Derivaĵoj de celuloza etero estas klaso de kemie modifitaj naturaj celulozaj polimeroj. Pro ilia bonega akvo -solvebleco, viskozeca ĝustiga agado kaj sentiveco al eksteraj kondiĉoj kiel temperaturo kaj pH, ili estas vaste uzataj en konstruaj materialoj, tegaĵoj, medikamentoj, manĝaĵoj kaj kosmetikaĵoj. La funkcio de kontrolo de viskozeco de celuloza etero estas unu el la kernaj trajtoj de ĝia larĝa apliko en multaj industriaj kaj ĉiutagaj aplikoj.
1. Strukturo kaj klasifiko de celulozaj eroj
Derivaĵoj de celuloza etero estas preparitaj el natura celulozo per etera reago. Celulozo estas polimera komponaĵo formita de glukozaj monomeroj konektitaj per β-1,4-glicosidaj ligoj. La preparprocezo de celuloza etero kutime implikas reagi la hidroksil (-OH) parto de celulozo kun etera agento por generi derivaĵojn de celulozaj kun malsamaj anstataŭantoj (kiel metoxi, hidroksietil, hidroksipropilo, ktp.).
Depende de la anstataŭanto, oftaj celulozaj eteraj derivaĵoj inkluzivas metil -celulozon (MC), hidroksietil -celulozon (HEC), hidroksipropil -metil -ĉelulozon (HPMC), karboximetil -celulozo (CMC), ktp. La nombro kaj pozicio de anstataŭantoj ne nur influas la akvan solveblecon de celulozaj eroj, sed ankaŭ rilatas rekte al ilia viskozeco formanta kapablon en akvaj solvoj.
2.
La viskozeco reguliganta efikon de celulozaj eroj ĉefe devenas de ilia dissolvo en akvo kaj la etenda konduto de molekulaj ĉenoj. Kiam celulozaj eroj dissolviĝas en akvo, polusaj grupoj formas hidrogenajn ligojn kun akvaj molekuloj, kaŭzante la ĉelulajn molekulajn ĉenojn disfaldiĝi en akvo, rezultigante akvajn molekulojn "englutitaj" ĉirkaŭ celulozaj molekuloj, pliigante la internan frotadon de akvo kaj tiel pliigante la viskozecon de la solvo.
La grando de viskozeco estas proksime rilata al la molekula pezo, anstataŭa tipo, grado de anstataŭigo (DS) kaj grado de polimerigo (DP) de celulozaj eroj. Ĝenerale, ju pli granda estas la molekula pezo de celulozaj eroj kaj ju pli longa la molekula ĉeno, des pli alta estas la viskozeco de la solvo. Samtempe, malsamaj anstataŭantoj efikas sur la hidrofilikeco de celulozaj eteraj molekuloj, kaj tiel influas ilian solveblecon kaj viskozecon en akvo. Ekzemple, HPMC havas bonan akvan solveblecon kaj viskozecan stabilecon pro siaj hidroxipropilaj kaj metilaj anstataŭantoj. CMC tamen havas pli altan viskozecon ĉar ĝi enkondukas negative ŝarĝitajn karboxilajn grupojn, kiuj povas interagi pli forte kun akvaj molekuloj en akva solvo.
3. Efiko de eksteraj faktoroj sur viskozeco
La viskozeco de celuloza etero dependas ne nur de sia propra strukturo, sed ankaŭ de eksteraj mediaj faktoroj, inkluzive de temperaturo, pH -valoro, jona koncentriĝo, ktp.
3.1 Temperaturo
Temperaturo estas grava faktoro influanta la viskozecon de celuloza etera solvo. Ĝenerale, la viskozeco de celuloza etera solvo malpliiĝas kun kreskanta temperaturo. Ĉi tio estas ĉar kreskanta temperaturo akcelas molekulan movadon, malfortigas la interagadon inter molekuloj kaj kaŭzas la kurban gradon de celulozaj molekulaj ĉenoj en akvo por pliigi, reduktante la ligan efikon sur akvaj molekuloj, tiel reduktante viskozecon. Tamen, iuj celulozaj eteroj (kiel HPMC) montras termikajn karakterizaĵojn en specifa temperaturintervalo, tio estas, ĉar la temperaturo pliiĝas, la solva viskozeco pliiĝas kaj eventuale formas ĝelon.
3.2 pH -valoro
La pH -valoro ankaŭ havas signifan efikon sur la viskozeco de celuloza etero. Por celulozaj eroj kun ionikaj anstataŭantoj (kiel CMC), la pH -valoro influas la ŝarĝan staton de la anstataŭantoj en la solvo, tiel influante la interagadon inter molekuloj kaj la viskozeco de la solvo. Ĉe pli altaj pH -valoroj, la karboxila grupo estas pli ionizita, rezultigante pli fortan elektrostatikan repuŝon, faciligante la molekulan ĉenon kaj pliigante viskozecon; Dum ĉe pli malaltaj pH -valoroj, la karboxila grupo ne facile ionizas, la elektrostatika repuŝo estas reduktita, la molekulaj ĉenaj bukloj kaj la viskozeco malpliiĝas.
3.3 Iona koncentriĝo
La efiko de jona koncentriĝo sur la viskozeco de celuloza etero estas aparte evidenta. Celulosa etero kun ionikaj anstataŭantoj estos tuŝita de la ŝirmanta efiko de eksteraj jonoj en solvo. Kiam la jona koncentriĝo en la solvo pliiĝas, la eksteraj jonoj malfortigos la elektrostatikan repuŝon inter celulozaj eteraj molekuloj, igante la molekulan ĉenon bukli pli firme, tiel reduktante la viskozecon de la solvo. Precipe en alta salo-medio, la viskozeco de CMC malpliiĝos signife, kio havas grandan signifon por aplika projektado.
4. Viskozeco -Kontrolo en Aplikaj Kampoj
Celulosa etero estis vaste uzata en multaj kampoj pro sia bonega agado de viskozeco.
4.1 Konstruaj Materialoj
En konstruaj materialoj, celuloza etero (kiel HPMC) estas ofte uzata en seka-miksita mortero, puto-pulvoro, kahela vosto kaj aliaj produktoj por ĝustigi la viskozecon de la miksaĵo kaj plibonigi la fluidecon kaj kontraŭ-sagajn proprietojn dum konstruado. Samtempe ĝi ankaŭ povas prokrasti la vaporiĝon de akvo, plibonigi la akvon de retenado de materialoj kaj tiel plibonigi la forton kaj fortikecon de la fina produkto.
4.2 Kovriloj kaj Inkoj
Celulosaj eroj agas kiel dikigiloj kaj stabiligiloj en akvo-bazitaj tegaĵoj kaj inkoj. Alĝustigante la viskozecon, ili certigas la nivelon kaj adhesion de la tegaĵo dum konstruado. Krome, ĝi ankaŭ povas plibonigi la kontraŭ-splasadon de la tegaĵo, redukti sagadon kaj fari la konstruon pli uniforma.
4.3 Medicino kaj Manĝaĵo
En la kampoj de medicino kaj manĝaĵo, celulozaj eroj (kiel HPMC, CMC) ofte estas uzataj kiel dikigiloj, emulsifiloj aŭ stabiligiloj. Ekzemple, HPMC, kiel revesta materialo por tablojdoj, povas atingi daŭran liberigan efikon de drogoj per kontrolado de la dissolva indico. En manĝaĵo, CMC estas uzata por pliigi viskozecon, plibonigi guston kaj plilongigi la bretan vivon de manĝaĵoj.
4.4 Kosmetikaĵoj
La apliko de celulozaj eroj en kosmetikaĵoj estas ĉefe koncentrita en produktoj kiel emulsioj, ĝeloj kaj vizaĝaj maskoj. Alĝustigante la viskozecon, celulozaj eroj povas doni al la produkto taŭgan fluecon kaj teksturon, kaj formi hidratan filmon sur la haŭto por pliigi komforton dum uzo.
Derivaĵoj de celuloza etero povas efike kontroli la viskozecon de solvoj per sia unika molekula strukturo kaj respondemo al la ekstera medio. Ĉi tio kaŭzis ilian larĝan aplikon en multaj kampoj kiel konstruado, medicino, manĝaĵoj kaj kosmetikaĵoj. Kun la kontinua disvolviĝo de scienco kaj teknologio, la funkcioj de celulozaj eroj estos plue vastigitaj por provizi pli precizajn viskozecajn kontrolajn solvojn por pli da kampoj.
Afiŝotempo: Feb-17-2025