Типични структури от двецелулозни етериса дадени на фигури 1.1 и 1.2. Всяко β-D-дехидратирано грозде от целулозна молекула
Захарната единица (повтарящата се единица на целулозата) е заместена с по една етерна група в позициите C(2), C(3) и C(6), т.е. до три
етерна група. Поради наличието на хидроксилни групи, целулозните макромолекули имат вътрешномолекулни и междумолекулни водородни връзки, които са трудни за разтваряне във вода.
И е трудно да се разтвори в почти всички органични разтворители. След етерификация на целулозата обаче, етерните групи се въвеждат в молекулната верига,
По този начин водородните връзки в и между молекулите на целулозата се разрушават и нейната хидрофилност също се подобрява, така че нейната разтворимост може да се подобри.
значително подобрени. Сред тях, Фигура 1.1 показва общата структура на две анхидроглюкозни единици от молекулната верига на целулозния етер, R1-R6=H
или органични заместители. 1.2 е фрагмент от карбоксиметил хидроксиетил целулозна молекулна верига, степента на заместване на карбоксиметил е 0.5,4
Степента на заместване на хидроксиетила е 2.0, а моларната степен на заместване е 3.0.
За всеки заместител на целулозата, общото количество на неговата етерификация може да се изрази като степен на заместване (DS).
От структурата на основната молекула може да се види, че степента на заместване варира от 0 до 3. Тоест, всяка анхидроглюкозна единица пръстен от целулоза
, средният брой хидроксилни групи, заместени с етерифициращи групи на етерифициращия агент. Поради хидроксиалкилната група на целулозата, нейното заместване
Етерификацията трябва да се рестартира от новата свободна хидроксилна група. Следователно, степента на заместване на този тип целулозен етер може да се изрази в молове.
степен на заместване (MS). Така наречената моларна степен на заместване показва количеството етерифициращ агент, добавен към всяка анхидроглюкозна единица от целулозата
Средната маса на реагентите.
1 Обща структура на глюкозна единица
2 Фрагменти от молекулни вериги на целулозния етер
1.2.2 Класификация на целулозни етери
Независимо дали целулозните етери са единични етери или смесени етери, техните свойства са малко по-различни. Целулозни макромолекули
Ако хидроксилната група на единичния пръстен е заместена с хидрофилна група, продуктът може да има по-ниска степен на заместване при условие на по-ниска степен на заместване.
Той има определена разтворимост във вода; ако е заместен с хидрофобна група, продуктът има определена степен на заместване само когато степента на заместване е умерена.
Водоразтворими, по-слабо заместени продукти от етерификация на целулоза могат да набъбват само във вода или да се разтварят в по-слабо концентрирани алкални разтвори.
средата.
Според видовете заместители, целулозните етери могат да бъдат разделени на три категории: алкилови групи, като метилцелулоза, етилцелулоза;
Хидроксиалкили, като хидроксиетилцелулоза, хидроксипропилцелулоза; други, като карбоксиметилцелулоза и др. Ако йонизацията
Класификация, целулозните етери могат да бъдат разделени на: йонни, като карбоксиметилцелулоза; нейонни, като хидроксиетилцелулоза; смесени
вид, като хидроксиетил карбоксиметил целулоза. Според класификацията на разтворимостта, целулозата може да се раздели на: водоразтворима, като карбоксиметил целулоза,
Хидроксиетилцелулоза; неразтворима във вода, като метилцелулоза и др.
1.2.3 Свойства и приложения на целулозните етери
Целулозният етер е вид продукт, получен след модификация чрез етерификация на целулозата, а целулозният етер има много важни свойства, като например
Има добри филмообразуващи свойства; като печатна паста има добра водоразтворимост, сгъстяващи свойства, задържане на вода и стабилност;
5
Обикновеният етер е без мирис, нетоксичен и има добра биосъвместимост. Сред тях, карбоксиметилцелулозата (CMC) има „индустриален мононатриев глутамат“.
прякор.
1.2.3.1 Образуване на филм
Степента на етерификация на целулозния етер има голямо влияние върху неговите филмообразуващи свойства, като например способност за образуване на филм и здравина на свързване. Целулозен етер
Поради добрата си механична якост и добрата съвместимост с различни смоли, може да се използва в пластмасови филми, лепила и други материали.
подготовка на материала.
1.2.3.2 Разтворимост
Поради наличието на много хидроксилни групи върху пръстена на кислородсъдържащата глюкозна единица, целулозните етери имат по-добра разтворимост във вода.
В зависимост от заместителя на целулозния етер и степента на заместване, има различна селективност и за органични разтворители.
1.2.3.3 Сгъстяване
Целулозният етер се разтваря във воден разтвор под формата на колоид, като степента на полимеризация на целулозния етер определя целулозата.
Вискозитет на етерен разтвор. За разлика от нютоновите флуиди, вискозитетът на целулозните етерни разтвори се променя със силата на срязване и
Поради тази структура на макромолекулите, вискозитетът на разтвора ще се увеличи бързо с увеличаване на съдържанието на твърди вещества в целулозния етер, но вискозитетът на разтвора
Вискозитетът също намалява бързо с повишаване на температурата [33].
1.2.3.4 Разградимост
Разтворът на целулозен етер, разтворен във вода за определен период от време, ще развие бактерии, като по този начин ще произведе ензимни бактерии и ще разруши фазата на целулозния етер.
Съседните незаместени глюкозни единици се свързват, като по този начин намаляват относителната молекулна маса на макромолекулата. Следователно, целулозните етери
Консервирането на водни разтвори изисква добавянето на определено количество консерванти.
В допълнение, целулозните етери имат много други уникални свойства, като повърхностна активност, йонна активност, стабилност на пяната и адитивни свойства.
гел действие. Поради тези свойства, целулозните етери се използват в текстила, производството на хартия, синтетичните детергенти, козметиката, храните, медицината,
Той се използва широко в много области.
1.3 Въведение в растителните суровини
От общия преглед на 1.2 целулозен етер може да се види, че суровината за получаването на целулозен етер е главно памучна целулоза и едно от съдържанието на тази тема
Това е да се използва целулоза, извлечена от растителни суровини, за да се замени памучната целулоза за приготвяне на целулозен етер. Следва кратко въведение в растението.
материал.
Тъй като общи ресурси като петрол, въглища и природен газ намаляват, разработването на различни продукти, базирани на тях, като например синтетични влакна и влакнести филми, също ще бъде все по-ограничено. С непрекъснатото развитие на обществото и държавите по света (особено
Това е развита страна, която обръща голямо внимание на проблема със замърсяването на околната среда. Естествената целулоза е биоразградима и е екологично координирана.
Постепенно ще се превърне в основен източник на влакнести материали.
Време на публикуване: 26 септември 2022 г.