셀룰로오스 에테르는 특정 조건에서 알칼리 셀룰로오스와 에테르화제에 의해 생성되는 일련의 셀룰로오스 유도체를 통칭하는 용어입니다. 에테르기가 셀룰로오스 고분자의 수산기를 전체 또는 부분적으로 대체하는 제품입니다. 현재 전 세계 셀룰로오스 에테르의 연간 총 생산 능력은 약 20만 톤의 비이온성 셀룰로오스 에테르와 40만 톤 이상의 이온성 셀룰로오스 에테르를 포함하여 60만 톤 이상입니다. 셀룰로오스 에테르는 셀룰로오스 유도체 응용 분야가 다양하고 생산량이 많으며 연구 가치가 높습니다. 산업, 농업 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다, 데일리 케미컬알 산업, 환경 보호, 항공 우주, 국방 등 다양한 분야에서 활약하고 있습니다.
셀룰로오스 에테르(원료) 공급원
여러 국가의 자원 차이에 따라 셀룰로오스 에테르의 산업 생산에 사용되는 원료 셀룰로오스는 주로 면과 목재 셀룰로오스입니다. 코튼 셀룰로오스 는 종종 정제 면이라고도 합니다. 주로 목화씨 껍질에서 긴 보풀을 제거한 후 남은 길이가 10mm 미만인 목화 보풀을 정제하여 얻습니다. 목화씨에 있는 목화솜은 셀룰로오스 함량이 약 65%~80%로 풍부하고 나머지는 지방, 왁스, 펙틴, 회분 등이며, 목재는 35%~45%의 셀룰로오스를 포함하고 나머지는 헤미셀룰로스(25%~35%), 리그닌(20%~30%), 지방, 왁스, 잔류 씨눈, 펙틴, 재 등으로 상당히 복잡한 성분으로 이루어져 있습니다.
기후와 지역의 차이로 인해 국가마다 목재 섬유의 종류도 다릅니다. 전 세계의 주요 천연 섬유는 다양한 침엽수와 경목에서 나옵니다. 천연림 외에도 인위적으로 심은 침엽수와 활엽수 종도 있습니다. 곡물(쌀, 밀 등), 짚, 사탕수수, 대나무 등 주로 곡류 식물인 다른 비목재 섬유 원료도 셀룰로오스의 필수 공급원이지만 아직 충분히 활용되지 못하고 있습니다.
셀룰로오스 에테르의 종류
셀룰로오스 에테르는 모노 에테르 또는 혼합 에테르가 될 수 있으며, 그 특성에는 특정한 차이가 있습니다. 셀룰로오스 고분자에는 하이드록시에틸기와 같은 저치환 친수성기가 있어 제품에 어느 정도의 수용성을 부여할 수 있으며 소수성기에는 메틸, 에틸 등이 포함됩니다. 적당한 정도의 치환만 제품에 어느 정도의 수용성을 제공할 수 있습니다. 치환이 낮은 제품은 물에서만 부풀거나 묽은 알칼리 용액에 녹을 수 있습니다. 다음에 대한 심층 연구를 통해 셀룰로오스 에테르의 특성신규 셀룰로오스 에테르와 그 응용 분야 는 계속 개발 및 제작될 예정입니다.
다양한 유형의 치환 세트에 따라 이온화 및 용해도 섬유 에너지의 셀룰로오스 에테르는 다음과 같이 분류할 수 있습니다:
분류 | 셀룰로오스 에테르 | 대체 요소 | 약어 | ||
치환체 클래스 | 단일 이더 | 알킬 에테르 | 메틸 셀룰로오스
에티 셀룰로오스 부틸 셀룰로오스 |
-CH3
-CH2-CH3 -ch2-ch2-ch2-ch3 |
MC
EC BC |
하이드록실 알킬 에테르 | 하이드 록시 에틸 셀룰로오스
하이드록시 프로필 셀룰로오스 디하이드록시프로필 셀룰로오스 |
-CH2-CH2-OH
-CH2-CHOH-CH3 -CH2CHOH-CH2OH |
HEC
HPC DHPC |
||
기타 | 카복시메틸 셀룰로오스
시아노에틸 셀룰로오스 |
-CH2-COONa
-CH2-CH2-CN |
CMC
CNEC |
||
복잡한 이더 | 에틸 하이드록시에틸 셀룰로오스
하이드록시에틸 카복시메틸 셀룰로오스 하이드록시프로필 카복시메틸 셀룰로오스 |
-CH2-CH3, -CH2-CH2-OH
-CH2-CH2-OH, -CH3 -CH2-CHOH-CH3, -CH3 -CH2-CH2-OH, -CH2-COONa -CH2-CHOH-CH3, -CH2-COONa |
EHEC
MHEC HPMC HECMC HPCMC |
||
이온화 | 이온 유형 | CMC, SEC, CEC | |||
비이온성 유형 | MC, EC, HEC, HPC, DHPC | ||||
혼합 유형 | HECMC, HPCMC | ||||
용해성 | 수용성 | MC, HEC, HPC, DHPC, HPMC, HCMC, HPMC | |||
불용성 | EC, CNEC |
혼합 에테르의 그룹이 용해도에 미치는 영향에 대한 일반적인 규칙은 다음과 같습니다:
- 제품에서 소수성기의 함량을 높이면 에테르의 소수성이 증가하고 겔점이 감소합니다.
- 친수성 그룹(예: 하이드 록시 에틸 그룹)의 함량을 늘려 겔 포인트를 높입니다.
- 히드록시프로필기는 독특합니다. 적절한 히드록시프로필화는 제품의 겔 온도를 낮출 수 있습니다. 중간 히드록시프로필화 생성물의 겔 온도는 증가하지만 치환 수준이 높으면 겔점이 감소합니다. 이는 히드록시프로필기의 특정 탄소 사슬 길이 구조 때문입니다. 낮은 수준의 히드 록시 프로필화는 셀룰로오스 고분자의 분자 내 및 분자 간 수소 결합을 약화시키고 가지 사슬에 친수성 수산기가 있고 친수성이 지배적입니다. 높은 치환은 측기에 중합을 일으키고 수산기의 상대 함량이 감소하고 소수성이 증가하여 용해도를 감소시킵니다.
인류는 셀룰로오스 에테르의 생산과 연구에 오랜 역사를 가지고 있습니다. 수이다는 1905년 디메틸황산염으로 메틸화하여 셀룰로오스의 에테르화를 처음 보고했습니다. 비이온성 알킬 에테르는 릴리엔펠트(1912)가 특허를 받았고, 드레퓌스(1914)와 룩스(1920)는 각각 수용성 또는 지용성 셀룰로오스 에테르를 얻었습니다. 부클러와 곰버그는 1921년에 벤질 셀룰로오스를 생산했습니다, 카복시메틸 셀룰로오스 는 1918년 얀센이 처음 만들었고, 1920년 휴베르트가 히드록시에틸 셀룰로오스를 생산했습니다. 1920년대 초 독일에서는 카르복시메틸 셀룰로오스가 상업화되었습니다. 1937~1938년 미국에서 MC와 스타 HEC의 산업화 생산이 실현되었습니다.
미지의 세계에서 호기심 많은 인간은 탐험을 멈추지 않을 것이며, 미켐사의 멜라콜 셀룰로오스 에테르 연구팀은 구조와 셀룰로오스 에테르의 성능제품 품질을 개선하고 생산 비용을 절감합니다. 제품의 제어 가능성 향상, 기술 및 적용 수준 개선, 효과적인 환경 보호 조치 수립, 오염 감소는 여전히 다음과 같은 목표를 추구하고 있습니다. 셀룰로오스 에테르 산업.
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