01. Uvođenje celuloze
Celuloza je makromolekularni polisaharid sastavljen od glukoze. Nerastvorljiv je u vodi i općim organskim rastvaračima. Glavna je komponenta ćelijskog zida biljaka, a ujedno je i najrasprostranjeniji i najzastupljeniji polisaharid u prirodi.
Celuloza je najobilniji obnovljivi resurs na Zemlji, a ujedno je i prirodni polimer s najvećom akumulacijom. Ima prednosti obnovljivosti, potpune biorazgradivosti i dobre biokompatibilnosti.
02. Razlozi za modifikaciju celuloze
Makromolekule celuloze sadrže veliki broj -OH grupa. Zbog djelovanja vodikovih veza, sila između makromolekula je relativno velika, što će dovesti do velike entalpije topljenja △H; s druge strane, u makromolekulama celuloze postoje prstenovi. Kao i kod strukture, krutost molekularnog lanca je veća, što će dovesti do manje promjene entropije topljenja ΔS. Ova dva razloga uzrokuju da temperatura rastopljene celuloze (= △H / △S) postane viša, a temperatura razgradnje celuloze relativno niska. Stoga, kada se celuloza zagrije na određenu temperaturu, pojavit će se vlakna. Fenomen je da se celuloza razgradila prije nego što je počela da se topi, stoga se celulozni materijali ne mogu prvo topiti, a zatim prerađivati metodom oblikovanja.
03. Značaj modifikacije celuloze
S postepenim iscrpljivanjem fosilnih resursa i sve ozbiljnijim ekološkim problemima uzrokovanim otpadnim tekstilom od hemijskih vlakana, razvoj i korištenje prirodnih obnovljivih vlaknastih materijala postalo je jedno od žarišta na koje ljudi obraćaju pažnju. Celuloza je najzastupljeniji obnovljivi prirodni resurs u prirodi. Ima odlična svojstva kao što su dobra higroskopnost, antistatičnost, jaka propusnost zraka, dobro bojenje, udobnost nošenja, jednostavna obrada tekstila i biorazgradivost. Ima karakteristike koje su neuporedive s hemijskim vlaknima.
Molekule celuloze sadrže veliki broj hidroksilnih grupa, koje lako formiraju intramolekularne i intermolekularne vodonične veze i razgrađuju se na visokim temperaturama bez topljenja. Međutim, celuloza ima dobru reaktivnost, a njene vodonične veze mogu se uništiti hemijskom modifikacijom ili reakcijom kalemljenja, što može efikasno sniziti tačku topljenja. Kao razni industrijski proizvodi, široko se koristi u tekstilu, membranskoj separaciji, plastici, duhanu i premazima.
04. Modifikacija eterifikacijom celuloze
Celulozni etar je vrsta celuloznog derivata dobijenog eterifikacijskom modifikacijom celuloze. Široko se koristi zbog svojih odličnih svojstava zgušnjavanja, emulgiranja, suspendiranja, stvaranja filma, zaštitnog koloida, zadržavanja vlage i prianjanja. Koristi se u hrani, medicini, proizvodnji papira, bojama, građevinskim materijalima itd.
Eterifikacija celuloze je niz derivata koji nastaju reakcijom hidroksilnih grupa na molekularnom lancu celuloze sa alkilirajućim agensima pod alkalnim uslovima. Potrošnja hidroksilnih grupa smanjuje broj intermolekularnih vodoničnih veza kako bi se smanjile intermolekularne sile, čime se poboljšava termička stabilnost celuloze, poboljšavaju performanse obrade materijala i istovremeno smanjuje tačka topljenja celuloze.
Primjeri efekata modifikacije eterifikacije na druge funkcije celuloze:
Koristeći rafinirani pamuk kao osnovnu sirovinu, istraživači su koristili jednostepeni proces eterifikacije kako bi pripremili karboksimetil hidroksipropil celulozni kompleksni etar sa ujednačenom reakcijom, visokom viskoznošću, dobrom otpornošću na kiseline i soli putem reakcija alkalizacije i eterifikacije. Korištenjem jednostepenog procesa eterifikacije, proizvedena karboksimetil hidroksipropil celuloza ima dobru otpornost na soli, kiseline i rastvorljivost. Promjenom relativnih količina propilen oksida i hlorosirćetne kiseline, mogu se pripremiti proizvodi sa različitim sadržajem karboksimetil i hidroksipropil grupe. Rezultati ispitivanja pokazuju da karboksimetil hidroksipropil celuloza proizvedena jednostepenom metodom ima kratak proizvodni ciklus, nisku potrošnju rastvarača, te da proizvod ima odličnu otpornost na monovalentne i dvovalentne soli i dobru otpornost na kiseline.
05. Mogućnost modifikacije eterifikacijom celuloze
Celuloza je važna hemijska i hemijska sirovina koja je bogata resursima, zelena je i ekološki prihvatljiva, te obnovljiva. Derivati modifikacije eterifikacijom celuloze imaju odlične performanse, širok spektar upotrebe i odlične efekte upotrebe, te u velikoj mjeri zadovoljavaju potrebe nacionalne ekonomije. I potrebe društvenog razvoja, uz kontinuirani tehnološki napredak i ostvarivanje komercijalizacije u budućnosti, ako se sintetičke sirovine i sintetičke metode derivata celuloze mogu više industrijalizirati, bit će potpunije iskorišteni i ostvarit će širi spektar primjene. Vrijednost
Vrijeme objave: 20. februar 2023.