Estructura dels èters de cel·lulosa

Estructures típiques de duesèters de cel·lulosaes donen a les figures 1.1 i 1.2. Cada raïm deshidratat amb β-D d'una molècula de cel·lulosa

La unitat de sucre (la unitat repetitiva de la cel·lulosa) se substitueix amb un grup èter a les posicions C(2), C(3) i C(6), és a dir, fins a tres

un grup èter. A causa de la presència de grups hidroxil, les macromolècules de cel·lulosa tenen enllaços d'hidrogen intramoleculars i intermoleculars, que són difícils de dissoldre en aigua.

I és difícil de dissoldre en gairebé tots els dissolvents orgànics. Tanmateix, després de l'eterificació de la cel·lulosa, s'introdueixen grups èter a la cadena molecular.

D'aquesta manera, es destrueixen els enllaços d'hidrogen dins i entre les molècules de cel·lulosa, i també es millora la seva hidrofilicitat, de manera que es pot millorar la seva solubilitat.

molt millorat. Entre elles, la figura 1.1 és l'estructura general de dues unitats d'anhidroglucosa de la cadena molecular d'èter de cel·lulosa, R1-R6=H

o substituents orgànics. 1.2 és un fragment de la cadena molecular de carboximetilhidroxietilcel·lulosa, el grau de substitució del carboximetil és de 0.5,4

El grau de substitució de l'hidroxietil és de 2,0 i el grau de substitució molar és de 3,0.

Per a cada substituent de la cel·lulosa, la quantitat total de la seva eterificació es pot expressar com el grau de substitució (DS). fet de fibres

Es pot veure a partir de l'estructura de la molècula principal que el grau de substitució oscil·la entre 0 i 3. És a dir, cada anell d'unitat d'anhidroglucosa de la cel·lulosa

, el nombre mitjà de grups hidroxil substituïts per grups eterificants de l'agent eterificant. A causa del grup hidroxialquil de la cel·lulosa, la seva substitució

L'eterificació s'ha de reiniciar a partir del nou grup hidroxil lliure. Per tant, el grau de substitució d'aquest tipus d'èter de cel·lulosa es pot expressar en mols.

grau de substitució (MS). L'anomenat grau molar de substitució indica la quantitat d'agent eterificant afegit a cada unitat d'anhidroglucosa de cel·lulosa

La massa mitjana dels reactius.

1 Estructura general d'una unitat de glucosa

2 Fragments de cadenes moleculars d'èter de cel·lulosa

1.2.2 Classificació dels èters de cel·lulosa

Tant si els èters de cel·lulosa són èters individuals com èters mixtos, les seves propietats són una mica diferents. Macromolècules de cel·lulosa

Si el grup hidroxil de l'anell unitari està substituït per un grup hidròfil, el producte pot tenir un grau de substitució inferior en la condició d'un grau de substitució inferior.

Té una certa solubilitat en aigua; si està substituït per un grup hidrofòbic, el producte només té un cert grau de substitució quan el grau de substitució és moderat.

Els productes d'eterificació de cel·lulosa solubles en aigua i menys substituïts només es poden inflar en aigua o dissoldre en solucions alcalines menys concentrades.

mig.

Segons els tipus de substituents, els èters de cel·lulosa es poden dividir en tres categories: grups alquil, com ara metilcel·lulosa, etilcel·lulosa;

Hidroxialquils, com ara la hidroxietilcel·lulosa, la hidroxipropilcel·lulosa; altres, com ara la carboximetilcel·lulosa, etc. Si la ionització

Classificació, els èters de cel·lulosa es poden dividir en: iònics, com la carboximetilcel·lulosa; no iònics, com la hidroxietilcel·lulosa; mixtos

tipus, com ara la hidroxietilcarboximetilcel·lulosa. Segons la classificació de la solubilitat, la cel·lulosa es pot dividir en: soluble en aigua, com ara la carboximetilcel·lulosa,

Hidroxietilcel·lulosa; insoluble en aigua, com ara la metilcel·lulosa, etc.

1.2.3 Propietats i aplicacions dels èters de cel·lulosa

L'èter de cel·lulosa és un tipus de producte després de la modificació de l'eterificació de la cel·lulosa, i l'èter de cel·lulosa té moltes propietats molt importants. com ara

Té bones propietats formadores de pel·lícula; com a pasta d'impressió, té bona solubilitat en aigua, propietats espessidores, retenció d'aigua i estabilitat;

5

L'èter pur és inodor, no tòxic i té una bona biocompatibilitat. Entre ells, la carboximetilcel·lulosa (CMC) té "glutamat monosòdic industrial".

sobrenom.

1.2.3.1 Formació de pel·lícules

El grau d'eterificació de l'èter de cel·lulosa té una gran influència en les seves propietats formadores de pel·lícula, com ara la capacitat de formació de pel·lícula i la força d'unió. Èter de cel·lulosa

A causa de la seva bona resistència mecànica i la seva bona compatibilitat amb diverses resines, es pot utilitzar en pel·lícules de plàstic, adhesius i altres materials.

preparació de materials.

1.2.3.2 Solubilitat

A causa de l'existència de molts grups hidroxil a l'anell de la unitat de glucosa que conté oxigen, els èters de cel·lulosa tenen una millor solubilitat en aigua.

Depenent del substituent èter de cel·lulosa i del grau de substitució, també hi ha diferent selectivitat per als dissolvents orgànics.

1.2.3.3 Engruiximent

L'èter de cel·lulosa es dissol en una solució aquosa en forma de col·loide, on el grau de polimerització de l'èter de cel·lulosa determina la cel·lulosa.

Viscositat de la solució d'èter. A diferència dels fluids newtonians, la viscositat de les solucions d'èter de cel·lulosa canvia amb la força de cisallament i

A causa d'aquesta estructura de les macromolècules, la viscositat de la solució augmentarà ràpidament amb l'augment del contingut sòlid d'èter de cel·lulosa, però la viscositat de la solució

La viscositat també disminueix ràpidament amb l'augment de la temperatura [33].

1.2.3.4 Degradabilitat

La solució d'èter de cel·lulosa dissolta en aigua durant un període de temps farà créixer bacteris, produint així bacteris enzimàtics i destruint la fase d'èter de cel·lulosa.

La unitat de glucosa no substituïda adjacent s'enllaça, reduint així la massa molecular relativa de la macromolècula. Per tant, els èters de cel·lulosa

La conservació de solucions aquoses requereix l'addició d'una certa quantitat de conservants.

A més, els èters de cel·lulosa tenen moltes altres propietats úniques com ara l'activitat superficial, l'activitat iònica, l'estabilitat de l'escuma i la capacitat d'addició.

acció de gel. A causa d'aquestes propietats, els èters de cel·lulosa s'utilitzen en tèxtils, fabricació de paper, detergents sintètics, cosmètics, aliments, medicaments,

S'utilitza àmpliament en molts camps.

1.3 Introducció a les matèries primeres vegetals

A partir de la descripció general de l'èter de cel·lulosa 1.2, es pot veure que la matèria primera per a la preparació de l'èter de cel·lulosa és principalment cel·lulosa de cotó, i un dels continguts d'aquest tema

Es tracta d'utilitzar cel·lulosa extreta de matèries primeres vegetals per substituir la cel·lulosa de cotó per preparar èter de cel·lulosa. A continuació, es presenta una breu introducció a la planta.

material.

A mesura que els recursos comuns com el petroli, el carbó i el gas natural disminueixen, el desenvolupament de diversos productes basats en ells, com ara fibres sintètiques i pel·lícules de fibra, també es veurà cada cop més restringit. Amb el desenvolupament continu de la societat i dels països de tot el món (especialment

És un país desenvolupat) que presta molta atenció al problema de la contaminació ambiental. La cel·lulosa natural té biodegradabilitat i coordinació ambiental.

Gradualment es convertirà en la principal font de materials de fibra.


Data de publicació: 26 de setembre de 2022