סקירה כללית
תאית הוא פולימר טבעי המורכב מיחידות β-גלוקוז מיותרות, ויש לו שלוש קבוצות הידרוקסיל בכל טבעת בסיס.על ידי שינוי כימי של תאית, ניתן לייצר מגוון של נגזרות תאית, ואחת מהן היא אתר תאית.אתר תאית הוא תרכובת פולימר בעלת מבנה אתר המופק מתאית, כולל מתיל תאית, אתיל תאית, תאית הידרוקסיאתיל, תאית הידרוקסיפרופיל, תאית קרבוקסימטיל ועוד.נגזרות אלה מיוצרות בדרך כלל על ידי תגובה של תאית אלקלית עם מונוכלורואלקן, אתילן אוקסיד, פרופילן אוקסיד או חומצה מונוכלורואצטית.לאתר התאית המתקבל מסיסות מים מצוינת, יכולת עיבוי ותכונות של יצירת סרט, והוא נמצא בשימוש נרחב בתעשיות כמו בנייה, תרופות, מזון וקוסמטיקה.אתר תאית הוא חומר מתחדש, מתכלה ולא רעיל, מה שהופך אותו לחלופה פופולרית לפולימרים סינתטיים.
ביצועים ותכונות
1. תכונות מראה
אתר תאית הוא אבקה לבנה, חסרת ריח, סיבית הסופגת לחות בקלות ויוצרת קולואיד יציב, צמיג ושקוף בהמסה במים.
2. יצירת סרט והדבקה
השינוי הכימי של תאית לייצור אתר תאית משפיע באופן משמעותי על תכונותיו, כולל מסיסותו, יכולת יצירת הסרט, חוזק הקשר ועמידותו למלח.מאפיינים אלה הופכים את אתר התאית לפולימר רצוי מאוד עם חוזק מכני מעולה, גמישות, עמידות בחום ועמידות בפני קור.בנוסף, הוא מפגין תאימות טובה עם שרפים ופלסטיקאים שונים, מה שהופך אותו למתאים לייצור פלסטיק, סרטים, לכות, דבקים, לטקס וחומרי ציפוי לתרופות.בשל תכונותיו הרבגוניות, אתר תאית הפך לחומר חשוב בתעשיית הייצור, המספק ביצועים משופרים, יציבות ועמידות למגוון רחב של מוצרים.כתוצאה מכך, יש לו מגוון רחב של יישומים בתחומים שונים, כולל תרופות, ציפויים, טקסטיל, בנייה ותעשיות מזון, בין היתר.
3. מסיסות
המסיסות של אתרי תאית כגון מתיל-צלולוזה, מתיל הידרוקסיאתיל תאית, תאית הידרוקסיאתיל ותאית נתרן קרבוקסימטיל הידרוקסיאתיל משתנה בהתאם לטמפרטורה ולממס המשמשים.מתיל-צלולוזה ותאית מתיל הידרוקסיאתיל מסיסים במים קרים ובכמה ממסים אורגניים אך משקעים בחימום, כאשר מתיל-צלולוזה משקע ב-45-60 מעלות צלזיוס והתאית המעורבת המתיל הידרוקסי-אתיל ב-65-80 מעלות צלזיוס.עם זאת, המשקעים יכולים להתמוסס מחדש כאשר הטמפרטורה יורדת.מצד שני, תאית הידרוקסיאתיל ותאית נתרן קרבוקסימתיל הידרוקסיאתיל מסיסים במים בכל טמפרטורה אך אינם מסיסים בממסים אורגניים.לאתרי תאית אלו יש תכונות מסיסות ומשקעים שונות ההופכות אותם למתאימים ליישומים שונים בתעשיות כגון פלסטיק, סרטים, ציפויים ודבקים.
4. עיבוי
כאשר אתר תאית מתמוסס במים, הוא יוצר תמיסה קולואידית שצמיגותה מושפעת ממידת הפילמור של אתר התאית.התמיסה מכילה מקרומולקולות לחות המציגות התנהגות לא ניוטונית, כלומר, התנהגות הזרימה משתנה עם כוח הגזירה המופעל.בשל המבנה המקרומולקולרי, צמיגות התמיסה עולה במהירות עם הריכוז, אך יורדת במהירות עם עליית הטמפרטורה.הצמיגות של תמיסות אתר תאית מושפעת גם מ-pH, חוזק יוני ונוכחות כימיקלים אחרים.תכונות ייחודיות אלו של אתר תאית הופכות אותו לשימושי ביישומים שונים כגון דבקים, ציפויים, מוצרי קוסמטיקה ומוצרי מזון.
יישום
1. תעשיית הנפט
נתרן קרבוקסימטיל תאית (NaCMC) הוא אתר תאית עם מגוון רחב של יישומים בתהליך מיצוי השמן.תכונותיו המצוינות להגדלת הצמיגות והפחתת אובדן נוזלים הופכים אותה לבחירה פופולרית בנוזלי קידוח, נוזלי מלט ושבירת נוזלים.בפרט, היא הראתה תוצאות מבטיחות בשיפור שחזור הנפט.NaCMC יכולה להתנגד לזיהומי מלחים מסיסים שונים ולהגביר את שחזור השמן על ידי הפחתת איבוד מים, ועמידות המלח ויכולת הגברת הצמיגות שלו הופכים אותו לאידיאלי להכנת נוזלי קידוח למים מתוקים, מי ים ומים מלוחים רוויים.
נתרן קרבוקסימתיל הידרוקסיפרופיל תאית (NaCMHPC) ונתרן קרבוקסימתיל הידרוקסיאתיל תאית (NaCMHEC) הם שני נגזרות אתר תאית בעלות קצב תמיסה גבוה, ביצועים אנטי סידן טובים ויכולת הגדלת צמיגות טובה, מה שהופך אותם לבחירה מצוינת כחומרי טיפול וחומרים לטיפול בבוץ קידוח הכנת נוזלי השלמה.הם מציגים יכולת מעולה להגדלת צמיגות ותכונות להפחתת אובדן נוזלים בהשוואה לתאית הידרוקסיאתיל, ויכולתם להתגבש לנוזלי קידוח בצפיפויות שונות מתחת למשקל של סידן כלורי הופכת אותם לתוסף רב-תכליתי להגברת ייצור השמן.
תאית הידרוקסיאתיל (HEC) היא נגזרת תאית נוספת המשמשת כחומר לעיבוי ומייצוב בוץ בתהליך הקידוח, ההשלמה וההמלטה.בהשוואה לתאית קרבוקסיתיל נתרן וגואר גאם, ל-HEC יש תרחיף חול חזק, קיבולת מלח גבוהה, עמידות טובה בחום, עמידות נמוכה לערבוב, פחות אובדן נוזלים וחסימה שבירת ג'ל.HEC נמצא בשימוש נרחב בשל אפקט העיבוי הטוב שלו, שאריות נמוכות ותכונות אחרות.בסך הכל, אתרי תאית כמו NaCMC, NaCMHPC, NaCMHEC ו-HEC ממלאים תפקידים קריטיים בתהליך מיצוי הנפט והראו פוטנציאל משמעותי בשיפור שחזור הנפט.
2. תעשיית הבנייה והצבע
נתרן קרבוקסימיל תאית הוא תוסף חומר בנייה רב-תכליתי שיכול לשמש כחומר מעכב, חומר שמירה על מים, מעבה וחומר מקשר לבניית בנייה וטיט טיח.זה יכול לשמש גם כחומר פיזור, חומר שומר מים ומעבה עבור טיח, טיט וחומרי פילוס קרקע.תערובת טיט בנייה וטיח מיוחדת העשויה מתאית קרבוקסימטיל יכולה לשפר את יכולת העיבוד, החזקת המים ועמידות הסדקים, למנוע סדקים וחללים בקיר הבלוקים.בנוסף, ניתן להשתמש במתיל תאית לייצור חומרי קישוט משטחי בניין ידידותיים לסביבה עבור משטחי אריחי קיר ואבן ברמה גבוהה, כמו גם לקישוט פני השטח של עמודים ומונומנטים.
3. תעשייה כימית יומית
נתרן קרבוקסימיל תאית הוא חומר צמיג מייצב רב תכליתי שניתן להשתמש בו במגוון מוצרים.במוצרי משחה המכילים חומרי גלם אבקה מוצקים, הוא ממלא תפקיד קריטי בפיזור וייצוב ההשעיה.עבור מוצרי קוסמטיקה נוזליים או אמולסיתיים, הוא מתפקד כחומר עיבוי, פיזור והומוגנית.נגזרת תאית זו יכולה לשמש גם כמייצב אמולסיה, מעבה ומייצב של משחה ושמפו, מייצב דבק משחת שיניים, ומעבה חומרי ניקוי וחומר נגד כתמים.נתרן קרבוקסי-מתיל תאית הידרוקסיפרופיל, סוג של אתר תאית, נמצא בשימוש נרחב כמייצב משחת שיניים בשל תכונותיו התיקוטרופיות, המסייעות בשמירה על יכולת הצורה והעקביות של משחת השיניים.נגזרת זו עמידה גם בפני מלח וחומצה, מה שהופך אותה לחומר מעבה יעיל בחומרי ניקוי וחומרים נגד כתמים.תאית נתרן קרבוקסימתיל משמשת בדרך כלל כחומר מפיץ לכלוך, מעבה ומפזר בייצור אבקת כביסה וחומרי ניקוי נוזליים.
4. תעשיית הרפואה והמזון
בתעשיית התרופות, Yibang hydroxypropyl carboxymethylcellulose (HPMC) נמצא בשימוש נרחב כחומר עזר תרופתי לתכשירי שחרור מבוקר ושחרור מושהה של תרופות דרך הפה.הוא פועל כחומר מעכב שחרור כדי לווסת את שחרור התרופות, וכחומר ציפוי לעיכוב שחרור התכשירים.תאית מתיל קרבוקסימתיל ותאית אתיל קרבוקסימתיל משמשים בדרך כלל לייצור טבליות וקפסולות, או לציפוי טבליות מצופות סוכר.בתעשיית המזון, אתרי תאית בדרגת פרימיום הם מעבים יעילים, מייצבים, חומרי עזר, חומרים שומרי מים וחומרי קצף מכניים במזונות שונים.מתילצלולוזה ו-hydroxypropylmethylcellulose נחשבים לאנרטיים מבחינה מטבולית והם בטוחים לצריכה.ניתן להוסיף קרבוקסי-מתיל-צלולוזה בטוהר גבוה למוצרי מזון, כולל חלב ושמנת, תבלינים, ריבות, ג'לי, שימורים, סירופ שולחני ומשקאות.בנוסף, ניתן להשתמש בתאית קרבוקסית-מתיל בהובלה ואחסון של פירות טריים כעטיפת פלסטיק, המספקת אפקט שמירה טוב על טריות, פחות זיהום, ללא נזק, וייצור ממוכן קל.
5. חומרים פונקציונליים אופטיים וחשמליים
אתר התאית הטוהר הגבוה עם עמידות טובה לחומצות ולמלחים פועל כמייצב לעיבוי אלקטרוליטים, ומספק תכונות קולואידיות יציבות לסוללות אלקליין ואבץ-מנגן.חלק מאתרי תאית מציגים גבישיות נוזלית תרמוטרופית, כגון הידרוקסיפרופיל תאית אצטט, היוצר גבישים נוזליים כולסטריים מתחת ל-164 מעלות צלזיוס.
הפניה ראשית
● מילון חומרים כימיים.
● מאפיינים, הכנה ויישום תעשייתי של אתר תאית.
● סטטוס קוו ומגמת פיתוח של שוק תאית.