อีเทอร์เซลลูโลสทดแทนคืออะไร?

เซลลูโลสอีเทอร์ทดแทนเป็นกลุ่มของสารประกอบที่หลากหลายและสำคัญทางอุตสาหกรรมที่ได้มาจากเซลลูโลสซึ่งเป็นหนึ่งในสารชีวภาพที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดในโลก อีเทอร์เหล่านี้ผลิตโดยการดัดแปลงทางเคมีของกลุ่มไฮดรอกซิล (-OH) ของกระดูกสันหลังเซลลูโลสส่งผลให้ผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายมีคุณสมบัติและการใช้งานที่แตกต่างกัน การใช้งานมีตั้งแต่ยาอาหารผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคลวัสดุก่อสร้างสิ่งทอและอื่น ๆ

โครงสร้างของเซลลูโลส:
เซลลูโลสเป็น polysaccharide เชิงเส้นที่ประกอบด้วยหน่วยกลูโคสที่ทำซ้ำซึ่งเชื่อมโยงโดยพันธะβ-1,4-glycosidic หน่วยที่ทำซ้ำประกอบด้วยสามกลุ่มไฮดรอกซิลต่อหน่วยกลูโคสซึ่งทำให้เซลลูโลสสูงและไวต่อการดัดแปลงทางเคมีต่างๆ

การสังเคราะห์อีเทอร์เซลลูโลสทดแทน:
การสังเคราะห์อีเทอร์เซลลูโลสทดแทนเกี่ยวข้องกับการแนะนำกลุ่มการทำงานที่แตกต่างกันในกลุ่มไฮดรอกซิลของกระดูกสันหลังเซลลูโลส วิธีการทั่วไปสำหรับการสังเคราะห์อีเทอร์เหล่านี้รวมถึง etherification และ esterification

ปฏิกิริยา Etherification เกี่ยวข้องกับการทดแทนของกลุ่มไฮดรอกซิลกับกลุ่มอัลคิลหรือ aryl เพื่อสร้างการเชื่อมโยงอีเธอร์ สิ่งนี้สามารถทำได้โดยการทำปฏิกิริยากับ Alkyl Halides, Alkyl Sulfates หรือ Alkyl Ethers ภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสม สาร alkylating ที่ใช้กันทั่วไปในปฏิกิริยาเหล่านี้ ได้แก่ เมทิลคลอไรด์เอทิลคลอไรด์และเบนซิลคลอไรด์

ในทางกลับกันเอสเทอริฟิเคชันเกี่ยวข้องกับการแทนที่กลุ่มไฮดรอกซิลด้วยกลุ่ม acyl เพื่อสร้างพันธะเอสเตอร์ สิ่งนี้สามารถทำได้โดยการทำปฏิกิริยากับกรดคลอไรด์แอนไฮไดรด์หรือกรดต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา สาร acylating ที่ใช้กันทั่วไปในปฏิกิริยาเหล่านี้ ได้แก่ acetic anhydride, acetyl chloride และกรดไขมัน

ประเภทของอีเทอร์เซลลูโลสทดแทน:
เมทิลเซลลูโลส (MC):

Methylcellulose ผลิตโดย etherification ของเซลลูโลสกับ methyl chloride
มีการใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นเครื่องข้น, ความมั่นคงและอิมัลซิไฟเออร์ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ รวมถึงอาหารเวชภัณฑ์และผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล
MC สร้างเจลที่ชัดเจนเมื่อให้ความชุ่มชื้นและแสดงพฤติกรรมหลอกทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการการควบคุมความหนืด
Hydroxyethylcellulose (HEC):

Hydroxyethyl เซลลูโลสถูกสังเคราะห์โดย etherification ของเซลลูโลสและเอทิลีนออกไซด์
มันมักใช้เป็นสารข้นกาวและการขึ้นรูปในการเคลือบเครื่องสำอางเครื่องสำอางยาและอุตสาหกรรมอื่น ๆ
HEC มอบพฤติกรรมหลอกให้กับการแก้ปัญหาและให้คุณสมบัติการกักเก็บน้ำที่ยอดเยี่ยม
Hydroxypropylcellulose (HPC):

Hydroxypropyl เซลลูโลสผลิตโดย etherification ของเซลลูโลสด้วยโพรพิลีนออกไซด์
มันถูกใช้เป็นเครื่องข้น, เครื่องปรับความหนาและสารยึดเกาะในสูตรยาโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเคลือบแท็บเล็ตและระบบการส่งมอบยาที่ควบคุม
HPC มีคุณสมบัติเทอร์โมค์ก่อให้เกิดเจลที่อุณหภูมิสูง
carboxymethylcellulose (CMC):

carboxymethylcellulose ถูกสังเคราะห์โดย etherification ของเซลลูโลสและโซเดียม monochloroacetate ภายใต้สภาวะอัลคาไลน์
มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะเครื่องข้น, การยึดติดและอิมัลซิไฟเออร์ในการใช้งานอาหารเวชภัณฑ์และอุตสาหกรรม
CMC ให้ความหนืดและพฤติกรรมการเฉือนแก่การแก้ปัญหาและสร้างการกระจายคอลลอยด์ที่มีเสถียรภาพ
Ethyl Hydroxyethyl Cellulose (EHEC):

Ethyl Hydroxyethyl เซลลูโลสเป็นอีเธอโลสเซลลูโลสที่ถูกลดทอนซึ่งผลิตโดย etherification ตามลำดับของเซลลูโลสด้วยเอทิลีนออกไซด์และเอทิลคลอไรด์
มันถูกใช้เป็นตัวปรับข้นตัวดัดแปลง Rheology และฟิล์มในอดีตในแอพพลิเคชั่นที่หลากหลายรวมถึงการเคลือบกาวและผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล
EHEC มีความสามารถในการละลายน้ำและความเข้ากันได้สูงกว่าคู่ที่ถูกแทนที่
ลักษณะของอีเทอร์เซลลูโลสทดแทน:
คุณสมบัติของอีเทอร์เซลลูโลสทดแทนนั้นแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ เช่นระดับของการทดแทนน้ำหนักโมเลกุลและโครงสร้างทางเคมี อย่างไรก็ตามพวกเขามักจะแสดงลักษณะดังต่อไปนี้:

Hydrophilicity: อีเทอร์เซลลูโลสทดแทนเป็น hydrophilic เนื่องจากการปรากฏตัวของกลุ่มไฮดรอกซิลในโครงสร้างของพวกเขาซึ่งช่วยให้พวกเขาสามารถโต้ตอบกับโมเลกุลของน้ำผ่านพันธะไฮโดรเจน

ความหนาและการเจล: อีเทอร์เซลลูโลสทดแทนจำนวนมากมีคุณสมบัติหนาและการเจลทำให้เกิดการก่อตัวของสารละลายที่มีความหนืดหรือเจลเมื่อความชุ่มชื้น ความหนืดและความแข็งแรงของเจลขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ เช่นความเข้มข้นของพอลิเมอร์และน้ำหนักโมเลกุล

การก่อตัวของฟิล์ม: อีเทอร์เซลลูโลสทดแทนบางตัวมีความสามารถในการสร้างฟิล์มที่ชัดเจนและยืดหยุ่นเมื่อหล่อจากสารละลาย สถานที่ให้บริการนี้มีข้อได้เปรียบในการใช้งานเช่นการเคลือบกาวและระบบการส่งมอบยาที่ควบคุม

ความเสถียร: อีเทอร์เซลลูโลสทดแทนโดยทั่วไปมีความเสถียรที่ดีในช่วงที่มีค่า pH และอุณหภูมิที่หลากหลาย พวกมันทนต่อการย่อยสลายของจุลินทรีย์และการไฮโดรไลซิสของเอนไซม์ทำให้เหมาะสำหรับใช้ในสูตรที่หลากหลาย

พฤติกรรมการไหล: อีเทอร์เซลลูโลสที่ถูกแทนที่มักจะแสดงพฤติกรรมหลอกหรือการเฉือนซึ่งหมายความว่าความหนืดของพวกเขาลดลงภายใต้ความเครียดแรงเฉือน คุณสมบัตินี้เป็นที่ต้องการในแอปพลิเคชันที่ต้องการความสะดวกในการประมวลผลหรือแอปพลิเคชัน

การประยุกต์ใช้อีเทอร์เซลลูโลสทดแทน:
เซลลูโลสอีเทอร์ทดแทนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมจำนวนมากเนื่องจากคุณสมบัติมัลติฟังก์ชั่น แอปพลิเคชันหลักบางอย่าง ได้แก่ :

อุตสาหกรรมอาหาร: อีเทอร์เซลลูโลสทดแทนเช่น carboxymethylcellulose (CMC) ถูกใช้เป็นเครื่องเพิ่มความหนา, stabilizers และอิมัลซิไฟเออร์ในอาหารเช่นซอส, น้ำสลัดและผลิตภัณฑ์นม พวกเขาปรับปรุงพื้นผิวความมั่นคงและปากในขณะที่ยืดอายุการเก็บรักษา

เภสัชกรรม: อีเทอร์เซลลูโลสทดแทนถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในสูตรยาเช่นสารยึดเกาะ, disintegrants และสารควบคุมการปลดปล่อยในแท็บเล็ต, แคปซูลและสูตรเฉพาะที่ พวกเขาปรับปรุงการส่งมอบยาการดูดซึมและการปฏิบัติตามผู้ป่วย

ผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล: แทนที่เซลลูโลสอีเทอร์เป็นส่วนผสมที่พบได้ทั่วไปในผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคลเช่นแชมพูโลชั่นและครีมเนื่องจากคุณสมบัติที่มีความหนาการระงับและการสร้างภาพยนตร์ พวกเขาเพิ่มความมั่นคงของผลิตภัณฑ์พื้นผิวและคุณลักษณะทางประสาทสัมผัส

วัสดุการก่อสร้าง: อีเทอร์เซลลูโลสทางเลือกใช้เป็นสารเติมแต่งในวัสดุก่อสร้างเช่นซีเมนต์ครกและผลิตภัณฑ์ที่ใช้ยิปซั่มเพื่อปรับปรุงความสามารถในการทำงานการกักเก็บน้ำและการยึดเกาะ พวกเขาปรับปรุงประสิทธิภาพและความทนทานของวัสดุเหล่านี้

สิ่งทอ: แทนที่เซลลูโลสอีเทอร์ในกระบวนการพิมพ์สิ่งทอและการตกแต่งเพื่อให้การควบคุมความหนืดการยึดเกาะและล้างความคงทน พวกเขาช่วยในการทับถมของสีย้อมและเม็ดสีลงบนพื้นผิวสิ่งทอ

อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ: แทนที่อีเทอร์เซลลูโลสเป็น viscosifiers และตัวแทนการสูญเสียของเหลวในของเหลวขุดเจาะเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและความปลอดภัยของการดำเนินการขุดเจาะน้ำมันและก๊าซ