь гидроксил бүлгийг этилээр (–CH₂CH₃) сольж этилийн целлюлозыг гаргаж авдаг. Энэ нь сайн гидрофобик шинж чанартай бөгөөд ихэвчлэн эмийн үйлдвэрт хальсан бүрэх бодис, хяналттай суллах материал болгон ашигладаг.
2. Целлюлозын эфирийн физик, химийн шинж чанар
Целлюлозын эфирийн физик, химийн шинж чанар нь целлюлозын эфирийн төрөл, орлуулагчийн төрөл, орлуулах зэрэг зэрэг хүчин зүйлүүдтэй нягт холбоотой байдаг. Үүний үндсэн шинж чанарууд нь дараахь зүйлийг агуулдаг.
Усанд уусах чадвар ба уусах чадвар
Ихэнх целлюлозын эфир нь усанд сайн уусдаг тул хүйтэн эсвэл халуун усанд уусч тунгалаг коллоид уусмал үүсгэдэг. Жишээлбэл, HPMC, CMC гэх мэтийг усанд хурдан уусгаж, өндөр зуурамтгай чанар бүхий уусмал үүсгэдэг бөгөөд энэ нь өтгөрүүлэх, түдгэлзүүлэх, хальс үүсгэх зэрэг функциональ шаардлага бүхий хэрэглээний хувилбаруудад өргөн хэрэглэгддэг.
Өтгөрүүлэх, хальс үүсгэх шинж чанар
Целлюлозын эфир нь маш сайн өтгөрүүлэх шинж чанартай бөгөөд усан уусмалын зуурамтгай чанарыг үр дүнтэй нэмэгдүүлэх боломжтой. Жишээлбэл, барилгын материалд HPMC нэмэх нь зуурмагийн уян хатан чанар, ажиллах чадварыг сайжруулж, уналтын эсрэг шинж чанарыг сайжруулдаг. Үүний зэрэгцээ целлюлозын эфир нь сайн хальс үүсгэх шинж чанартай бөгөөд объектын гадаргуу дээр нэгэн төрлийн хамгаалалтын хальс үүсгэж чаддаг тул тэдгээрийг бүрэх, эмийн бүрээсэнд өргөнөөр ашигладаг.
Ус хадгалах, тогтвортой байдал
Целлюлозын эфир нь ялангуяа барилгын материалын салбарт ус хадгалах чадвар сайтай байдаг. Целлюлозын эфирийг ихэвчлэн цементийн зуурмагийн ус хадгалах чадварыг сайжруулах, зуурмагийн агшилтын ан цав үүсэхийг багасгах, зуурмагийн ашиглалтын хугацааг уртасгахад ашигладаг. Хүнсний салбарт CMC нь хүнсний хатаахыг хойшлуулах чийгшүүлэгч болгон ашигладаг.
Химийн тогтвортой байдал
Целлюлозын эфир нь хүчил, шүлт, электролитийн уусмалд сайн химийн тогтвортой байдлыг харуулдаг бөгөөд янз бүрийн нарийн төвөгтэй химийн орчинд бүтэц, үйл ажиллагаагаа хадгалж чаддаг. Энэ нь тэдгээрийг бусад химийн бодисуудад саад учруулахгүйгээр төрөл бүрийн үйлдвэрүүдэд ашиглах боломжийг олгодог.
3. Целлюлозын эфир үйлдвэрлэх процесс
Целлюлозын эфирийн үйлдвэрлэлийг голчлон байгалийн целлюлозыг эфиржүүлэх урвалаар бэлтгэдэг. Процессын үндсэн үе шатуудад целлюлозыг шүлтжүүлэх, эфиржүүлэх урвал, цэвэршүүлэх гэх мэт орно.
Шүлтжүүлэх эмчилгээ
Нэгдүгээрт, байгалийн целлюлозыг (хөвөн, мод гэх мэт) шүлтжүүлж, целлюлоз дахь гидроксил хэсгийг өндөр идэвхтэй спиртийн давс болгон хувиргадаг.
Эфиржих урвал
Шүлтжилтийн дараа целлюлоз нь эфиржүүлэгч бодис (метил хлорид, пропилен исэл гэх мэт) -тэй урвалд орж целлюлозын эфир үүсгэдэг. Урвалын нөхцлөөс хамааран янз бүрийн төрлийн целлюлозын эфирийг авч болно.
Цэвэршүүлэх, хатаах
Урвалын үр дүнд үүссэн целлюлозын эфирийг цэвэршүүлж, угааж, хатааж нунтаг эсвэл мөхлөгт бүтээгдэхүүн гаргаж авдаг. Эцсийн бүтээгдэхүүний цэвэр байдал, физик шинж чанарыг дараагийн боловсруулалтын технологиор хянаж болно.
4. Целлюлозын эфирийн хэрэглээний талбарууд
Целлюлозын эфирийн физик, химийн өвөрмөц шинж чанараас шалтгаалан тэдгээрийг олон салбарт өргөнөөр ашигладаг. Хэрэглээний үндсэн талбарууд нь дараах байдалтай байна.
Барилгын материал
Барилгын материалын салбарт целлюлозын эфирийг цементийн зуурмаг, гипсэн суурьтай бүтээгдэхүүнд өтгөрүүлэгч, ус хадгалах бодис болгон ашигладаг. HPMC, MC зэрэг целлюлозын эфирүүд нь зуурмагийн барилгын гүйцэтгэлийг сайжруулж, усны алдагдлыг бууруулж, наалдамхай, хагарлын эсэргүүцлийг нэмэгдүүлдэг.
Эм
Эмийн үйлдвэрт целлюлозын эфирийг эмэнд бүрэх бодис, шахмал наалдамхай бодис, хяналттай ялгардаг материал болгон өргөн ашигладаг. Жишээлбэл, HPMC нь ихэвчлэн эмийн хальсан бүрхүүл бэлтгэхэд ашиглагддаг бөгөөд сайн хяналттай суллах нөлөөтэй байдаг.
Хоол хүнс
CMC-ийг хүнсний үйлдвэрлэлд өтгөрүүлэгч, эмульгатор, тогтворжуулагч болгон ашигладаг. Энэ нь ундаа, сүүн бүтээгдэхүүн, гурилан бүтээгдэхүүнд өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд хүнсний амт, чийгшүүлэх шинж чанарыг сайжруулдаг.
Гоо сайхны бүтээгдэхүүн, өдөр тутмын химийн бодисууд
Целлюлозын эфирийг гоо сайхны бүтээгдэхүүн, өдөр тутмын химийн бодисуудад өтгөрүүлэгч, эмульгатор, тогтворжуулагч болгон ашигладаг бөгөөд энэ нь сайн тууштай, бүтэцтэй байдаг. Жишээлбэл, HPMC нь шүдний оо, шампунь зэрэг бүтээгдэхүүнд ихэвчлэн наалдамхай мэдрэмж төрүүлж, тогтвортой суспензийн нөлөө үзүүлдэг.
Бүрээс
Бүрхүүлийн үйлдвэрлэлд целлюлозын эфирийг өтгөрүүлэгч, хальс үүсгэгч, түдгэлзүүлэгч бодис болгон ашигладаг бөгөөд энэ нь бүрээсийн барилгын гүйцэтгэлийг сайжруулж, тэгшлэх, будгийн хальсыг сайн чанартай болгодог.
5. Целлюлозын эфирийн ирээдүйн хөгжил
Байгаль орчныг хамгаалах эрэлт хэрэгцээ нэмэгдэж байгаа тул байгалийн сэргээгдэх нөөцийн дериватив болох целлюлозын эфир нь хөгжлийн өргөн ирээдүйтэй болж байна. Биологийн задрал, нөхөн сэргээгдэх чадвар, олон талт байдал нь үүнийг ирээдүйд ногоон материал, задрах материал, ухаалаг материалын салбарт илүү өргөнөөр ашиглах төлөвтэй байна. Нэмж дурдахад целлюлозын эфир нь биоанагаах ухааны инженерчлэл, дэвшилтэт материал зэрэг нэмүү өртөг өндөртэй салбарт цаашид судалгаа, хөгжлийн боломжуудтай.
Химийн чухал бүтээгдэхүүн болох целлюлозын эфир нь өргөн хүрээний хэрэглээний үнэ цэнэтэй байдаг. Маш сайн өтгөрүүлэх, ус хадгалах, хальс үүсгэх, химийн тогтворжилт сайтай тул барилга, эм, хүнс зэрэг олон салбарт орлуулшгүй үүрэг гүйцэтгэдэг. Ирээдүйд технологийн дэвшил, байгаль орчныг хамгаалах үзэл баримтлалыг сурталчлахын хэрээр целлюлозын эфирийн хэрэглээний хэтийн төлөв илүү өргөн болж, янз бүрийн салбарын тогтвортой хөгжлийг дэмжихэд илүү их хувь нэмэр оруулах болно.
Шуудангийн цаг: 2024 оны 9-р сарын 24-ний хооронд