Chemische structuur van cellulose-etherderivaten

Cellulose-ethers zijn derivaten van cellulose, een natuurlijk polysacharide dat voorkomt in de celwanden van planten. De chemische structuur van cellulose-ethers wordt gekenmerkt door de introductie van verschillende ethergroepen door chemische modificatie van de hydroxylgroepen (-OH) die aanwezig zijn in het cellulosemolecuul. De meest voorkomende soorten cellulose-ethers zijn onder meer:

1. Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC):
   • Structuur:
     • HPMC wordt gesynthetiseerd door de hydroxylgroepen van cellulose te vervangen door zowel hydroxypropyl- (-OCH2CHOHCH3) als methyl- (-OCH3) groepen.
     • De substitutiegraad (DS) geeft het gemiddelde aantal gesubstitueerde hydroxylgroepen per glucose-eenheid in de celluloseketen aan.
2. Carboxymethylcellulose(CMC):
   • Structuur:
     • CMC wordt geproduceerd door carboxymethylgroepen (-CH2COOH) te introduceren in de hydroxylgroepen van cellulose.
     • De carboxymethylgroepen verlenen de celluloseketen oplosbaarheid in water en een anionisch karakter.
3. Hydroxyethylcellulose (HEC):
   • Structuur:
     • HEC wordt verkregen door de hydroxylgroepen van cellulose te vervangen door hydroxyethyl (-OCH2CH2OH) groepen.
     • Het vertoont verbeterde wateroplosbaarheid en verdikkingseigenschappen.
4. Methylcellulose (MC):
   • Structuur:
     • MC wordt geproduceerd door methyl (-OCH3) groepen te introduceren in de hydroxylgroepen van cellulose.
     • Het wordt vaak gebruikt vanwege zijn waterretentie en filmvormende eigenschappen.
5. Ethylcellulose (EG):
   • Structuur:
     • EC wordt gesynthetiseerd door de hydroxylgroepen van cellulose te vervangen door ethyl (-OC2H5) groepen.
     • Het staat bekend om zijn onoplosbaarheid in water en wordt vaak gebruikt bij de productie van coatings en films.
6. Hydroxypropylcellulose (HPC):
   • Structuur:
     • HPC wordt verkregen door het introduceren van hydroxypropylgroepen (-OCH2CHOHCH3) aan de hydroxylgroepen van cellulose.
     • Het wordt gebruikt als bindmiddel, filmvormer en viscositeitsmodificator.

De specifieke structuur varieert voor elk cellulose-etherderivaat op basis van het type en de mate van substitutie die tijdens het chemische modificatieproces wordt geïntroduceerd. De introductie van deze ethergroepen verleent elke cellulose-ether specifieke eigenschappen, waardoor deze geschikt zijn voor diverse industriële toepassingen.