01. Увядзенне цэлюлозы
Цэлюлоза — гэта макрамалекулярны поліцукрыд, які складаецца з глюкозы. Нерастваральны ў вадзе і агульных арганічных растваральніках. Ён з'яўляецца асноўным кампанентам клеткавай сценкі раслін, а таксама найбольш распаўсюджаным і найбольш распаўсюджаным поліцукрыдам у прыродзе.
Цэлюлоза — найбольш распаўсюджаная аднаўляльная крыніца энергіі на зямлі, а таксама прыродны палімер з найбольшымі запасамі. Яна мае такія перавагі, як аднаўляльнасць, поўная біяраскладальнасць і добрая біясумяшчальнасць.
02. Прычыны мадыфікацыі цэлюлозы
Макрамалекулы цэлюлозы ўтрымліваюць вялікую колькасць груп -OH. З-за ўздзеяння вадародных сувязяў сіла паміж макрамалекуламі адносна вялікая, што прыводзіць да вялікай энтальпіі плаўлення △H; з іншага боку, у макрамалекулах цэлюлозы ёсць кольцы. Падобна структуры, калянасць малекулярнага ланцуга большая, што прыводзіць да меншага змены энтрапіі плаўлення ΔS. Гэтыя дзве прычыны прыводзяць да павышэння тэмпературы расплаўленай цэлюлозы (= △H / △S), а тэмпература раскладання цэлюлозы адносна нізкай. Такім чынам, пры награванні цэлюлозы да пэўнай тэмпературы з'яўляюцца валокны. З'ява такая, быццам цэлюлоза расклалася да таго, як пачне плаўіцца, таму апрацоўка цэлюлозных матэрыялаў не можа быць заснавана на метаду спачатку плаўлення, а потым фармавання.
03. Значэнне мадыфікацыі цэлюлозы
З паступовым вычарпаннем выкапнёвых рэсурсаў і ўсё больш сур'ёзнымі экалагічнымі праблемамі, выкліканымі адходамі хімічных валокнаў у тэкстылі, распрацоўка і выкарыстанне натуральных аднаўляльных валакністых матэрыялаў стала адной з галоўных праблем, на якія людзі звяртаюць увагу. Цэлюлоза — найбольш распаўсюджаны аднаўляльны прыродны рэсурс у прыродзе. Яна валодае выдатнымі ўласцівасцямі, такімі як добрая гіграскапічнасць, антыстатычнасць, высокая паветрапранікальнасць, добрая фарбавальнасць, камфорт пры нашэнні, лёгкасць апрацоўкі тэкстылю і біяраскладальнасць. Яна мае характарыстыкі, непараўнальныя з хімічнымі валокнамі.
Малекулы цэлюлозы ўтрымліваюць вялікую колькасць гідраксільных груп, якія лёгка ўтвараюць унутрымалекулярныя і міжмалекулярныя вадародныя сувязі і раскладаюцца пры высокіх тэмпературах без плаўлення. Аднак цэлюлоза мае добрую рэакцыйную здольнасць, і яе вадародныя сувязі могуць быць разбураны хімічнай мадыфікацыяй або рэакцыяй прышчэпкі, што можа эфектыўна знізіць тэмпературу плаўлення. Як разнастайны прамысловы прадукт, яна шырока выкарыстоўваецца ў тэкстыльнай прамысловасці, мембранным падзеле, пластмасах, тытуні і пакрыццях.
04. Мадыфікацыя этэрыфікацыяй цэлюлозы
Эфір цэлюлозы — гэта від вытворнага цэлюлозы, які атрымліваецца шляхам этэрыфікацыйнай мадыфікацыі цэлюлозы. Ён шырока выкарыстоўваецца дзякуючы сваім выдатным уласцівасцям загушчэння, эмульгавання, суспензіі, плёнкаўтварэння, ахоўнага калоіда, утрымання вільгаці і адгезіі. Выкарыстоўваецца ў харчовай прамысловасці, медыцыне, вытворчасці паперы, фарбах, будаўнічых матэрыялах і г.д.
Этэрыфікацыя цэлюлозы — гэта серыя вытворных, якія атрымліваюцца ў выніку рэакцыі гідраксільных груп малекулярнага ланцуга цэлюлозы з алкілуючымі агентамі ў шчолачных умовах. Спажыванне гідраксільных груп памяншае колькасць міжмалекулярных вадародных сувязей, што прыводзіць да зніжэння міжмалекулярных сіл, тым самым паляпшаючы тэрмічную стабільнасць цэлюлозы, паляпшаючы тэхналагічныя характарыстыкі матэрыялаў і адначасова зніжаючы тэмпературу плаўлення цэлюлозы.
Прыклады ўплыву мадыфікацыі этэрыфікацыі на іншыя функцыі цэлюлозы:
Выкарыстоўваючы рафінаваную бавоўну ў якасці асноўнай сыравіны, даследчыкі з дапамогай аднаэтапнага працэсу этэрыфікацыі атрымалі складаны эфір карбаксіметылгідраксіпрапілцэлюлозы з аднастайнай рэакцыяй, высокай глейкасцю, добрай кіслотаўстойлівасцю і соляўстойлівасцю праз рэакцыі падшчолчвання і этэрыфікацыі. Выкарыстоўваючы аднаэтапны працэс этэрыфікацыі, атрыманая карбаксіметылгідраксіпрапілцэлюлоза мае добрую соляўстойлівасць, кіслотаўстойлівасць і растваральнасць. Змяняючы адносную колькасць аксіду прапілену і хларуцтавай кіслаты, можна атрымліваць прадукты з розным утрыманнем карбаксіметылу і гідраксіпрапілу. Вынікі выпрабаванняў паказваюць, што карбаксіметылгідраксіпрапілцэлюлоза, атрыманая аднаэтапным метадам, мае кароткі вытворчы цыкл, нізкае спажыванне растваральніка, а таксама выдатную ўстойлівасць да аднавалентных і двухвалентных соляў і добрую кіслотаўстойлівасць.
05. Перспектывы мадыфікацыі этэрыфікацыяй цэлюлозы
Цэлюлоза — важная хімічная і хімічная сыравіна, багатая рэсурсамі, экалагічна чыстая і аднаўляльная. Вытворныя этэрыфікацыйнай мадыфікацыі цэлюлозы маюць выдатныя характарыстыкі, шырокі спектр прымянення і выдатныя эксплуатацыйныя эфекты, і ў значнай ступені задавальняюць патрэбы нацыянальнай эканомікі. А таксама патрэбы сацыяльнага развіцця, з пастаянным тэхналагічным прагрэсам і рэалізацыяй камерцыялізацыі ў будучыні, калі сінтэтычная сыравіна і сінтэтычныя метады вытворных цэлюлозы будуць больш поўна выкарыстоўвацца і атрымаюць больш шырокі спектр прымянення. Каштоўнасць
Час публікацыі: 20 лютага 2023 г.