Was ist Celluloseether?

Celluloseether ist eine allgemeine Bezeichnung für eine Reihe von Cellulosederivaten, die unter bestimmten Bedingungen durch Alkalicellulose und Veretherungsmittel hergestellt werden. Es handelt sich um ein Produkt, bei dem Ethergruppen die Hydroxylgruppen des Zellulosemakromoleküls ganz oder teilweise ersetzen. Derzeit beträgt die jährliche Gesamtproduktionskapazität von Celluloseethern weltweit mehr als 600.000 Tonnen, darunter etwa 200.000 Tonnen nichtionische Celluloseether und mehr als 400.000 Tonnen ionische Celluloseether. Celluloseether ist ein Cellulosederivat mit einer breiten Palette von Anwendungen, einem großen Produktionsvolumen und hohem Forschungswert. Es wird in vielen Bereichen eingesetzt, z. B. in der Industrie und der Landwirtschaft, Tagesapothekeal-Industrie, Umweltschutz, Luft- und Raumfahrt und Landesverteidigung.

Quelle für Celluloseether (Rohstoff)

Aufgrund der unterschiedlichen Ressourcen in den einzelnen Ländern wird für die industrielle Herstellung von Celluloseethern hauptsächlich Baumwoll- und Holzcellulose als Rohstoff verwendet. Baumwollzellulose wird oft auch als raffinierte Baumwolle bezeichnet. Sie wird hauptsächlich durch die Raffination von Baumwoll-Linters mit einer Länge von weniger als 10 mm gewonnen, die nach dem Entfernen der langen Linters auf den Baumwollsamenschalen verbleiben. Die Baumwoll-Linters auf Baumwollsamen sind reich an Zellulose, mit einem Gehalt von etwa 65%~80%, und der Rest ist Fett, Wachs, Pektin und Asche; Holz enthält 35%~45% Zellulose, und der Rest ist Hemizellulose (25%~35%), Lignin (20%-30%), Fett, Wachs, restliche Samenschalen, Pektin und Asche, usw., ziemlich kompliziert.

Aufgrund klimatischer und regionaler Unterschiede sind auch die Arten von Holzfasern in den verschiedenen Ländern unterschiedlich. Die wichtigsten Naturfasern der Welt stammen aus verschiedenen Weich- und Harthölzern. Neben den natürlichen Wäldern gibt es auch einige künstlich angepflanzte Weich- und Harthölzer. Verschiedene andere Nicht-Holzfaser-Rohstoffe, vor allem krautige Pflanzen wie Getreide (Reis, Weizen usw.), Stroh, Bagasse und Bambus, sind ebenfalls wichtige Zellulosequellen, die jedoch noch nicht vollständig genutzt werden.

Arten von Celluloseethern

Celluloseether können Monoether oder gemischte Ether sein, und ihre Eigenschaften weisen spezifische Unterschiede auf. Die Makromoleküle der Cellulose enthalten hydrophile Gruppen mit geringem Substitutionsgrad, wie z. B. Hydroxyethylgruppen, die dem Produkt ein gewisses Maß an Wasserlöslichkeit verleihen können, während die hydrophoben Gruppen Methyl, Ethyl usw. umfassen. Nur ein mäßiger Substitutionsgrad kann dem Produkt ein gewisses Maß an Wasserlöslichkeit verleihen. Das Produkt mit geringer Substitution kann nur in Wasser quellen oder sich in einer verdünnten Alkalilösung auflösen. Mit der eingehenden Forschung über die Eigenschaften von Celluloseethern, neu Celluloseether und ihre Anwendungsgebiete werden weiterhin entwickelt und produziert.

Je nach den verschiedenen Arten von Substitutionssätzen, Ionisierung und Löslichkeit der Faserenergie können Celluloseether wie folgt klassifiziert werden:

Die allgemeinen Regeln für den Einfluss von Gruppen in Mischethern auf die Löslichkeit lauten wie folgt:

• Ein höherer Gehalt an hydrophoben Gruppen im Produkt erhöht die Hydrophobie des Ethers und verringert den Gelpunkt.
• Erhöhen Sie den Gehalt an hydrophilen Gruppen (z. B. Hydroxyethylgruppen), um den Gelpunkt zu erhöhen.
• Die Hydroxypropylgruppe ist einzigartig. Eine gute Hydroxypropylierung kann die Geltemperatur des Produkts senken. Die Geltemperatur des Produkts mit mittlerer Hydroxypropylierung steigt an, aber der hohe Substitutionsgrad senkt den Gelpunkt. Dies ist auf die besondere Struktur der Kohlenstoffkettenlänge der Hydroxypropylgruppe zurückzuführen. Ein niedriger Hydroxypropylierungsgrad schwächt die intra- und intermolekularen Wasserstoffbrückenbindungen der Cellulosemakromoleküle, und an den Verzweigungsketten befinden sich hydrophile Hydroxylgruppen, so dass die Hydrophilie überwiegt; eine hohe Substitution führt zu einer Polymerisation an den Seitengruppen, der relative Gehalt an Hydroxylgruppen nimmt ab und die Hydrophobie nimmt zu, was die Löslichkeit verringert.

Die Menschheit blickt auf eine lange Geschichte der Herstellung und Erforschung von Celluloseethern zurück. Suida berichtete erstmals 1905 über die Veretherung von Cellulose, die Methylierung mit Dimethylsulfat. Nichtionische Alkylether wurden von Lilienfeld (1912) patentiert, und Dreyfus (1914) und Leuchs (1920) gewannen wasserlösliche bzw. öllösliche Celluloseether. Buchler und Gomberg stellten 1921 Benzylcellulose her, Carboxymethylcellulose wurde erstmals 1918 von Jansen entwickelt, und Hubert stellte 1920 Hydroxyethylcellulose her. In den frühen 1920er Jahren wurde Carboxymethylcellulose in Deutschland kommerzialisiert. Die industrialisierte Produktion von MC und Star HEC wurde von 1937-1938 in den Vereinigten Staaten realisiert.

In einer unbekannten Welt hört der neugierige Mensch nie auf zu forschen, und das Forschungsteam von MelaColl Celluloseether der Firma Mikem hat ununterbrochen an der Struktur und der Leistung von Celluloseether, die Verbesserung der Produktqualität und die Senkung der Produktionskosten. Die Verbesserung der Kontrollierbarkeit der Produkte, die Verbesserung der Technologie und des Anwendungsniveaus, die Einführung wirksamer Umweltschutzmaßnahmen und die Verringerung der Umweltverschmutzung sind nach wie vor die Ziele, die von die Celluloseether-Industrie.