Typické struktury dvouétery celulózyjsou uvedeny na obrázcích 1.1 a 1.2. Každý β-D-dehydratovaný hrozn s molekulou celulózy
Cukerná jednotka (opakující se jednotka celulózy) je substituována jednou etherovou skupinou v pozicích C(2), C(3) a C(6), tj. až třemi
etherová skupina. Vzhledem k přítomnosti hydroxylových skupin mají makromolekuly celulózy intramolekulární a intermolekulární vodíkové vazby, které se ve vodě obtížně rozpouštějí.
A je obtížné rozpustit ho téměř ve všech organických rozpouštědlech. Po etherifikaci celulózy se však do molekulárního řetězce zavádějí etherové skupiny,
Tímto způsobem se ničí vodíkové vazby uvnitř molekul celulózy a mezi nimi a zároveň se zlepšuje její hydrofilnost, takže se může zlepšit její rozpustnost.
výrazně vylepšené. Mezi nimi je na obrázku 1.1 obecná struktura dvou anhydroglukózových jednotek molekulárního řetězce etheru celulózy, R1-R6=H
nebo organické substituenty. 1.2 je fragment molekulárního řetězce karboxymethylhydroxyethylcelulózy, stupeň substituce karboxymethylu je 0,5,4
Stupeň substituce hydroxyethylu je 2,0 a molární stupeň substituce je 3,0.
Pro každý substituent celulózy lze celkové množství jeho etherifikace vyjádřit jako stupeň substituce (DS). vyrobeno z vláken
Ze struktury primární molekuly je patrné, že stupeň substituce se pohybuje od 0 do 3. To znamená, že každá anhydroglukózová jednotka kruhu celulózy
, průměrný počet hydroxylových skupin substituovaných éterifikačními skupinami éterifikačního činidla. Vzhledem k hydroxyalkylové skupině celulózy je její substituční
Etherifikace by měla být restartována od nové volné hydroxylové skupiny. Stupeň substituce tohoto typu celulózového etheru lze proto vyjádřit v molech.
stupeň substituce (MS). Takzvaný molární stupeň substituce udává množství éterifikačního činidla přidaného ke každé anhydroglukózové jednotce celulózy
Průměrná hmotnost reaktantů.
1 Obecná struktura glukózové jednotky
2 Fragmenty molekulárních řetězců éteru celulózy
1.2.2 Klasifikace etherů celulózy
Ať už jsou ethery celulózy jednotlivé ethery nebo směsné ethery, jejich vlastnosti se poněkud liší. Makromolekuly celulózy
Pokud je hydroxylová skupina jednotkového kruhu substituována hydrofilní skupinou, může mít produkt nižší stupeň substituce za podmínky nižšího stupně substituce.
Má určitou rozpustnost ve vodě; pokud je substituována hydrofobní skupinou, má produkt určitý stupeň substituce pouze tehdy, je-li stupeň substituce střední.
Ve vodě rozpustné, méně substituované produkty etherifikace celulózy mohou bobtnat pouze ve vodě nebo se rozpouštět v méně koncentrovaných alkalických roztocích.
střední.
Podle typů substituentů lze ethery celulózy rozdělit do tří kategorií: alkylové skupiny, jako je methylcelulóza, ethylcelulóza;
Hydroxyalkyly, jako je hydroxyethylcelulóza, hydroxypropylcelulóza; další, jako je karboxymethylcelulóza atd. Pokud ionizace
Klasifikace, ethery celulózy lze rozdělit na: iontové, jako je karboxymethylcelulóza; neiontové, jako je hydroxyethylcelulóza; a směsné
typu, jako je hydroxyethylkarboxymethylcelulóza. Podle klasifikace rozpustnosti lze celulózu rozdělit na: ve vodě rozpustnou, jako je karboxymethylcelulóza,
Hydroxyethylcelulóza; ve vodě nerozpustná, jako je methylcelulóza atd.
1.2.3 Vlastnosti a použití etherů celulózy
Éter celulózy je druh produktu po modifikaci éterifikaci celulózy a éter celulózy má mnoho velmi důležitých vlastností, jako například
Má dobré filmotvorné vlastnosti; jako tisková pasta má dobrou rozpustnost ve vodě, zahušťovací vlastnosti, zadržuje vodu a je stabilní;
5
Čistý éter je bez zápachu, netoxický a má dobrou biokompatibilitu. Mezi nimi karboxymethylcelulóza (CMC) obsahuje „průmyslový glutaman sodný“.
přezdívka.
1.2.3.1 Tvorba filmu
Stupeň etherifikace celulózového éteru má velký vliv na jeho filmotvorné vlastnosti, jako je schopnost tvorby filmu a pevnost vazby. Celulózový éter
Díky své dobré mechanické pevnosti a dobré kompatibilitě s různými pryskyřicemi jej lze použít v plastových fóliích, lepidlech a dalších materiálech.
příprava materiálu.
1.2.3.2 Rozpustnost
Vzhledem k existenci mnoha hydroxylových skupin na kruhu glukózové jednotky obsahující kyslík mají ethery celulózy lepší rozpustnost ve vodě.
V závislosti na substituentu etheru celulózy a stupni substituce existuje také různá selektivita pro organická rozpouštědla.
1.2.3.3 Zahušťování
Éter celulózy se rozpouští ve vodném roztoku ve formě koloidu, přičemž stupeň polymerace éteru celulózy určuje celulózu.
Viskozita etherového roztoku. Na rozdíl od newtonovských kapalin se viskozita roztoků celulózových etherů mění se smykovou silou a
Vzhledem k této struktuře makromolekul se viskozita roztoku rychle zvyšuje se zvyšujícím se obsahem pevných látek v éteru celulózy, nicméně viskozita roztoku
Viskozita také rychle klesá se zvyšující se teplotou [33].
1.2.3.4 Rozložitelnost
Roztok etheru celulózy rozpuštěný ve vodě po určitou dobu způsobí růst bakterií, čímž vzniknou enzymatické bakterie a zničí fázi etheru celulózy.
Sousední nesubstituované glukózové jednotky se vážou, čímž se snižuje relativní molekulová hmotnost makromolekuly. Proto ethery celulózy
Konzervace vodných roztoků vyžaduje přidání určitého množství konzervačních látek.
Kromě toho mají étery celulózy mnoho dalších jedinečných vlastností, jako je povrchová aktivita, iontová aktivita, stabilita pěny a aditivní vlastnosti.
gelové působení. Díky těmto vlastnostem se étery celulózy používají v textilním průmyslu, výrobě papíru, syntetických detergentech, kosmetice, potravinách, lékařství,
Je široce používán v mnoha oborech.
1.3 Úvod do rostlinných surovin
Z přehledu 1.2 éteru celulózy je patrné, že surovinou pro přípravu éteru celulózy je převážně bavlníková celulóza a jedním z obsahů tohoto tématu
Jde o použití celulózy extrahované z rostlinných surovin jako náhrady bavlníkové celulózy k přípravě éteru celulózy. Následuje stručný úvod do rostliny.
materiál.
Vzhledem k tomu, že se běžné zdroje, jako je ropa, uhlí a zemní plyn, ubývají, bude stále více omezován i vývoj různých produktů na jejich bázi, jako jsou syntetická vlákna a vláknité fólie. S neustálým rozvojem společnosti a zemí po celém světě (zejména
Je to rozvinutá země, která věnuje velkou pozornost problému znečištění životního prostředí. Přírodní celulóza má biologickou rozložitelnost a je šetrná k životnímu prostředí.
Postupně se stane hlavním zdrojem vláknitých materiálů.
Čas zveřejnění: 26. září 2022