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Celluloseether

Die vielseitige Lösung für eine bessere Bindung

Celluloseether in seiner Pulverform ist in der Regel ein feines, weißes bis cremefarbenes Pulver. Die Partikelgröße variiert je nach Typ und Herstellungsprozess, aber es neigt dazu, eine feine Konsistenz zu haben, ähnlich wie Mehl oder Puderzucker.

Ein typisches Produkt für SIEBTECHNIK TEMA Zentrifugen – Dekanter, Siebschneckenzentrifuge CONTURBEX und Schubzentrifuge SHS – sind Celluloseether-Derivate. Der nachwachsende Primärrohstoff Cellulose wird in chemischen Anlagen aus Holz und Baumwolle zu verschiedenen löslichen Celluloseethern umgesetzt.

Was macht Cellulosether besonders?

Celluloseether fungieren u.a. als Verdickungsmittel, Bindemittel, Stabilisatoren, Suspensionshilfsmittel, Tenside, Schmiermittel, Wasserretentionsmittel, Beschichtungsadditive und Emulgatoren.

Wässrige Lösungen bestimmter Celluloseether gelieren thermisch, eine einzigartige Eigenschaft, die in einer überraschenden Vielfalt von Anwendungen eine Schlüsselrolle spielt. Diese wertvolle Kombination von Eigenschaften ist bei keinem anderen wasserlöslichen Polymer zu finden. Die Tatsache, dass so viele nützliche Eigenschaften gleichzeitig und oft in Kombination vorhanden sind, kann einen erheblichen wirtschaftlichen Vorteil darstellen. In vielen Anwendungen wären zwei, drei oder mehr Inhaltsstoffe erforderlich, um die gleiche Aufgabe zu erfüllen, die ein einzelnes Celluloseether-Produkt erfüllt. Darüber hinaus sind Celluloseether hocheffizient und erreichen ihre optimale Leistung oft bei niedrigeren Konzentrationen als andere wasserlösliche Polymere.

Waschmittel bzw. Waschpulver. Weißes Pulver mit einigen blauen Partikeln. Darauf liegt ein Dosierbehälter
Kosmetika. Verschiedene Behälter für Kosmetika auf einem weißen Hintergrund. Cremedosen, Tuben, Flaschen und Sprühflaschen
Eine Frau tropft sich Augentropfen ins Auge.
Weißes Keramik-Geschirr

Wo werden Celluloseether eingesetzt?

Celluloseether werden aufgrund ihrer vielfältigen Eigenschaften in zahlreichen Branchen und Industrien eingesetzt.

  • Bauindustrie: Celluloseether werden in der Bauindustrie für Mörtel, Putze, Fliesenkleber, Fugenmassen, Spritzbeton und -mörtel, Tapetenkleister und vieles mehr verwendet.
  • Lebensmittelindustrie: Celluloseether werden in der Lebensmittelindustrie als Verdickungs- und Stabilisierungsmittel eingesetzt. Sie können in verschiedenen Lebensmitteln wie Desserts, Dressings, Soßen und Backwaren eingesetzt werden, um die Textur und Konsistenz zu verbessern.
  • Pharmazeutische Industrie: In der pharmazeutischen Industrie werden Celluloseether als Hilfsstoffe in Tabletten, Kapseln und Suspensionen eingesetzt. Sie dienen dazu, die Freisetzung von Wirkstoffen zu steuern und die Verarbeitung von Arzneimitteln zu verbessern.
  • Kosmetikindustrie: Celluloseether werden in kosmetischen Formulierungen wie Cremes, Lotionen, Shampoos und Haarsprays eingesetzt, um die Viskosität und Textur der Produkte zu beeinflussen und eine bessere Handhabung zu ermöglichen.
  • Papier- und Zellstoffindustrie: Bei der Papierherstellung werden Celluloseether als Additive eingesetzt, um die Wasserbindung und die Festigkeit des Papiers zu verbessern. Sie können auch bei der Zellstoffherstellung zur Stabilisierung der Zellstofffasern eingesetzt werden.
  • Textilindustrie: Bei der Textilverarbeitung werden Celluloseether als Hilfsmittel zur Stabilisierung der Fasern, zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit und zur Beeinflussung der Textileigenschaften eingesetzt.
  • Farben und Lacke: In der Farben- und Lackindustrie werden Celluloseether als Verdickungsmittel und Rheologiemodifizierer eingesetzt, um die Konsistenz und die Verarbeitungseigenschaften von Farben und Lacken zu verbessern.
  • Bodenbeläge und Teppiche: Bei der Herstellung von Bodenbelägen und Teppichen werden Celluloseether als Hilfsmittel zur Verbesserung der Faser- und Materialhaftung eingesetzt.
  • Bauchemie: Außerhalb der Bauindustrie werden Celluloseether in verschiedenen Bereichen der Bauchemie eingesetzt, z. B. in Dichtstoffen, Kitten und wasserabweisenden Beschichtungen.
  • Landwirtschaft: In der Landwirtschaft werden Celluloseether in Pflanzenschutzmitteln und Düngemitteln eingesetzt, um die Haftung und Wirksamkeit auf der Pflanzenoberfläche zu verbessern.
Im Badezimmer wird ein Fußboden verfließt, man sieht Mosaikfliesen und Fliesenkleber
Eine offene Tube Zahnpasta und eine Zahnbürste liegen auf einem Waschtisch. Aus der Tube quillt blau-weiße Zahnpasta

Welche Arten von Celluloseethern gibt es?

Die verschiedenen Celluloseether haben unterschiedliche chemische Strukturen und Eigenschaften, was zu unterschiedlichen Anwendungen und Einsatzgebieten führt. Allen gemeinsam ist jedoch die Fähigkeit, Wasser zu binden, Verdickungseffekte zu erzielen und als Stabilisatoren in wässrigen Systemen zu wirken, was sie zu vielseitig einsetzbaren Hilfsstoffen in verschiedenen Industrien macht.

Kurzübersicht Celluloseether

MC (Methylcellulose): Ein wasserlöslicher Celluloseether mit Methylgruppen. Es dient als Verdickungs- und Stabilisierungsmittel in Lebensmitteln, Pharmazeutika, in der Bauindustrie und bei vielen anderen Anwendungen.

MEHEC (Methylhydroxyethylcellulose): Es ist ein wasserlöslicher Celluloseether mit Methyl- und Hydroxyethylgruppen. Es wird in wässrigen Systemen als Verdickungs- und Stabilisierungsmittel verwendet.

HEMC (Hydroxyethylmethylcellulose): Ein wasserlöslicher Celluloseether mit Hydroxyethyl- und Methylgruppen. Findet Einsatz in der Bauindustrie, Farben und Lacken sowie pharmazeutischen Produkten als Verdickungs- und Stabilisierungsmittel.

HPMC (Hydroxypropylmethylcellulose): Ein wasserlöslicher Celluloseether mit Hydroxypropyl- und Methylgruppen. Es wird in der Bauindustrie, Kosmetik, Pharmazie und anderen Bereichen als Verdickungs- und Stabilisierungsmittel eingesetzt.

HEC (Hydroxyethylcellulose): Ein wasserlöslicher Celluloseether mit Hydroxyethylgruppen. Es wird in Farben, Lacken, Kosmetikprodukten und Reinigungsmitteln als Verdickungs- und Rheologie-Modifizierer verwendet.

EHEC (Ethylhydroxyethylcellulose): Es ist ein wasserlöslicher Celluloseether mit Ethyl- und Hydroxyethylgruppen. Es findet Anwendung in der Bauindustrie, Pharmazie und Kosmetik als Verdickungs- und Stabilisierungsmittel.

CMC (Carboxymethylcellulose): Ein wasserlöslicher Celluloseether mit Carboxymethylgruppen. Es wird in Lebensmitteln, pharmazeutischen Produkten und als Verdickungs- und Stabilisierungsmittel in verschiedenen Anwendungen eingesetzt.

Methylcellulose (MC)

Methylcelluloseether werden am häufigsten für zahlreiche Anwendungen in der Bauindustrie eingesetzt.

Methylcellulose (MC) und Methylcellulosederivate wie Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) und Hydroxyethylmethylcellulose (HEMC) gehören zur Gruppe der nichtionischen Celluloseether. Diese Produkte werden durch Veretherung gewonnen, bei der wasserunlöslichen Cellulose in wasserlösliche Celluloseether umgewandelt wird.

MC-Derivate werden in einem breiten Spektrum von Leistungsmerkmalen wie Lösungsviskosität und chemischer Zusammensetzung hergestellt. HPMC und HEMC werden als gemischte Ether bezeichnet, da sie verschiedene Arten von Substituenten enthalten, die dem Produkt sowohl hydrophobe als auch hydrophile Eigenschaften verleihen.

Methylcellulose ist zu einem Sammelbegriff für viele verschiedene Typen der “MC”-Familie geworden.

Heute werden MC und ihre Mischether als Verdickungsmittel, Bindemittel, Filmbildner und Wasserrückhaltemittel verwendet. Sie dienen auch als Suspensionshilfsmittel, Tenside, Schmiermittel, Schutzkolloide und Emulgatoren. Lösungen von MC-Derivaten gelieren thermisch, eine einzigartige Eigenschaft, die in einer Vielzahl von Anwendungen eine Schlüsselrolle spielt.

Die Bauindustrie ist das bei weitem wichtigste Anwendungsgebiet für Mischether. MC beeinflussen das Wasserrückhaltevermögen, die Konsistenz, die Haftung und die Plastifizierung von Putzen, Verputzen, Klebstoffen, Fugen- und Spachtelmassen sowie von Spezialbetonen auf Basis mineralisch gebundener oder dispersionsgebundener Systeme.

Hydroxyethylcellulose (HEC)

HEC gehört zur Gruppe der nichtionischen, wasserlöslichen Celluloseether. Durch chemische Reaktion mit Ethylenoxid (EO) werden die Molekülketten der Cellulose in eine Reihe löslicher, leicht handhabbarer Industrieprodukte umgewandelt. Die wichtigsten kommerziell erhältlichen Typen sind vollständig in heißem oder kaltem Wasser löslich und werden in einem breiten Spektrum von Lösungsviskositäten hergestellt. HEC wird als Wasserverdicker, Schutzkolloid, Bindemittel, Stabilisator und Suspensionsmittel in einer Vielzahl industrieller Anwendungen eingesetzt. Die größte industrielle Einzelanwendung ist die Verwendung in Latexfarben.

Ethylhydroxyethylcellulose (EHEC)

Ein weiteres Derivat ist Ethylhydroxyethylcellulose (EHEC). Es ist ein wasserlöslicher Celluloseether, der durch chemische Modifizierung hergestellt wird. Es findet breite Anwendung in der Bauindustrie als Zusatzstoff für Mörtel und Putze, in der pharmazeutischen Industrie für Tablettenherstellung, in Kosmetika und Farben als Verdickungs- und Stabilisierungsmittel.

Carboxymethylcellulose (CMC)

CMC oder Cellulosegummi ist ein Celluloseether, der durch Reaktion von Alkalicellulose mit Natriummonochloracetat unter streng kontrollierten Bedingungen hergestellt wird.

CMC wird als Viskositätsmodifizierer oder Verdickungsmittel und zur Stabilisierung von Emulsionen in verschiedenen Produkten verwendet, sowohl in Lebensmitteln (z. B. Ketchup) als auch in anderen Produkten (z. B. in der Papierherstellung). Es wird hauptsächlich wegen seiner hohen Viskosität verwendet, ist ungiftig und gilt im Allgemeinen als hypoallergen, da die Hauptfaserquelle entweder Weichholzzellstoff oder Baumwolllinters ist.

Zu den Non-Food-Produkten gehören Zahnpasta, Abführmittel, Diätpillen, Farben auf Wasserbasis, Reinigungsmittel, Schlichtemittel für Textilien, wiederverwendbare Wärmepackungen, verschiedene Papierprodukte und auch in der Lederverarbeitung zum Glätten von Kanten.

Ketchup bzw. Tomatensoße in einem schwarzen Keramikschälchen. Im Hintergrund sieht man Tomaten, Chili und Knoblauch
Holz wird mit roter Lackfarbe gestrichen

Warum sind Zentrifugen für Celluloseether-Prozesse wichtig?

Seit den 1970ern werden unsere Zentrifugen zur Trennung von Celluloseethern und seinen Derivaten eingesetzt. Alle führenden Hersteller in Europa, Asien, Nord- und Südamerika setzen unsere Zentrifugen weltweit in den verschiedensten, teilweise gasdichten Produktionsstufen ein.

Die Trennung und Produktwaschung durch Zentrifugieren ist entscheidend, um das gewünschte Endprodukt, den Celluloseether, von Verunreinigungen und Nebenprodukten zu befreien und seine Reinheit und Qualität zu gewährleisten. Denn zur Herstellung von Celluloseethern werden während der chemischen Modifizierung des Ausgangsmaterials Cellulose, verschiedene Reagenzien und Chemikalien eingesetzt. Diese Reaktionen können zu komplexen Gemischen führen, die neben dem gewünschten Celluloseether auch Nebenprodukte, unerwünschte Verunreinigungen und nicht umgesetzte Reagenzien enthalten können.

Reine Celluloseether mit spezifischen Eigenschaften werden benötigt, um die gewünschten Funktionen und Leistungseigenschaften zu erzielen. Der Einsatz von Zentrifugen ist daher ein wesentlicher Schritt, um qualitativ hochwertige Celluloseether mit definierten Eigenschaften zu erhalten.

Siebschneckenzentrifuge CONTURBEX für Borsäure
TURBOSCREEN Dekanter mit verbauter Kammerpackung-Gasdicht

Verschleißschutz

SIEBTECHNIK TEMA Zentrifugen werden speziell für die jeweilige Trennaufgabe optimiert. Bei der Werkstoffauswahl haben sich austenitische und ferritische Edelstähle im Zentrifugenbau für normal beanspruchende Anwendungen bewährt.

Bei Prozessen, in denen abrasive Stoffe verarbeitet werden, müssen die Zentrifugen mit einem wirksamen Verschleißschutz versehen werden. Ausgehend von der Steinkohleverarbeitung haben wir seit 1922 Verschleißschutzsysteme kontinuierlich weiterentwickelt.

Unsere Zentrifugen können mit hoch entwickelten Verschleißschutzsystemen aus z.B. Wolframcarbid, Stellite® oder Keramiktiles ausgerüstet werden, um nur einige zu nennen. Auch Gummierungen oder Matrixbeschichtungen haben sich in verschiedenen Anwendungen bewährt.

Bei Bedarf entwickeln unsere Ingenieure für unsere Kunden weltweit neue und effiziente Lösungen in der Beschichtungs-, Klebe- und Fügetechnik.

Werkstoffe

Zentrifugenbauteile sind nicht nur hohen Kräften ausgesetzt, sondern müssen auch verfahrenstechnischen Anforderungen wie Korrosion, Verschleiß und hohen Temperaturen standhalten. Außerdem spielen Kosten und Verfügbarkeit der Werkstoffe eine wichtige Rolle. Nach diesen sehr spezifischen Anforderungen wählen unsere Kunden die erforderlichen produktberührten Werkstoffe aus.

Duplex- und hochlegierte Edelstähle, Hastelloy® und Titanwerkstoffe für die unterschiedlichsten Prozesse und Beanspruchungen gehören zu unserem Tagesgeschäft im Zentrifugenbau. Unser Qualitätsmanagement hat für die Konstruktion, die Fertigungsverfahren und die Bauteilprüfung sehr detaillierte und kosteneffiziente Prozesse auf Basis der europäischen Richtlinien entwickelt.

Typische Blech- und Schmiedewerkstoffe für produktberührte Zentrifugenbauteile sind z.B.

  • EN 1.4404 / AISI 316L
  • EN 1.4571 / AISI 316Ti
  • EN 1.4462 / AISI 318LN / Duplex
  • EN 1.4410 / AISI F53 / Super Duplex
  • Lean Duplex
  • EN 1.4539 / AISI 904L
  • EN 1.4547 / 254SMO®
  • EN 1.4529 / AISI 926
  • EN 2.4819 / INCONEL® Alloy C-276
  • EN 2.4602 / Hastelloy® C22
  • EN 2.4610 / Hastelloy® C4
  • EN 3.7035 / Ti-II / Titan 994-Ti-grade 2
  • EN 3.7235 / Ti-IIPd / Titan 994 Pd-Ti-grade 7
  • sowie deren Gusswerkstoffe
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Wir haben ein speziell auf unsere Zentrifugen zugeschnittenes Ölqualitäts-Monitoring System entwickelt. Reduzieren Sie Standzeiten und verlängern Sie Ihre Maschinenlaufzeit mit dem SIEBTECHNIK TEMA Fluid Observer!

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Nachhaltige & effektive Entwässerung mittels Zentrifugen. Unsere Lösungen sind nachhaltig und maßgeschneidert – für vielfältige Anwendungen aus den unterschiedlichsten Branchen.

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