セルロースエーテルは、特定の条件下でアルカリセルロースとエーテル化剤によって生成される一連のセルロース誘導体の総称である。セルロース高分子上の水酸基の全部または一部がエーテル基で置換された製品である。現在、世界のセルロースエーテルの年間生産能力は、非イオン性セルロースエーテルが約20万トン、イオン性セルロースエーテルが40万トン以上、合計60万トン以上である。セルロースエーテルは セルロース誘導体 その用途は多岐にわたり、生産量も多く、研究価値も高い。その用途は工業、農業など多くの分野に及んでいる、 デイリーケミックアールインダストリー環境保護、航空宇宙、国防。
セルロースエーテル(原料)の供給源
各国の資源の違いから、セルロースエーテルの工業生産に使用される原料セルロースは、主に綿セルロースと木材セルロースである。 綿セルロース はしばしば精製綿と呼ばれる。主に綿実の外皮に残る長さ10mm以下の綿花を精製して得られる。綿実上の綿花リンターはセルロースが豊富で、その含有量は約65%~80%、残りは脂肪、ワックス、ペクチン、灰分であり、木材はセルロースが35%~45%、残りはヘミセルロース(25%~35%)、リグニン(20%~30%)、脂肪、ワックス、残留種皮、ペクチン、灰分等であり、かなり複雑である。
気候や地域の違いにより、各国の木材繊維の種類も異なる。世界の主な天然繊維は、様々な針葉樹と広葉樹から取れる。天然林に加え、人工的に植林された針葉樹や広葉樹もある。主にイネ科の植物である穀類(米、小麦など)、わら、バガス、竹など、さまざまな非木材繊維原料もセルロースの不可欠な供給源であるが、十分に利用されていない。
セルロースエーテルの種類
セルロースエーテルにはモノエーテルと混合エーテルがあり、その性質には特有の違いがある。セルロース高分子には低置換度の親水性基、例えばヒドロキシエチル基があり、製品にある程度の水溶性を与えることができ、疎水性基にはメチル、エチルなどがある。中程度の置換度でのみ、製品にある程度の水溶性を与えることができる。低置換度の製品は、水に膨潤するか、希アルカリ溶液に溶解するだけである。に関する詳細な研究により セルロースエーテルの特性新しい セルロースエーテルとその応用分野 は今後も開発・生産を続けていく。
異なるタイプの置換セット、イオン化、そして 溶解度 繊維エネルギーのセルロースエーテルは以下のように分類される:
分類 | セルロースエーテル | 置換基 | 略語 | ||
置換基のクラス | シングル・エーテル | アルキルエーテル | メチルセルロース
エチレンセルロース ブチルセルロース |
-CH3
-CH2-CH3 -CH2 CH2 CH2 CH3 |
MC
EC BC |
ヒドロキシルアルキルエーテル | ヒドロキシエチルセルロース
ヒドロキシプロピルセルロース ジヒドロキシプロピルセルロース |
-CH2-CH2-OH
-CH2-CHOH-CH3 -CH2CHOH-CH2OH |
HEC
ハンドヘルドPC データしょりセンター |
||
その他 | カルボキシメチルセルロース
シアノエチルセルロース |
-CH2-COONa
-CH2-CH2-CN |
コンピュータ媒介言語
シーネック |
||
コンプレックス・エーテル | エチルヒドロキシエチルセルロース
ヒドロキシエチルカルボキシメチルセルロース ヒドロキシプロピルカルボキシメチルセルロース |
-CH2-CH3、-CH2-CH2-OH
-ch2-ch2-oh, -ch3 -ch2-choh-ch3、-ch3 -CH2-CH2-OH、-CH2-COONa -CH2-CHOH-CH3、-CH2-COONa |
イーヘック
MHEC HPMC HECMC 高速コンピュータマシンインタフェース |
||
電離 | イオン・タイプ | CMC、SEC、CEC | |||
非イオン性タイプ | MC、EC、HEC、HPC、DHPC | ||||
ミックスタイプ | HECMC、HPCMC | ||||
溶解度 | 水溶性 | mc、hec、hpc、dhpc、hpmc、hecmc、hpcmc | |||
水不溶性 | EC、CNEC |
混合エーテル中の基が溶解度に及ぼす影響の一般的な法則は以下の通りである:
- 製品中の疎水性基の含有量を増やすと、エーテルの疎水性が増し、ゲル点が低下する。
- 親水性基(ヒドロキシエチル基など)の含有量を増やしてゲルポイントを上げる。
- ヒドロキシプロピル基はユニークである。適切なヒドロキシプロピル化により、製品のゲル 温度を下げることができる。中程度のヒドロキシプロピル化製品のゲル温度は上昇するが、置換度が高いとゲル点が低下する。これはヒドロキシプロピル基の特殊な炭素鎖長構造によるものである。ヒドロキシプロピル化度が低いと、セルロース高分子の分子内および分子間の水素結合が弱くなり、枝鎖に親水性のヒドロキシル基が存在することになり、その親水性が支配的になる。一方、置換度が高いと、側鎖の重合が起こり、ヒドロキシル基の相対的な含有量が減少し、疎水性が増加するため、溶解性が低下する。
人類のセルロース・エーテル製造と研究の歴史は長い。スイダは1905年にセルロースのエーテル化を初めて報告したが、それは硫酸ジメチルによるメチル化であった。非イオン性アルキルエーテルはLilienfeld (1912)によって特許化され、Dreyfus (1914)とLeuchs (1920)はそれぞれ水溶性または油溶性のセルロースエーテルを得た。BuchlerとGombergは1921年にベンジルセルロースを製造した、 カルボキシメチルセルロース は1918年にヤンセンによって初めて作られ、ユベールは1920年にヒドロキシエチルセルロースを製造した。1920年代初めには、カルボキシメチルセルロースがドイツで商業化された。MCとスターHECの工業化生産は、1937年から1938年にかけてアメリカで実現した。
未知の世界では、好奇心旺盛な人間は探求を止めない。ミケム社のメラコール・セルロース・エーテルの研究チームは、その構造についてノンストップで研究を続けている。 セルロースエーテルの性能製品の品質を向上させ、生産コストを削減する。製品の制御性を向上させ、技術と応用レベルを改善し、効果的な環境保護対策を確立し、公害を削減することは、現在もなお、以下のような目標が追求されている。 セルロースエーテル工業.
返信を残す