01. Introduktion af cellulose
Cellulose er et makromolekylært polysaccharid bestående af glukose. Uopløseligt i vand og generelle organiske opløsningsmidler. Det er hovedkomponenten i plantecellevæggen og er også det mest udbredte og mest udbredte polysaccharid i naturen.
Cellulose er den mest rigelige vedvarende ressource på jorden, og det er også den naturlige polymer med den største akkumulering. Den har fordelene ved at være vedvarende, fuldstændig bionedbrydelig og have god biokompatibilitet.
02. Årsager til at modificere cellulose
Cellulosemakromolekyler indeholder et stort antal -OH-grupper. På grund af effekten af hydrogenbindinger er kraften mellem makromolekylerne relativt stor, hvilket fører til en stor smelteenthalpi △H; på den anden side er der ringe i cellulosemakromolekyler. Ligesom strukturen er stivheden af molekylkæden større, hvilket fører til en mindre ændring i smelteentropien ΔS. Disse to grunde gør, at temperaturen af smeltet cellulose (= △H / △S) bliver højere, og celluloses nedbrydningstemperatur bliver relativt lav. Derfor, når cellulose opvarmes til en bestemt temperatur, vil der opstå fibre. Fænomenet, at cellulose er blevet nedbrudt, før den begynder at smelte, derfor kan forarbejdning af cellulosematerialer ikke anvende metoden med først at smelte og derefter at støbe.
03. Betydningen af cellulosemodifikation
Med den gradvise udtømning af fossile ressourcer og de stadig mere alvorlige miljøproblemer forårsaget af tekstilaffald fra kemiske fibre er udvikling og udnyttelse af naturlige, fornyelige fibermaterialer blevet et af de hotspots, som folk lægger vægt på. Cellulose er den mest udbredte fornyelige naturressource i naturen. Den har fremragende egenskaber såsom god hygroskopicitet, antistatisk egenskaber, stærk luftgennemtrængelighed, god farvning, behagelig brug, nem tekstilforarbejdning og bionedbrydelighed. Den har egenskaber, der er uforlignelige med kemiske fibre.
Cellulosemolekyler indeholder et stort antal hydroxylgrupper, som let danner intramolekylære og intermolekylære hydrogenbindinger, og de nedbrydes ved høje temperaturer uden at smelte. Cellulose har dog god reaktivitet, og dens hydrogenbinding kan ødelægges ved kemisk modifikation eller podningsreaktion, hvilket effektivt kan sænke smeltepunktet. Som en række industriprodukter anvendes det i vid udstrækning i tekstiler, membranseparation, plast, tobak og belægninger.
04. Modifikation af celluloseforethering
Celluloseether er en slags cellulosederivat, der opnås ved etherificering af cellulose. Det er meget anvendt på grund af dets fremragende fortykkelses-, emulgerings-, suspensions-, filmdannelses-, beskyttende kolloid-, fugtretentions- og vedhæftningsegenskaber. Det anvendes i fødevarer, medicin, papirfremstilling, maling, byggematerialer osv.
Æterificering af cellulose er en række derivater produceret ved reaktion af hydroxylgrupper på cellulosemolekylkæden med alkyleringsmidler under alkaliske forhold. Forbruget af hydroxylgrupper reducerer antallet af intermolekylære hydrogenbindinger, hvilket reducerer de intermolekylære kræfter og derved forbedrer celluloses termiske stabilitet, forbedrer materialernes forarbejdningsevne og reducerer samtidig celluloses smeltepunkt.
Eksempler på effekter af etherificeringsmodifikation på andre funktioner af cellulose:
Ved at bruge raffineret bomuld som det grundlæggende råmateriale anvendte forskerne en et-trins etherificeringsproces til at fremstille carboxymethylhydroxypropylcellulose-kompleksether med ensartet reaktion, høj viskositet, god syrebestandighed og saltbestandighed gennem alkaliserings- og etherificeringsreaktioner. Ved hjælp af et-trins etherificeringsproces har den producerede carboxymethylhydroxypropylcellulose god saltbestandighed, syrebestandighed og opløselighed. Ved at ændre de relative mængder af propylenoxid og chloreddikesyre kan der fremstilles produkter med forskellige carboxymethyl- og hydroxypropylindhold. Testresultaterne viser, at carboxymethylhydroxypropylcellulose produceret ved et-trinsmetoden har en kort produktionscyklus, lavt opløsningsmiddelforbrug, og produktet har fremragende modstandsdygtighed over for monovalente og divalente salte og god syrebestandighed.
05. Udsigt til modifikation af celluloseforethering
Cellulose er et vigtigt kemisk råmateriale, der er rigt på ressourcer, grønt, miljøvenligt og vedvarende. Derivaterne af celluloseforethringsmodifikation har fremragende ydeevne, et bredt anvendelsesområde og fremragende brugseffekter og opfylder i vid udstrækning den nationale økonomis behov. Og i takt med den sociale udvikling, de fortsatte teknologiske fremskridt og realiseringen af kommercialisering i fremtiden, vil syntetiske råmaterialer og syntetiske metoder til cellulosederivater blive mere industrialiserede, hvilket vil gøre dem mere fuldt udnyttede og give dem en bredere vifte af anvendelser. Værdi
Opslagstidspunkt: 20. feb. 2023