Celulozes ēterifikācijas modifikācija

01. Celulozes ieviešana

Celuloze ir makromolekulārs polisaharīds, kas sastāv no glikozes. Nešķīst ūdenī un vispārējos organiskajos šķīdinātājos. Tā ir galvenā augu šūnu sienas sastāvdaļa, kā arī dabā visplašāk izplatītais un visizplatītākais polisaharīds.

Celuloze ir visizplatītākais atjaunojamais resurss uz zemes, un tas ir arī dabiskais polimērs ar lielāko uzkrāšanos. Tā priekšrocības ir atjaunojamas, pilnībā bioloģiski noārdāmas un laba bioloģiskā saderība.

02. Celulozes modificēšanas iemesli

Celulozes makromolekulas satur lielu skaitu -OH grupu. Pateicoties ūdeņraža saišu iedarbībai, spēks starp makromolekulām ir salīdzinoši liels, kas novedīs pie lielas kušanas entalpijas △H; no otras puses, celulozes makromolekulās ir gredzeni. Tāpat kā struktūra, arī molekulārās ķēdes stingrība ir lielāka, kas novedīs pie mazākām kušanas entropijas izmaiņām ΔS. Šo divu iemeslu dēļ izkausētās celulozes (= △H / △S) temperatūra kļūs augstāka, un celulozes sadalīšanās temperatūra ir salīdzinoši zema. Līdz ar to, celulozi uzkarsējot līdz noteiktai temperatūrai, parādīsies šķiedras. Parādība, ka celuloze ir sadalījusies, pirms tā sāk kust, tāpēc celulozes materiālu apstrādē nevar izmantot metodi, kad vispirms kausē un pēc tam formē.

03. Celulozes modifikācijas nozīme

Pakāpeniski izsīkstot fosilie resursi un arvien nopietnākās vides problēmas, ko izraisa ķīmisko šķiedru tekstilizstrādājumu atkritumi, dabisko atjaunojamo šķiedru materiālu izstrāde un izmantošana ir kļuvusi par vienu no karstajiem punktiem, kam cilvēki pievērš uzmanību. Celuloze ir visizplatītākais atjaunojamais dabas resurss dabā. Tam ir lieliskas īpašības, piemēram, laba higroskopiskums, antistatiska, spēcīga gaisa caurlaidība, laba krāsojamība, ērta valkāšana, viegla tekstilizstrādājumu apstrāde un bionoārdīšanās spēja. Tam ir īpašības, kas nav salīdzināmas ar ķīmiskajām šķiedrām. .

Celulozes molekulas satur lielu skaitu hidroksilgrupu, kuras viegli veido intramolekulāras un starpmolekulāras ūdeņraža saites un sadalās augstā temperatūrā, nekusot. Tomēr celulozei ir laba reaktivitāte, un tās ūdeņraža saiti var iznīcināt ar ķīmisku modifikāciju vai potēšanas reakciju, kas var efektīvi pazemināt kušanas temperatūru. Kā dažādus rūpnieciskos izstrādājumus to plaši izmanto tekstilizstrādājumos, membrānu atdalīšanā, plastmasā, tabakā un pārklājumos.

04. Celulozes ēterifikācijas modifikācija

Celulozes ēteris ir sava veida celulozes atvasinājums, ko iegūst, modificējot celulozi ēterificējot. To plaši izmanto, pateicoties lieliskajām sabiezēšanas, emulgācijas, suspensijas, plēves veidošanās, aizsargkoloīda, mitruma saglabāšanas un adhēzijas īpašībām. Izmanto pārtikā, medicīnā, papīra ražošanā, krāsās, būvmateriālos utt.

Celulozes ēterēšana ir virkne atvasinājumu, kas iegūti, celulozes molekulārās ķēdes hidroksilgrupām reaģējot ar alkilējošiem līdzekļiem sārmainos apstākļos. Hidroksilgrupu patēriņš samazina starpmolekulāro ūdeņraža saišu skaitu, lai samazinātu starpmolekulāros spēkus, tādējādi uzlabojot celulozes termisko stabilitāti, uzlabojot materiālu apstrādes veiktspēju un vienlaikus samazinot celulozes kušanas temperatūru.

Ēterifikācijas modifikācijas ietekmes uz citām celulozes funkcijām piemēri:

Izmantojot rafinētu kokvilnu kā pamata izejvielu, pētnieki izmantoja vienpakāpes ēterēšanas procesu, lai sagatavotu karboksimetilhidroksipropilcelulozes kompleksa ēteri ar vienmērīgu reakciju, augstu viskozitāti, labu izturību pret skābēm un sāļu izturību, izmantojot sārmināšanas un ēterizācijas reakcijas. Izmantojot vienpakāpes ēterizācijas procesu, ražotajai karboksimetilhidroksipropilcelulozei ir laba sāls izturība, skābes izturība un šķīdība. Mainot propilēnoksīda un hloretiķskābes relatīvos daudzumus, var iegūt produktus ar atšķirīgu karboksimetila un hidroksipropila saturu. Testa rezultāti liecina, ka ar vienpakāpes metodi ražotajai karboksimetilhidroksipropilcelulozei ir īss ražošanas cikls, zems šķīdinātāja patēriņš, kā arī produktam ir lieliska izturība pret vienvērtīgiem un divvērtīgiem sāļiem un laba skābes izturība.

05. Celulozes ēterifikācijas modifikācijas perspektīva

Celuloze ir svarīga ķīmiska un ķīmiska izejviela, kas ir bagāta ar resursiem, zaļa un videi draudzīga, kā arī atjaunojama. Celulozes ēterifikācijas modifikācijas atvasinājumiem ir teicama veiktspēja, plašs lietojumu klāsts un izcili lietošanas efekti, un tie lielā mērā atbilst tautsaimniecības vajadzībām. Un sociālās attīstības vajadzības, ar nepārtrauktu tehnoloģisko progresu un komercializācijas realizāciju nākotnē, ja celulozes atvasinājumu sintētiskās izejvielas un sintētiskās metodes varēs vairāk industrializēt, tās tiks pilnvērtīgāk izmantotas un realizēt plašāku pielietojumu klāstu. . Vērtība