Эфир целлюлозы, продукт, получаемый этерификацией нерастворимой и легкорастворимой целлюлозы, обладает многими важными свойствами, включая загущение растворов, хорошую растворимость в воде, стабильность суспензии или латекса, защитный коллоидный эффект, пленкообразующее свойство, водоудерживающие свойства, адгезивные свойства, нетоксичность, отсутствие вкуса, биосовместимость, тиксотропность и др. Кроме того, эфиры целлюлозы обладают многими уникальными свойствами: термогелеобразование, поверхностная активность, устойчивость пены, тиксотропия, ионная активность, дополнительный желирующий эффект. Благодаря этим свойствам эфиры целлюлозы широко используются во многих областях, таких как нефтедобыча, текстиль, синтетические моющие средства, горнодобывающая промышленность, производство бумаги, пищевая промышленность, медицина, косметика, покрытия, строительные материалы, реакции полимеризации, аэрокосмическая и авиационная промышленность, и известны как «промышленный мононатрий глутамат».
Строительная промышленность
Эфиры целлюлозы широко применяются в промышленности строительных материалов и используются в больших количествах в качестве замедлителей, водоудерживающих агентов, загустителей и связующих. В сухом растворе для заделки швов, высокоэффективном растворе для утепления наружных стен, самовыравнивающемся растворе, сухом порошковом штукатурном клее, сухом порошковом растворе для приклеивания керамической плитки, высокоэффективной строительной шпаклевке, шпаклевке для внутренних и наружных стен против растрескивания, водостойком сухом растворе, гипсовой штукатурке, скребковой шпаклевке, тонкослойных швах и других материалах эфиры целлюлозы играют важную роль. Они оказывают значительное влияние на водоудержание, водопотребность, прочность, прочность и удобоукладываемость штукатурной системы. Обычно в строительных материалах используются такие эфиры целлюлозы, как ГЭК, ГПМЦ, КМЦ, ПАК, МГЭК и др. Неионные водорастворимые эфиры целлюлозы обладают адгезивными свойствами, стабильностью дисперсии и способностью удерживать воду и являются полезными добавками для строительных материалов. HPMC, MC или EHEC используются в большинстве строительных материалов на основе цемента или гипса, таких как кладочный раствор, цементный раствор, цементное покрытие, гипс, цементирующая смесь и эмульсионная шпаклевка, чтобы повысить дисперсию цемента или песка и значительно улучшить свойства сцепления, что очень важно для штукатурки, цемента для плитки и шпаклевки. ГЭК используется в цементе не только как замедлитель, но и как водоудерживающий агент. HEHPC также имеет такое применение. Эфиры целлюлозы часто используются в строительных растворах в сочетании с глюконатами в качестве ценных замедляющих добавок. MC или HEC обычно сочетаются с CMC, производными крахмала и поливинилацетатом в качестве загустителей и связующих для обойного клея. В Южной Европе КМЦ является важнейшим компонентом обойного клея. Эфиры целлюлозы средней и высокой вязкости используются в обойных клеях и строительных материалах.
Краска
MC, EHEC, HEC, нетиксотропные и чистые CMC часто используются в латексных и водных суспензиях, в основном для загущения и диспергирования частиц пигмента. Когда реология регулируется от псевдопластичной жидкости до приблизительно ньютоновской, улучшаются характеристики нанесения тиксотропных и полуглянцевых покрытий. Выбрав глиоксаль-сшитые продукты с хорошей дисперсией и увеличив скорость растворения, можно добавлять загустители непосредственно к частицам пигмента.
Органорастворимые MC, EHEC и HPC используются в покрытиях на основе растворителей для предотвращения испарения растворителей (например, смесей метиленхлорида и этанола).
керамика
Все водорастворимые эфиры целлюлозы могут использоваться в качестве экологичных связующих в керамическом производстве. Чистый неионный эфир целлюлозы не содержит зольного остатка и небольшого количества КМЦ. MHPC в сочетании с пропиленгликолем может использоваться в качестве первичного формовочного связующего для керамических конденсаторов и глиноземистого фарфора. КМЦ также может использоваться в качестве пластификатора для электротехнического и глазурованного фарфора.
Текстильная промышленность
Эфиры целлюлозы являются полезными агентами, наиболее часто используемыми являются КМЦ и ГЭК; для этой цели может быть использован сырой КМЦ. КМЦ используется для определения размеров тканей в процессе их изготовления и обладает свойствами легкого удаления размеров. КМЦ также часто используется в сочетании с крахмалом. После изменения размера образуется лишь небольшое количество сточных вод, поэтому БПК низкое. Его можно использовать в качестве относительно постоянной обработки при производстве тканей, когда ткань предварительно замачивается в эфире, а затем обрабатывается кислотой и теплом. Гидроксиэтилцеллюлоза также находит применение в текстиле.
Большинство эфиров целлюлозы (такие как карбоксиметилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, метилцеллюлоза и т. д.) являются эффективными загустителями при печати и склеивании текстиля. Гидроксиэтилцеллюлоза может также использоваться для окрашивания ковров и нетекстильного склеивания. Карбоксиметилцеллюлоза также подходит для покрытия и загущения текстиля.
Бумажная промышленность
Карбоксиметилцеллюлоза с низкой степенью замещения может быть использована в качестве добавки или перемешана и размешана для содействия химической гидратации волокна. Лучшая гидратация может повысить прочность в сухом состоянии. Карбоксиметилцеллюлоза с высокой степенью замещения или неионные водорастворимые эфиры целлюлозы могут применяться для разделения бумаги на фракции с использованием стандартного оборудования, такого как фильтр-прессы для целлюлозы, матировальные машины и немеханические покрытия. Благодаря уменьшенному проникновению в восковую пластину, расход воска при нанесении покрытия снижается. Кроме того, снижается расход печатной краски, улучшается блеск поверхности, бумага становится гладкой, повышается маслостойкость.
Нефтяная промышленность
В нефтяных жидкостях для бурения и цементирования различные эфиры целлюлозы используются в качестве восстановителей потерь жидкости и агентов контроля вязкости. В жидкостях для гидроразрыва пласта эфир целлюлозы может использоваться в качестве гелевого полимера, агента, предотвращающего потери жидкости, и агента, снижающего трение. Он также может использоваться в качестве нефтевытесняющего агента, чтобы противостоять загрязнению растворимыми солями и увеличить добычу нефти. Доступные разновидности включают CMC, PAC, HEC, HPCMC, CMHEC и т.д. Буровая жидкость, или буровой раствор, представляет собой водную дисперсию глины, бентонита и других материалов, таких как барит. Сырая или чистая карбоксиметилцеллюлоза может использоваться в качестве загустителя для предотвращения оседания буровых материалов при транспортировке. Карбоксиметилцеллюлоза, используемая в буровом растворе, должна соответствовать определенным техническим требованиям, включая совместимость с солями, вязкость и показатели потери жидкости. При бурении пористых проницаемых слоев потеря жидкости уменьшается с увеличением количества добавляемой карбоксиметилцеллюлозы и степени ее замещения (DS).
Гидроксиэтилцеллюлоза также может использоваться в качестве добавки и загустителя в нефтепромысловом цементе с высокой концентрацией солей (хлорида кальция, бромида кальция или хлорида цинка) для жидкостей для обслуживания и доочистки нефтяных скважин.
Одной из добавок, используемых в технологии бурения нефтяных скважин, является карбоксиметилгидроксиэтилцеллюлоза, которая содержит анионные группы, сочетающие совместимость гидроксиэтилцеллюлозы с солями и сродство карбоксиметилцеллюлозы к глине.