Ringkasan
Selulosa adalah polimer alami yang terdiri dari unit β-glukosa anhidrat, dan memiliki tiga gugus hidroksil pada setiap cincin basa.Dengan memodifikasi selulosa secara kimia, berbagai turunan selulosa dapat dihasilkan, salah satunya adalah selulosa eter.Selulosa eter merupakan senyawa polimer berstruktur eter yang berasal dari selulosa antara lain metil selulosa, etil selulosa, hidroksietil selulosa, hidroksipropil selulosa, karboksimetil selulosa, dan lain-lain.Turunan ini biasanya dihasilkan dengan mereaksikan selulosa alkali dengan monokloroalkana, etilen oksida, propilena oksida, atau asam monokloroasetat.Selulosa eter yang dihasilkan memiliki kelarutan dalam air yang sangat baik, kemampuan mengental, dan sifat pembentuk film, dan banyak digunakan dalam industri seperti konstruksi, farmasi, makanan, dan kosmetik.Selulosa eter adalah bahan terbarukan, dapat terurai secara hayati, dan tidak beracun, menjadikannya alternatif populer untuk polimer sintetik.
Performa dan Fitur
1. Fitur Penampilan
Selulosa eter adalah bubuk berserat berwarna putih, tidak berbau, yang mudah menyerap kelembapan dan membentuk koloid transparan yang stabil, kental, bila dilarutkan dalam air.
2. Pembentukan dan Adhesi Film
Modifikasi kimia selulosa untuk menghasilkan selulosa eter berdampak signifikan pada sifat-sifatnya, termasuk kelarutannya, kemampuan pembentukan lapisan film, kekuatan ikatan, dan ketahanan terhadap garam.Karakteristik ini membuat selulosa eter menjadi polimer yang sangat diinginkan dengan kekuatan mekanik, fleksibilitas, tahan panas, dan tahan dingin yang sangat baik.Selain itu, ia menunjukkan kompatibilitas yang baik dengan berbagai resin dan pemlastis, sehingga cocok untuk digunakan dalam produksi plastik, film, pernis, perekat, lateks, dan bahan pelapis obat.Karena sifatnya yang serbaguna, selulosa eter telah menjadi bahan penting dalam industri manufaktur, memberikan peningkatan kinerja, stabilitas, dan daya tahan pada berbagai macam produk.Hasilnya, ia memiliki beragam aplikasi di berbagai bidang, antara lain farmasi, pelapis, tekstil, konstruksi, dan industri makanan.
3. Kelarutan
Kelarutan selulosa eter seperti metilselulosa, metil hidroksietil selulosa, hidroksietil selulosa, dan natrium karboksimetil hidroksietil selulosa bervariasi tergantung pada suhu dan pelarut yang digunakan.Metilselulosa dan metil hidroksietil selulosa larut dalam air dingin dan beberapa pelarut organik tetapi mengendap ketika dipanaskan, dengan metilselulosa mengendap pada 45-60°C dan campuran metil hidroksietil selulosa tereterifikasi pada 65-80°C.Namun, endapan dapat larut kembali bila suhu diturunkan.Di sisi lain, hidroksietil selulosa dan natrium karboksimetil hidroksietil selulosa larut dalam air pada suhu berapa pun tetapi tidak larut dalam pelarut organik.Selulosa eter ini memiliki sifat kelarutan dan pengendapan yang berbeda sehingga cocok untuk berbagai aplikasi di industri seperti plastik, film, pelapis, dan perekat.
4. Penebalan
Ketika selulosa eter dilarutkan dalam air, ia membentuk larutan koloid yang viskositasnya dipengaruhi oleh derajat polimerisasi selulosa eter.Larutannya mengandung makromolekul terhidrasi yang menunjukkan perilaku non-Newtonian, yaitu perilaku aliran berubah seiring dengan gaya geser yang diterapkan.Karena struktur makromolekul, viskositas larutan meningkat dengan cepat seiring dengan bertambahnya konsentrasi, namun menurun dengan cepat seiring dengan peningkatan suhu.Viskositas larutan selulosa eter juga dipengaruhi oleh pH, kekuatan ionik, dan keberadaan bahan kimia lainnya.Sifat unik selulosa eter ini membuatnya berguna dalam berbagai aplikasi seperti perekat, pelapis, kosmetik, dan produk makanan.
Aplikasi
1. Industri Perminyakan
Natrium karboksimetil selulosa (NaCMC) adalah selulosa eter dengan berbagai aplikasi dalam proses ekstraksi minyak.Sifatnya yang sangat baik dalam meningkatkan viskositas dan mengurangi kehilangan cairan menjadikannya pilihan populer dalam cairan pengeboran, cairan penyemenan, dan cairan rekahan.Secara khusus, hal ini telah menunjukkan hasil yang menjanjikan dalam meningkatkan perolehan minyak.NaCMC dapat menahan berbagai polusi garam terlarut dan meningkatkan perolehan minyak dengan mengurangi kehilangan air, dan ketahanan garam serta kemampuannya meningkatkan viskositas membuatnya ideal untuk menyiapkan cairan pengeboran untuk air tawar, air laut, dan air garam jenuh.
Natrium karboksimetil hidroksipropil selulosa (NaCMHPC) dan natrium karboksimetil hidroksietil selulosa (NaCMHEC) adalah dua turunan selulosa eter dengan laju bubur yang tinggi, kinerja anti-kalsium yang baik, dan kemampuan meningkatkan viskositas yang baik, menjadikannya pilihan yang sangat baik sebagai bahan dan bahan pengolahan lumpur pengeboran untuk menyiapkan cairan penyelesaian.Mereka menunjukkan kemampuan meningkatkan viskositas yang unggul dan sifat mengurangi kehilangan cairan dibandingkan dengan hidroksietil selulosa, dan kemampuannya untuk diformulasikan ke dalam cairan pengeboran dengan berbagai kepadatan di bawah berat kalsium klorida menjadikannya aditif serbaguna untuk meningkatkan produksi minyak.
Hidroksietil selulosa (HEC) adalah turunan selulosa lain yang digunakan sebagai bahan pengental dan penstabil lumpur dalam proses pengeboran, penyelesaian, dan penyemenan.Dibandingkan dengan natrium karboksimetil selulosa dan guar gum, HEC memiliki suspensi pasir yang kuat, kapasitas garam yang tinggi, ketahanan panas yang baik, ketahanan pencampuran yang rendah, kehilangan cairan yang lebih sedikit, dan blok pemecah gel.HEC telah banyak digunakan karena efek pengentalannya yang baik, residu yang rendah, dan sifat lainnya.Secara keseluruhan, selulosa eter seperti NaCMC, NaCMHPC, NaCMHEC, dan HEC memainkan peran penting dalam proses ekstraksi minyak dan telah menunjukkan potensi signifikan dalam meningkatkan perolehan minyak.
2. Industri Konstruksi dan Cat
Natrium karboksimetil selulosa adalah bahan tambahan bahan bangunan serbaguna yang dapat digunakan sebagai penghambat, bahan penahan air, pengental dan pengikat pada pasangan bata bangunan dan mortar plester.Ini juga dapat digunakan sebagai pendispersi, bahan penahan air dan pengental untuk bahan plester, mortar dan perataan tanah.Campuran pasangan bata dan mortar plesteran khusus yang terbuat dari karboksimetil selulosa dapat meningkatkan kemampuan kerja, retensi air dan ketahanan retak, menghindari retak dan rongga pada dinding balok.Selain itu, metil selulosa dapat digunakan untuk membuat bahan dekorasi permukaan bangunan yang ramah lingkungan untuk permukaan dinding dan ubin batu bermutu tinggi, serta untuk dekorasi permukaan kolom dan monumen.
3. Industri Kimia Sehari-hari
Natrium karboksimetil selulosa adalah viskosifier penstabil serbaguna yang dapat digunakan dalam berbagai produk.Dalam produk pasta yang mengandung bahan baku bubuk padat, ia memainkan peran penting dalam stabilisasi dispersi dan suspensi.Untuk kosmetik cair atau emulsi berfungsi sebagai pengental, pendispersi, dan homogenisasi.Turunan selulosa ini juga dapat berperan sebagai penstabil emulsi, pengental dan penstabil salep dan sampo, penstabil perekat pasta gigi, serta pengental deterjen dan anti noda.Natrium karboksimetil hidroksipropil selulosa, sejenis selulosa eter, banyak digunakan sebagai penstabil pasta gigi karena sifat tiksotropiknya, yang membantu menjaga sifat mampu bentuk dan konsistensi pasta gigi.Turunan ini juga tahan terhadap garam dan asam, sehingga menjadi pengental yang efektif pada deterjen dan zat anti noda.Natrium karboksimetil selulosa umumnya digunakan sebagai pendispersi kotoran, pengental, dan pendispersi dalam produksi bubuk pencuci dan deterjen cair.
4. Industri Obat dan Makanan
Dalam industri farmasi, Yibang hydroxypropyl carboxymethylcellulose (HPMC) banyak digunakan sebagai eksipien obat untuk pelepasan terkontrol obat oral dan sediaan pelepasan berkelanjutan.Ia bertindak sebagai bahan penghambat pelepasan untuk mengatur pelepasan obat, dan sebagai bahan pelapis untuk menunda pelepasan formulasi.Metil karboksimetil selulosa dan etil karboksimetil selulosa biasanya digunakan untuk membuat tablet dan kapsul, atau untuk melapisi tablet salut gula.Dalam industri makanan, eter selulosa kelas premium merupakan pengental, penstabil, eksipien yang efektif, bahan penahan air, dan bahan pembusa mekanis dalam berbagai makanan.Metilselulosa dan hidroksipropilmetilselulosa dianggap inert secara metabolik dan aman untuk dikonsumsi.Karboksimetilselulosa dengan kemurnian tinggi dapat ditambahkan ke produk makanan, termasuk susu dan krim, bumbu, selai, jeli, makanan kaleng, sirup meja, dan minuman.Selain itu, karboksimetil selulosa dapat digunakan dalam pengangkutan dan penyimpanan buah-buahan segar sebagai pembungkus plastik, memberikan efek penyimpanan segar yang baik, lebih sedikit polusi, tidak ada kerusakan, dan produksi mekanis yang mudah.
5. Bahan Fungsional Optik dan Listrik
Selulosa eter dengan kemurnian tinggi dengan ketahanan asam dan garam yang baik bertindak sebagai penstabil pengental elektrolit, memberikan sifat koloid yang stabil untuk baterai alkaline dan seng-mangan.Beberapa eter selulosa menampilkan kristalinitas cair termotropik, seperti hidroksipropil selulosa asetat, yang membentuk kristal cair kolesterik di bawah 164°C.
Referensi Utama
● Kamus Zat Kimia.
● Karakteristik, persiapan dan penerapan industri selulosa eter.
● Status Quo dan Tren Perkembangan Pasar Selulosa Eter.
