Els èters de cel·lulosa són una classe de compostos de polímer que introdueixen substituents alquil, fenòlics o amino en molècules naturals de cel·lulosa mitjançant la modificació química. La cel·lulosa, com a polímer natural més abundant a la Terra, té un bon rendiment de biodegradabilitat i protecció ambiental. Els èters de cel·lulosa són derivats importants de la cel·lulosa. A causa de la seva solubilitat regulable, espessiment i bona adhesió, s’utilitzen àmpliament en els camps de la construcció, cosmètics, aliments i medicaments.
1. Estructura i propietats dels èters de cel·lulosa
Els èters de cel·lulosa es generen per la reacció de molècules de cel·lulosa amb agents d’etificació específics (com l’àcid cloroacètic, el clorur de metil, etc.) mitjançant la reacció d’etificació. En comparació amb la cel·lulosa natural, les molècules d’èter de cel·lulosa contenen grups d’èter (-o-), que poden canviar les seves propietats físiques i químiques.
1.1 Solubilitat i solubilitat
Els èters de cel·lulosa tenen una bona solubilitat, especialment en l’aigua i els dissolvents orgànics. La seva solubilitat està afectada pels substituents. Per exemple, la metil cel·lulosa (MC) i la hidroxietil cel·lulosa (HEC) poden formar una solució uniforme en aigua, adequada per a recobriments a base d’aigua, construcció de purins, etc. En comparació amb la cel·lulosa tradicional, els èters de cel·lulosa tenen millores significatives en la solubilitat, la inflor i les propietats.
1,2 Efecte espessidor
Els èters de cel·lulosa tenen efectes d’espessiment significatius en l’aigua i sovint s’utilitzen en productes com recobriments, detergents, adhesius i cosmètics. El seu mecanisme d’espessiment depèn principalment de la hidratació de les cadenes moleculars de cel·lulosa i de la disposició espacial dels grups d’èter. En particular, la metil cel·lulosa (MC) i la hidroxipropil cel·lulosa (HPMC) poden ajustar eficaçment la viscositat del sistema i fer que el producte sigui més estable durant l’ús.
1.3 Sensibilitat de la temperatura
Alguns èters de cel·lulosa, com la hidroxipropil metil cel·lulosa (HPMC), són sensibles a la temperatura i mostren canvis en la solubilitat, la viscositat i altres propietats amb canvis de temperatura. Aquestes propietats les fan útils en ocasions especials, com ara col·loides controlats per temperatura, sistemes de lliurament de medicaments i altres camps.
1.4 Activitat superficial
Alguns tipus d’èters de cel·lulosa, com ara metil cel·lulosa (MC) i hidroxietil cel·lulosa (HEC), són superficials actius en solucions, poden reduir la tensió superficial de les solucions i tenir bones propietats emulsionants. Això els converteix en matèries primeres ideals per a emulsions, escumes i cremes.
2. Tipus principals d’èters de cel·lulosa
Hi ha molts tipus d’èters de cel·lulosa i els comuns són els següents:
2.1 Metil cel·lulosa (MC)
El metil cel·lulosa és un producte realitzat per la reacció del clorur de cel·lulosa i de metil, i s’utilitza sovint en espessiment, emulsificació, gelat, etc. És soluble en aigua per formar una solució d’alta viscositat i s’utilitza àmpliament en indústries com ara la construcció, la medicina, els cosmètics i els aliments.
2.2 Hidroxietil Cel·lulosa (HEC)
La hidroxietil cel·lulosa està feta per la reacció de cel·lulosa i cloroetanol. Té propietats d’alta solubilitat i espessiment i s’utilitza àmpliament en recobriments a base d’aigua i productes d’atenció personal. En comparació amb la cel·lulosa de metil, la hidroxietil cel·lulosa té un efecte espessidor més fort i pot millorar el rendiment de la construcció dels recobriments a base d’aigua.
2.3 Hidroxipropil metil cel·lulosa (HPMC)
Es tracta d’un èter de cel·lulosa que s’utilitza àmpliament en els camps de la construcció, els recobriments, la medicina, els aliments, etc. Es realitza mitjançant reaccions de metilació i hidroxipropilació, pot formar un gel transparent en aigua i té un bon espessiment, gelat i efectes de suspensió.
2.4 Cel·lulosa d’etil (CE)
L’etil cel·lulosa és una molècula de cel·lulosa que introdueix grups d’etil a la molècula de cel·lulosa mitjançant una reacció d’etilació i té una forta hidrofobicitat. Té aplicacions importants en l’alliberament controlat de pintures, recobriments i drogues.
3. Camps d’aplicació d’èters de cel·lulosa
3.1 Indústria de la construcció
L’aplicació d’èters de cel·lulosa a la indústria de la construcció es reflecteix principalment en el morter de ciment, els recobriments de paret i el morter sec com a espessidors i additius per millorar el rendiment de la construcció. Pot millorar l’operació del morter, alentir el temps d’assecat, millorar la resistència a les fissures i millorar l’adhesió dels recobriments.
3.2 cosmètics
L’aplicació d’èters de cel·lulosa en cosmètics és principalment com a espessidors, emulsionants i estabilitzadors. Poden millorar la consistència del producte, millorar la sensació d’ús, augmentar la lubricitat de la pell i millorar eficaçment l’estabilitat del producte.
3.3 Menjar
Els èters de cel·lulosa s’utilitzen sovint com a espessidors, estabilitzadors, emulsionants, etc. en aliments. Pot millorar el gust, la viscositat i la textura dels aliments, especialment en gelats, gelea, condiments i altres aliments.
3.4 Camp farmacèutica
Al camp farmacèutic, l’èter de cel·lulosa s’utilitza principalment per a l’alliberament controlat de fàrmacs, modelat de tauletes i preparació de suspensions. El seu bon espessiment i adhesió pot alliberar lentament fàrmacs al cos i augmentar l'eficàcia.
4. Protecció ambiental i sostenibilitat de l’èter de cel·lulosa
L’èter de cel·lulosa és un derivat de polímer natural degradable amb un bon rendiment ambiental. Després de ser descartat, es pot degradar de forma natural per reduir la contaminació al medi ambient. En el context cada cop més important de protecció ambiental actual, l’èter de cel·lulosa, com a química verda, s’ha convertit gradualment en l’additiu preferit en diversos productes.
Com a material de polímer amb un excel·lent rendiment, l’èter de cel·lulosa ocupa una posició important en molts camps com la construcció, cosmètics, aliments i medicaments a causa de les seves àmplies perspectives d’aplicació i bones característiques ambientals. Amb l’avançament de la ciència i la tecnologia i la demanda creixent de productes químics verds, el camp de l’aplicació i les perspectives de mercat de l’èter cel·lulosa seran més amplis.
Posada Posada: 14-2025 de febrer