ส่วนผสมของไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลสคืออะไร?

Hydroxyethyl Cellulose (HEC) เป็นพอลิเมอร์ที่ละลายน้ำได้ที่ไม่เป็นไอโซโทปที่สำคัญซึ่งเป็นของสารประกอบเซลลูโลสอีเธอร์ มันได้มาจากปฏิกิริยา Etherification ของเซลลูโลสธรรมชาติที่มีเอทิลีนออกไซด์ (เอทิลีนออกไซด์) ภายใต้สภาวะอัลคาไลน์ Hydroxyethyl เซลลูโลสเป็นโซ่ polysaccharide เชิงเส้นที่ประกอบด้วยหน่วยกลูโคสของเซลลูโลสในโครงสร้างทางเคมีและกลุ่มไฮดรอกซิลบางส่วนหรือทั้งหมดในหน่วยกลูโคสจะถูกแทนที่ด้วยกลุ่มไฮดรอกซีเอธิล

ส่วนผสมและโครงสร้างทางเคมี
โครงสร้างโมเลกุลของไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลสส่วนใหญ่มีส่วนต่อไปนี้:

Backbone เซลลูโลส: เซลลูโลสเป็น polysaccharide ธรรมชาติซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักซึ่งเป็นห่วงโซ่เชิงเส้นของหน่วยกลูโคสที่เชื่อมต่อกันโดยพันธะβ-1,4-glycosidic โครงสร้างของเซลลูโลสนี้ให้ความเป็นผลึกและความแข็งแรงทางกายภาพสูง

Hydroxyethyl substituent: ในหน่วยกลูโคสของกระดูกสันหลังเซลลูโลสมีกลุ่มไฮดรอกซิลสามกลุ่ม (–OH) ตั้งอยู่ที่ตำแหน่ง C2, C3 และ C6 ตามลำดับ ไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลสผลิตโดยการแนะนำกลุ่มไฮดรอกซีเอธิล (–CH2CH2OH) ในกลุ่มไฮดรอกซิลผ่านปฏิกิริยาอีเทอร์ไฟระหว่างกลุ่มไฮดรอกซิลเหล่านี้และเอทิลีนออกไซด์ การแนะนำของ substituents เหล่านี้ช่วยลดความเป็นผลึกของเซลลูโลสช่วยเพิ่มความสามารถในการละลายน้ำและทำให้มันมีความหนาและความหนืดที่ดีในสารละลายน้ำ

น้ำหนักโมเลกุลและระดับการทดแทน: น้ำหนักโมเลกุลและระดับของการทดแทน (เช่นจำนวนกลุ่มไฮดรอกซิลที่ถูกแทนที่ในแต่ละหน่วยกลูโคส) ของไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลสเป็นปัจจัยสำคัญสองประการที่มีผลต่อคุณสมบัติ โดยทั่วไปแล้วไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลสที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงขึ้นมีความหนืดและความสามารถในการเพิ่มความหนาที่ดีขึ้นในขณะที่ระดับการทดแทนที่สูงขึ้นช่วยเพิ่มความสามารถในการละลายน้ำและความเสถียร

คุณสมบัติทางเคมีกายภาพของไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลส
เนื่องจากโครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลสแสดงชุดคุณสมบัติทางเคมีกายภาพที่ยอดเยี่ยม:

ความสามารถในการละลายน้ำ: ไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลสสามารถละลายได้ง่ายในน้ำเย็นและน้ำร้อนเพื่อสร้างสารละลายคอลลอยด์ใสหรือขุ่นเล็กน้อย กระบวนการละลายของมันไม่ได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญจากค่า pH และยังคงมีเสถียรภาพในช่วง pH ที่กว้าง (โดยปกติระหว่าง 2 และ 12)

ความหนา: ไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลสมีผลต่อความหนาที่ดีในสารละลายน้ำและความสามารถในการหนาของมันได้รับผลกระทบจากน้ำหนักโมเลกุลระดับการทดแทนและความเข้มข้นของสารละลาย เมื่อความเข้มข้นเพิ่มขึ้นความหนืดของสารละลายจะเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณดังนั้นจึงใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาอุตสาหกรรมที่ต้องใช้เครื่องข้น

กิจกรรมพื้นผิว: เนื่องจากโมเลกุลไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลสมีกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำและโครงกระดูกที่ไม่ชอบน้ำจึงสามารถลดแรงตึงผิวของน้ำในสารละลายและแสดงกิจกรรมพื้นผิวที่แน่นอน คุณสมบัตินี้ทำให้ใช้ในการเคลือบหมึกและเขตข้อมูลอื่น ๆ และสามารถปรับปรุงคุณสมบัติการไหลและการเคลือบของผลิตภัณฑ์

ความเสถียร: ไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลสมีความเสถียรที่ดีในสารละลายน้ำสามารถต้านทานอิทธิพลของสารออกซิแดนท์และแสงทั่วไปและค่อนข้างเสถียรภายใต้สภาวะกรดและอัลคาไลน์ มันจะไม่ถูกย่อยสลายโดยจุลินทรีย์ส่วนใหญ่ในสารละลายน้ำดังนั้นจึงไม่ง่ายที่จะเสื่อมสภาพในระหว่างการเก็บรักษา

ความเข้ากันได้ทางชีวภาพและความปลอดภัย: ไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลสมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอาหารเครื่องสำอางและยาเพราะได้มาจากเซลลูโลสธรรมชาติและยังคงรักษาความเข้ากันได้ทางชีวภาพและความเป็นพิษต่ำหลังจากการดัดแปลงทางเคมี ตัวอย่างเช่นมันถูกใช้เป็นเครื่องข้นและโคลงในอาหารเป็น humectant และ emulsifier stabilizer ในเครื่องสำอางและเป็นสารยึดเกาะและเมทริกซ์การปลดปล่อยควบคุมสำหรับแท็บเล็ตในการเตรียมยา

การเตรียมและการใช้งาน
การเตรียมไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลสมักจะแบ่งออกเป็นสามขั้นตอน: การทำให้เป็นด่างของเซลลูโลส, ปฏิกิริยาอีเทอร์ไฟ, การทำให้บริสุทธิ์และการอบแห้ง ครั้งแรกเซลลูโลสได้รับการรักษาภายใต้สภาวะอัลคาไลน์เพื่อเปิดใช้งานกลุ่มไฮดรอกซิลของเซลลูโลสแล้วทำปฏิกิริยากับเอทิลีนออกไซด์เพื่อผลิตไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลส ในที่สุดผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายจะได้รับผ่านขั้นตอนต่าง ๆ เช่นการวางตัวเป็นกลางการทำให้บริสุทธิ์และการอบแห้ง

ไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลสมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในวัสดุก่อสร้าง (เช่นปูนซีเมนต์และสารเคลือบผิว) สารเคมีรายวัน (เช่นผงซักฟอกและเครื่องสำอาง) ยา (เช่นระบบควบคุมยาเสพติด) และอุตสาหกรรมอาหาร (เช่นความหนาและความคงตัว)

ไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลสถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาต่าง ๆ เนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่ยอดเยี่ยมและความหลากหลาย ความเป็นเอกลักษณ์ของโครงสร้างและองค์ประกอบของมันช่วยให้มันมีบทบาทสำคัญในการหนา, อิมัลซิไฟเออร์, การระงับ, การสร้างภาพยนตร์และการรักษาเสถียรภาพและเป็นสารเคมีที่สำคัญที่ไม่สามารถถูกแทนที่ได้