Qu'est-ce que l'éther de cellulose ?

L'éther de cellulose est un terme général désignant une série de dérivés de la cellulose produits par l'alcali de la cellulose et des agents éthérifiants dans certaines conditions. Il s'agit d'un produit dans lequel des groupes éthers remplacent totalement ou partiellement les groupes hydroxyles de la macromolécule de cellulose. À l'heure actuelle, la capacité de production annuelle totale d'éthers de cellulose dans le monde est supérieure à 600 000 tonnes, dont environ 200 000 tonnes d'éthers de cellulose non ioniques et plus de 400 000 tonnes d'éthers de cellulose ioniques. L'éther de cellulose est un dérivé de la cellulose avec une grande variété d'applications, un volume de production important et une grande valeur pour la recherche. Ses utilisations concernent de nombreux domaines tels que l'industrie, l'agriculture, chimie quotidienneL'industrie de l'aluminiumLa Commission européenne a mis en place des programmes de recherche et de développement dans les domaines de la santé, de la protection de l'environnement, de l'aéronautique et de la défense nationale.

Source de l'éther de cellulose (matière première)

En fonction des différences de ressources dans les différents pays, la matière première cellulosique utilisée est principalement le coton et la cellulose de bois pour la production industrielle d'éthers de cellulose. Cellulose de coton est souvent appelé coton raffiné. Il est obtenu principalement en raffinant les fibres de coton d'une longueur inférieure à 10 mm qui subsistent sur les enveloppes des graines de coton après l'élimination des fibres longues. Les fibres de coton sur les graines de coton sont riches en cellulose, avec une teneur d'environ 65%~80%, le reste étant constitué de graisse, de cire, de pectine et de cendres ; le bois contient 35%~45% de cellulose, le reste étant constitué d'hémicellulose (25%~35%), de lignine (20%-30%), de graisse, de cire, d'écales de graines résiduelles, de pectine et de cendres, etc.

En raison des différences de climat et de région, les types de fibres de bois diffèrent également d'un pays à l'autre. Les principales fibres naturelles dans le monde proviennent de divers bois tendres et bois durs. Outre les forêts naturelles, il existe des espèces de résineux et de feuillus plantés artificiellement. D'autres matières premières non ligneuses, principalement des plantes graminées, telles que les céréales (riz, blé, etc.), la paille, la bagasse et le bambou, sont également des sources essentielles de cellulose, mais elles n'ont pas été pleinement exploitées.

Types d'éthers de cellulose

Les éthers de cellulose peuvent être des monoéthers ou des éthers mixtes, et leurs propriétés présentent des différences spécifiques. Il existe des groupes hydrophiles faiblement substitués sur les macromolécules de cellulose, tels que les groupes hydroxyéthyle, qui peuvent conférer au produit un certain degré de solubilité dans l'eau, et les groupes hydrophobes comprennent le méthyle, l'éthyle, etc. Seul un degré modéré de substitution peut conférer au produit un certain degré de solubilité dans l'eau. Le produit faiblement substitué ne peut que gonfler dans l'eau ou se dissoudre dans une solution alcaline diluée. Grâce à des recherches approfondies sur les les propriétés des éthers de cellulose, nouveau les éthers de cellulose et leurs domaines d'application continueront d'être développés et produits.

Selon les différents types de jeux de substitution, d'ionisation et de solubilité de l'énergie des fibres, les éthers de cellulose peuvent être classés comme suit :

Les règles générales de l'influence des groupes dans les éthers mixtes sur la solubilité sont les suivantes :

• L'augmentation de la teneur en groupes hydrophobes dans le produit augmentera l'hydrophobicité de l'éther et réduira le point de gel.
• Augmenter la teneur en groupes hydrophiles (tels que les groupes hydroxyéthyles) pour augmenter son point de gel.
• Le groupe hydroxypropyle est unique. Une hydroxypropylation correcte peut réduire la température de gel du produit. La température de gel du produit à hydroxypropylation moyenne augmente, mais le niveau élevé de substitution réduira son point de gel. Cela est dû à la structure particulière de la longueur de la chaîne de carbone du groupe hydroxypropyle. De faibles niveaux d'hydroxypropylation affaiblissent les liaisons hydrogène intra- et intermoléculaires des macromolécules de cellulose, et il y a des groupes hydroxyle hydrophiles sur les chaînes de ramification, et son hydrophilie est dominante ; tandis qu'une substitution élevée provoque une polymérisation sur les groupes latéraux, le contenu relatif des groupes hydroxyle diminue, et l'hydrophobie augmente, ce qui réduit sa solubilité.

L'humanité a une longue histoire de production et de recherche sur les éthers de cellulose. Suida a rapporté pour la première fois l'éthérification de la cellulose en 1905, qui consistait en une méthylation avec du sulfate de diméthyle. L'éther d'alkyle non ionique a été breveté par Lilienfeld (1912), et Dreyfus (1914) et Leuchs (1920) ont obtenu des éthers de cellulose solubles dans l'eau ou dans l'huile, respectivement. Buchler et Gomberg ont produit de la benzylcellulose en 1921, carboxyméthylcellulose a été créée par Jansen en 1918, et Hubert a produit l'hydroxyéthylcellulose en 1920. Au début des années 1920, la carboxyméthylcellulose a été commercialisée en Allemagne. La production industrielle de MC et de Star HEC a été réalisée aux États-Unis entre 1937 et 1938.

Dans un monde inconnu, l'homme curieux ne cesse d'explorer, et l'équipe de recherche de l'éther de cellulose MelaColl de la société Mikem a travaillé sans relâche sur la structure et le fonctionnement de l'éther de cellulose MelaColl. performance de l'éther de celluloseL'amélioration de la qualité des produits et la réduction des coûts de production sont toujours des objectifs poursuivis par l'industrie. L'amélioration de la contrôlabilité des produits, l'amélioration de la technologie et du niveau d'application, la mise en place de mesures efficaces de protection de l'environnement et la réduction de la pollution sont toujours les objectifs poursuivis par l'Union européenne. l'industrie des éthers de cellulose.