Typiske strukturer af tocelluloseethereer vist i figur 1.1 og 1.2. Hver β-D-dehydreret drue af et cellulosemolekyle
Sukkerenheden (celluloses gentagende enhed) er substitueret med én ethergruppe i hver af C(2-), C(3- og C(6)-positionerne, dvs. op til tre
en ethergruppe. På grund af tilstedeværelsen af hydroxylgrupper har cellulosemakromolekyler intramolekylære og intermolekylære hydrogenbindinger, som er vanskelige at opløse i vand.
Og det er vanskeligt at opløse i næsten alle organiske opløsningsmidler. Efter etherificering af cellulose introduceres der dog ethergrupper i molekylkæden,
På denne måde ødelægges hydrogenbindingerne i og mellem cellulosemolekyler, og dens hydrofilicitet forbedres også, så dens opløselighed kan forbedres.
stærkt forbedret. Blandt dem er figur 1.1 den generelle struktur af to anhydroglucoseenheder i celluloseethermolekylkæden, R1-R6=H
eller organiske substituenter. 1,2 er et fragment af carboxymethylhydroxyethylcellulosemolekylkæden, substitutionsgraden af carboxymethyl er 0,5,4
Substitutionsgraden for hydroxyethyl er 2,0, og den molære substitutionsgrad er 3,0.
For hver substituent af cellulose kan den samlede mængde af dens etherificering udtrykkes som substitutionsgraden (DS). lavet af fibre
Det kan ses ud fra primmolekylets struktur, at substitutionsgraden varierer fra 0-3. Det vil sige, at hver anhydroglucose-enhedsring af cellulose
, det gennemsnitlige antal hydroxylgrupper substitueret med etherificerende grupper i etherificeringsmidlet. På grund af hydroxyalkylgruppen i cellulose, dens substitutionelle
Ætherificeringen bør genstartes fra den nye frie hydroxylgruppe. Derfor kan substitutionsgraden af denne type celluloseether udtrykkes i mol.
substitutionsgrad (MS). Den såkaldte molære substitutionsgrad angiver mængden af etherificeringsmiddel, der tilsættes til hver anhydroglucoseenhed af cellulose.
Den gennemsnitlige masse af reaktanterne.
1 Generel struktur af en glukoseenhed
2 Fragmenter af celluloseethermolekylkæder
1.2.2 Klassificering af celluloseethere
Uanset om celluloseethere er enkeltethere eller blandede ethere, er deres egenskaber noget forskellige. Cellulosemakromolekyler
Hvis hydroxylgruppen i enhedsringen er substitueret med en hydrofil gruppe, kan produktet have en lavere substitutionsgrad under forudsætning af en lavere substitutionsgrad.
Det har en vis vandopløselighed; hvis det er substitueret med en hydrofob gruppe, har produktet kun en vis grad af substitution, når substitutionsgraden er moderat.
Vandopløselige, mindre substituerede celluloseforethringsprodukter kan kun kvælde i vand eller opløses i mindre koncentrerede alkaliske opløsninger.
midten.
I henhold til typerne af substituenter kan celluloseethere opdeles i tre kategorier: alkylgrupper, såsom methylcellulose, ethylcellulose;
Hydroxyalkyler, såsom hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose; andre, såsom carboxymethylcellulose osv. Hvis ioniseringen
Klassificering, celluloseethere kan opdeles i: ioniske, såsom carboxymethylcellulose; ikke-ioniske, såsom hydroxyethylcellulose; blandede
type, såsom hydroxyethylcarboxymethylcellulose. I henhold til klassificeringen af opløselighed kan cellulose opdeles i: vandopløselig, såsom carboxymethylcellulose,
Hydroxyethylcellulose; vanduopløselig, såsom methylcellulose osv.
1.2.3 Egenskaber og anvendelser af celluloseethere
Celluloseether er en type produkt efter modifikation af celluloseforethering, og celluloseether har mange meget vigtige egenskaber, som f.eks.
Den har gode filmdannende egenskaber; som trykpasta har den god vandopløselighed, fortykningsegenskaber, vandretention og stabilitet;
5
Almindelig ether er lugtfri, giftfri og har god biokompatibilitet. Blandt dem har carboxymethylcellulose (CMC) "industriel mononatriumglutamat".
kaldenavn.
1.2.3.1 Filmdannelse
Celluloseethers foræterningsgrad har stor indflydelse på dens filmdannende egenskaber, såsom filmdannende evne og bindingsstyrke.
På grund af sin gode mekaniske styrke og gode kompatibilitet med forskellige harpikser kan den anvendes i plastfilm, klæbemidler og andre materialer.
materialeforberedelse.
1.2.3.2 Opløselighed
På grund af tilstedeværelsen af mange hydroxylgrupper på ringen af den iltholdige glukoseenhed har celluloseethere bedre vandopløselighed.
Afhængigt af celluloseethersubstituenten og substitutionsgraden er der også forskellig selektivitet for organiske opløsningsmidler.
1.2.3.3 Fortykkelse
Celluloseether opløses i vandig opløsning i form af et kolloid, hvor celluloseetherens polymerisationsgrad bestemmer celluloseindholdet.
Viskositet af etheropløsning. I modsætning til Newtonske væsker ændrer viskositeten af celluloseetheropløsninger sig med forskydningskraften, og
På grund af denne struktur af makromolekylerne vil opløsningens viskositet stige hurtigt med stigende indhold af celluloseether i faste stoffer, men opløsningens viskositet
Viskositeten falder også hurtigt med stigende temperatur [33].
1.2.3.4 Nedbrydelighed
Celluloseetheropløsningen, der er opløst i vand i et stykke tid, vil vokse bakterier, hvorved der produceres enzymbakterier og celluloseetherfasen ødelægges.
Den tilstødende usubstituerede glukoseenhed binder sig, hvorved makromolekylets relative molekylmasse reduceres. Derfor celluloseethere
Konservering af vandige opløsninger kræver tilsætning af en vis mængde konserveringsmidler.
Derudover har celluloseethere mange andre unikke egenskaber, såsom overfladeaktivitet, ionaktivitet, skumstabilitet og additivitet.
gelvirkning. På grund af disse egenskaber anvendes celluloseethere i tekstiler, papirfremstilling, syntetiske vaskemidler, kosmetik, fødevarer, medicin,
Det er meget udbredt inden for mange områder.
1.3 Introduktion til planteråvarer
Ud fra oversigten over 1.2 celluloseether kan det ses, at råmaterialet til fremstilling af celluloseether hovedsageligt er bomuldscellulose, og et af indholdene i dette emne
Det er at bruge cellulose udvundet af planteråmaterialer til at erstatte bomuldscellulose til fremstilling af celluloseether. Følgende er en kort introduktion til planten
materiale.
Efterhånden som almindelige ressourcer som olie, kul og naturgas svinder ind, vil udviklingen af forskellige produkter baseret på dem, såsom syntetiske fibre og fiberfilm, også blive i stigende grad begrænset. Med den fortsatte udvikling af samfundet og lande rundt om i verden (især
Det er et udviklet land) som er meget opmærksom på problemet med miljøforurening. Naturlig cellulose er bionedbrydelig og miljømæssigt koordineret.
Det vil gradvist blive den vigtigste kilde til fibermaterialer.
Opslagstidspunkt: 26. september 2022