背景及概述^[1][2][3]

羥乙基纖維素(hydroxyethyl cellulose，HEC)是世界范圍內(nèi)僅次于羧甲基纖維素(CMC)和羥丙基甲基纖維素(HPMC)的產(chǎn)量第三大、發(fā)展迅速的一種重要纖維素醚，也是未來(lái)數(shù)年內(nèi)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)有待發(fā)展的纖維素醚品種。羥乙基纖維素是由棉、木經(jīng)堿化、環(huán)氧乙烷醚化等過(guò)程制成的非離子型纖維素單一醚。由于具有不與正、負(fù)離子作用、相容性好的非離子型特征，羥乙基纖維素可作為包覆劑，粘結(jié)劑、水泥和石膏助劑、增稠劑、懸浮劑、藥用輔料、防霧劑、油井壓裂液、鉆井處理劑、纖維和紙張上漿劑、潤(rùn)濕溶液、分散劑、膜助劑、油墨助劑、防腐劑和防垢劑、化妝品、牙膏、鑄膜劑、熱記錄紙、潤(rùn)滑劑、密封劑、凝膠劑、防水劑、殺菌劑、細(xì)菌培養(yǎng)介質(zhì)等，廣泛應(yīng)用在涂料、石油、建筑、日用化工、高分子聚合及紡織工業(yè)等領(lǐng)域 。

應(yīng)用^[1]

由于羥乙基纖維素具有上述性能，因此被廣泛應(yīng)用于涂料、石油、建筑、食品、醫(yī)藥、日用化工、高分子聚合及紡織工業(yè)等領(lǐng)域。目前國(guó)外比較知名的品牌有美國(guó)亞什蘭(Aqualon)公司的Natrosol 250和DOW Union Ca~ide公司的Cellusize QP，以及日本信越(原德國(guó)科萊恩)的Tylose H，國(guó)內(nèi)品牌有無(wú)錫三友化工公司的“鐵明牌”。

1. 羥乙基纖維素在建材領(lǐng)域的應(yīng)用

涂料是羥乙基纖維素的應(yīng)用領(lǐng)域。羥乙基纖維素在乳膠涂料生產(chǎn)過(guò)程中作為分散劑、增稠劑和顏料助懸劑，使產(chǎn)品黏度穩(wěn)定，減少結(jié)塊，漆膜光滑平整，還可使乳膠涂料具有較好的流變性，經(jīng)受較高的剪切強(qiáng)度，并能提供良好的流平性，耐刮痕性和顏料均勻性。同時(shí)，羥乙基纖維素有極好的施工性，用羥乙基纖維素增稠的油漆可用刷涂、滾涂、填嵌、噴涂等施工方法，具有省力、不易滴落及流掛、飛濺少等優(yōu)點(diǎn)。羥乙基纖維素有極好的展色性，對(duì)大多數(shù)著色劑及連絡(luò)料具有極好的混溶性，使配制的乳膠漆有極好的顏色一致性及穩(wěn)定性 。在2012年底廣州舉行的中國(guó)國(guó)際涂料展上，亞什蘭推出了具有突破性涂料增稠技術(shù)的全新Natrosol Performax 羥乙基纖維素，使羥乙基纖維素顆粒在涂料低速剪切的條件下也能快速?gòu)氐椎胤稚㈤_(kāi)。

2.羥乙基纖維素在石油工業(yè)中的應(yīng)用

羥乙基纖維素在油田處理過(guò)程中主要用作增稠穩(wěn)定劑，它具有增稠效果好、懸砂能力強(qiáng)而穩(wěn)定、耐熱、容鹽量高、管道阻力小、液體流失少、破膠快、殘?jiān)偷忍攸c(diǎn)，是一種較好的油田化學(xué)品，國(guó)外在60年代就廣泛用于鉆井、完井、固井等采油作業(yè)。羥乙基纖維素在油田應(yīng)用中還被用作降濾失劑。

3.羥乙基纖維素在食品、醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用

羥乙基纖維素 在食品、醫(yī)藥領(lǐng)域主要用作增稠劑、膠體保護(hù)劑、黏合劑、分散劑、穩(wěn)定劑、助懸劑、成膜劑以及緩釋材料，可應(yīng)用于局部用藥的乳劑、軟膏、滴眼劑以及口服液、固體片劑、膠囊等多種劑型。另外羥乙基纖維素還可以用于止血紗布。羥乙基纖維素可溶性止血紗布是一種較為理想的止血材料。

4. 羥乙基纖維素在日化領(lǐng)域的應(yīng)用

由于非離子型羥乙基纖維素比離子型CMC在成膜、抗酶、保濕、pH穩(wěn)定性等方面性能優(yōu)越，因此在日用化學(xué)品領(lǐng)域的應(yīng)用范圍正在不斷擴(kuò)大，在洗滌劑、液體肥皂、護(hù)發(fā)香波、發(fā)乳、營(yíng)養(yǎng)性乳液以及脂、霜、露、膏等產(chǎn)品中已被普遍使用。CMC對(duì)高濃度離子比較敏感，會(huì)降低CMC黏合性能，在高品質(zhì)、特殊功效牙膏中受到了限制。羥乙基纖維素作為黏合劑，增強(qiáng)了黏合劑抗高濃度離子的性能，使膏體的儲(chǔ)存穩(wěn)定性大大提高，延長(zhǎng)了牙膏的存放時(shí)間。

5.羥乙基纖維素在其他領(lǐng)域的應(yīng)用

除了上述主要應(yīng)用領(lǐng)域外，羥乙基纖維素還應(yīng)用于國(guó)民生計(jì)的很多領(lǐng)域中。如在紡織領(lǐng)域中，羥乙基纖維素處理的棉、合成纖維或混紡物可提高它們的耐磨性、染色性、耐火性和抗污性等性能，以及改善它們的體穩(wěn)性(收縮性)和耐穿性，特別對(duì)合成纖維，可使它們具有透氣性和減少靜電。在印染漿中有增稠作用并可作為染料的載體，使染料良好分散，提供優(yōu)越的滲透性以及圖案、顏色的正確性、穩(wěn)定性。另外在造紙領(lǐng)域中，羥乙基纖維素可以作為施膠劑、增強(qiáng)劑和紙質(zhì)改性劑。

制備 ^[2]

羥乙基纖維素的生產(chǎn)方法有氣相法和液相分離法二種生產(chǎn)工藝。

① 氣相法：氣相法是在反應(yīng)過(guò)程中不添加添加劑或稀釋劑，堿纖維和環(huán)氧乙烷在氣相中反應(yīng)。其工藝框圖如下：

工藝說(shuō)明：將棉纖維在l8.5％ 的NaOH液中授潰、活化，然后壓榨、粉碎，置于反應(yīng)器中，將反應(yīng)器抽成真空，充氨2次，加人環(huán)氧乙烷，在27～32℃ 下反應(yīng)3-3.5h，得產(chǎn)品。

② 液相法

液相法是在稀釋劑存在下進(jìn)行醚化反應(yīng)。其工藝框圖如下：

工藝說(shuō)明：棉短絨經(jīng)活化、壓榨后，在稀釋劑存在下，與環(huán)氧乙烷在20-60℃下反應(yīng)1-3h，獲得成品。常用的稀釋劑有丙酮、異丙醇、叔丁醇或它們的混臺(tái)物。產(chǎn)品在稀釋劑中保持不溶。這兩種生產(chǎn)工藝都需預(yù)先制備堿纖維素，即將纖維素于2o℃左右浸漬于18％ 左右的NaOH液中進(jìn)行脫脂，醚化反應(yīng)后，都經(jīng)過(guò)中和、洗滌、干燥、粉碎，獲得最終產(chǎn)品。

主要參考資料

[1] 羥乙基纖維素的性能、應(yīng)用與市場(chǎng)現(xiàn)狀

[2] 羥乙基纖維素的生產(chǎn)及應(yīng)用前景

[3] 羥乙基纖維素的開(kāi)發(fā)前景