O que é éter de celulose?

Éter de celulose é um termo geral para uma série de derivados de celulose produzidos por celulose alcalina e agentes eterificantes sob certas condições. É um produto no qual os grupos éter substituem total ou parcialmente os grupos hidroxila na macromolécula de celulose. Atualmente, a capacidade de produção anual total de éteres de celulose em todo o mundo é de mais de 600.000 toneladas, incluindo cerca de 200.000 toneladas de éteres de celulose não iônicos e mais de 400.000 toneladas de éteres de celulose iônicos. O éter de celulose é um derivado de celulose com uma ampla variedade de aplicações, um grande volume de produção e alto valor de pesquisa. Seus usos envolvem muitos campos, como a indústria e a agricultura, química diáriasetor alproteção ambiental, aeroespacial e defesa nacional.

Fonte de éter de celulose (matéria-prima)

De acordo com as diferenças de recursos em vários países, a celulose de matéria-prima usada é principalmente celulose de algodão e madeira para a produção industrial de éteres de celulose. Celulose de algodão é frequentemente chamado de algodão refinado. Ele é obtido principalmente pelo refino de línteres de algodão com comprimento inferior a 10 mm que permanecem nas cascas das sementes de algodão após a remoção dos línteres longos. As fibras de algodão nas sementes de algodão são ricas em celulose, com um teor de cerca de 65%~80%, e o restante é gordura, cera, pectina e cinzas; a madeira contém 35%~45% de celulose, e o restante é hemicelulose (25%~35%), lignina (20%-30%), gordura, cera, cascas de sementes residuais, pectina e cinzas, etc., bastante complicado.

Devido às diferenças de clima e região, os tipos de fibras de madeira em vários países também são diferentes. As principais fibras naturais do mundo são provenientes de várias madeiras macias e duras. Além das florestas naturais, há algumas espécies de madeira macia e dura plantadas artificialmente. Diversas outras matérias-primas que não são fibras de madeira, principalmente plantas gramíneas, como cereais (arroz, trigo etc.), palha, bagaço e bambu, também são fontes essenciais de celulose, mas ainda não foram totalmente utilizadas.

Tipos de éteres de celulose

Os éteres de celulose podem ser monoéteres ou éteres mistos, e suas propriedades têm diferenças específicas. Há grupos hidrofílicos de baixa substituição nas macromoléculas de celulose, como grupos hidroxietil, que podem dar ao produto um certo grau de solubilidade em água, e os grupos hidrofóbicos incluem metil, etil etc. Apenas um grau moderado de substituição pode proporcionar ao produto um certo grau de solubilidade em água. O produto com baixa substituição só pode inchar na água ou se dissolver em uma solução alcalina diluída. Com a pesquisa aprofundada sobre As propriedades dos éteres de celulose, novo Éteres de celulose e seus campos de aplicação continuarão a ser desenvolvidos e produzidos.

De acordo com os diferentes tipos de conjuntos de substituição, ionização e solubilidade de energia da fibra, os éteres de celulose podem ser classificados da seguinte forma:

As regras gerais da influência dos grupos em éteres mistos na solubilidade são as seguintes:

• O aumento do conteúdo de grupos hidrofóbicos no produto aumentará a hidrofobicidade do éter e reduzirá o ponto de gel.
• Aumente o conteúdo de grupos hidrofílicos (como grupos hidroxietil) para aumentar seu ponto de gel.
• O grupo hidroxipropil é único. A hidroxipropilação adequada pode reduzir a temperatura de gel do produto. A temperatura de gel do produto com hidroxipropilação média aumenta, mas o alto nível de substituição reduzirá seu ponto de gel. Isso se deve à estrutura específica do comprimento da cadeia de carbono do grupo hidroxipropílico. Níveis baixos de hidroxipropilação enfraquecerão as ligações de hidrogênio intra e intermoleculares das macromoléculas de celulose, e haverá grupos hidroxila hidrofílicos nas cadeias ramificadas, e sua hidrofilicidade é dominante. Enquanto a alta substituição causará polimerização nos grupos laterais, o conteúdo relativo dos grupos hidroxila diminuirá e a hidrofobicidade aumentará, o que reduzirá sua solubilidade.

A humanidade tem um longo histórico de produção e pesquisa de éteres de celulose. Suida relatou pela primeira vez a eterificação da celulose em 1905, que foi a metilação com sulfato de dimetila. O éter alquílico não iônico foi patenteado por Lilienfeld (1912), e Dreyfus (1914) e Leuchs (1920) obtiveram éteres de celulose solúveis em água ou em óleo, respectivamente. Buchler e Gomberg produziram benzilcelulose em 1921, carboximetilcelulose foi criada por Jansen em 1918, e Hubert produziu a hidroxietilcelulose em 1920. No início da década de 1920, a carboximetilcelulose foi comercializada na Alemanha. A produção industrializada de MC e Star HEC foi realizada nos Estados Unidos de 1937 a 1938.

Em um mundo desconhecido, o ser humano curioso nunca para de explorar, e a equipe de pesquisa do éter de celulose MelaColl da empresa Mikem tem trabalhado sem parar na estrutura e na desempenho do éter de celuloseA melhoria da qualidade do produto e a redução dos custos de produção. Melhorar a capacidade de controle dos produtos, aprimorar a tecnologia e o nível de aplicação, estabelecer medidas eficazes de proteção ambiental e reduzir a poluição ainda são as metas perseguidas pela o setor de éter de celulose.