Estructuras típicas de doséteres de celulosase muestran en las Figuras 1.1 y 1.2. Cada uva β-D-deshidratada de una molécula de celulosa
La unidad de azúcar (la unidad repetitiva de la celulosa) se sustituye con un grupo éter en cada una de las posiciones C(2), C(3) y C(6), es decir, hasta tres
un grupo éter. Debido a la presencia de grupos hidroxilo, las macromoléculas de celulosa tienen enlaces de hidrógeno intramoleculares e intermoleculares, que son difíciles de disolver en agua.
Y es difícil de disolver en casi todos los disolventes orgánicos. Sin embargo, después de la eterificación de la celulosa, se introducen grupos éter en la cadena molecular,
De esta forma, se destruyen los enlaces de hidrógeno dentro y entre las moléculas de celulosa, y también se mejora su hidrofilicidad, de manera que se puede mejorar su solubilidad.
mejorado notablemente. Entre ellos, la Figura 1.1 es la estructura general de dos unidades de anhidroglucosa de la cadena molecular del éter de celulosa, R1-R6=H
o sustituyentes orgánicos. 1.2 es un fragmento de la cadena molecular de carboximetilhidroxietilcelulosa, el grado de sustitución de carboximetilo es 0,5,4
El grado de sustitución del hidroxietilo es 2,0, y el grado de sustitución molar es 3,0.
Para cada sustituyente de la celulosa, la cantidad total de su eterificación se puede expresar como el grado de sustitución (GS). hecho de fibras
Se puede observar en la estructura de la molécula principal que el grado de sustitución varía de 0 a 3. Es decir, cada anillo de unidad de anhidroglucosa de la celulosa
, el número promedio de grupos hidroxilo sustituidos por grupos eterificantes del agente eterificante. Debido al grupo hidroxialquilo de la celulosa, su sustitución
La eterificación debe reiniciarse a partir del nuevo grupo hidroxilo libre. Por lo tanto, el grado de sustitución de este tipo de éter de celulosa puede expresarse en moles.
Grado de sustitución (MS). El denominado grado de sustitución molar indica la cantidad de agente eterificante añadido a cada unidad de anhidroglucosa de la celulosa.
La masa promedio de los reactivos.
1. Estructura general de una unidad de glucosa
2 Fragmentos de cadenas moleculares de éter de celulosa
1.2.2 Clasificación de los éteres de celulosa
Ya sean éteres simples o mixtos, las propiedades de los éteres de celulosa difieren ligeramente. Macromoléculas de celulosa
Si el grupo hidroxilo del anillo unitario se sustituye por un grupo hidrófilo, el producto puede tener un grado de sustitución menor bajo la condición de un grado de sustitución menor.
Tiene cierta solubilidad en agua; si se sustituye por un grupo hidrófobo, el producto tiene cierto grado de sustitución solo cuando el grado de sustitución es moderado.
Los productos de eterificación de celulosa solubles en agua y menos sustituidos solo pueden hincharse en agua o disolverse en soluciones alcalinas menos concentradas.
medio.
Según el tipo de sustituyentes, los éteres de celulosa se pueden dividir en tres categorías: grupos alquilo, como la metilcelulosa y la etilcelulosa;
Hidroxialquilos, como la hidroxietilcelulosa, la hidroxipropilcelulosa; otros, como la carboximetilcelulosa, etc. Si la ionización
Clasificación: los éteres de celulosa se pueden dividir en: iónicos, como la carboximetilcelulosa; no iónicos, como la hidroxietilcelulosa; mixtos
tipo, como la hidroxietil carboximetilcelulosa. Según la clasificación de solubilidad, la celulosa se puede dividir en: soluble en agua, como la carboximetilcelulosa,
Hidroxietilcelulosa; insoluble en agua, como la metilcelulosa, etc.
1.2.3 Propiedades y aplicaciones de los éteres de celulosa
El éter de celulosa es un tipo de producto que se obtiene tras la modificación por eterificación de la celulosa, y posee muchas propiedades muy importantes, como:
Tiene buenas propiedades filmógenas; como pasta de impresión, tiene buena solubilidad en agua, propiedades espesantes, retención de agua y estabilidad;
5
El éter común es inodoro, no tóxico y tiene buena biocompatibilidad. Entre ellos, la carboximetilcelulosa (CMC) contiene “glutamato monosódico industrial”.
apodo.
1.2.3.1 Formación de la película
El grado de eterificación del éter de celulosa influye enormemente en sus propiedades filmógenas, como la capacidad de formación de película y la fuerza de adhesión.
Gracias a su buena resistencia mecánica y su buena compatibilidad con diversas resinas, puede utilizarse en películas plásticas, adhesivos y otros materiales.
preparación del material.
1.2.3.2 Solubilidad
Debido a la existencia de muchos grupos hidroxilo en el anillo de la unidad de glucosa que contiene oxígeno, los éteres de celulosa tienen mejor solubilidad en agua.
Dependiendo del sustituyente del éter de celulosa y del grado de sustitución, también existe una selectividad diferente para los disolventes orgánicos.
1.2.3.3 Espesamiento
El éter de celulosa se disuelve en solución acuosa en forma de coloide, donde el grado de polimerización del éter de celulosa determina la celulosa.
Viscosidad de la solución de éter. A diferencia de los fluidos newtonianos, la viscosidad de las soluciones de éter de celulosa cambia con la fuerza de corte y
Debido a esta estructura de las macromoléculas, la viscosidad de la solución aumentará rápidamente con el aumento del contenido sólido de éter de celulosa, sin embargo la viscosidad de la solución
La viscosidad también disminuye rápidamente con el aumento de la temperatura [33].
1.2.3.4 Degradabilidad
La solución de éter de celulosa disuelta en agua durante un período de tiempo propiciará el crecimiento de bacterias, produciendo así bacterias enzimáticas y destruyendo la fase de éter de celulosa.
Los enlaces de la unidad de glucosa no sustituida adyacente reducen así la masa molecular relativa de la macromolécula. Por lo tanto, los éteres de celulosa
La conservación de soluciones acuosas requiere la adición de una cierta cantidad de conservantes.
Además, los éteres de celulosa poseen muchas otras propiedades únicas, como actividad superficial, actividad iónica, estabilidad de la espuma y propiedades aditivas.
acción gelificante. Debido a estas propiedades, los éteres de celulosa se utilizan en textiles, fabricación de papel, detergentes sintéticos, cosméticos, alimentos, medicina,
Se utiliza ampliamente en muchos campos.
1.3 Introducción a las materias primas vegetales
A partir de la descripción general del éter de celulosa 1.2, se puede observar que la materia prima para la preparación del éter de celulosa es principalmente celulosa de algodón, y uno de los contenidos de este tema
Se trata de utilizar celulosa extraída de materias primas vegetales para reemplazar la celulosa del algodón en la preparación de éter de celulosa. A continuación, se presenta una breve introducción a la planta.
material.
A medida que disminuyen los recursos comunes como el petróleo, el carbón y el gas natural, el desarrollo de diversos productos basados en ellos, como las fibras sintéticas y las películas de fibra, también se verá cada vez más restringido. Con el continuo desarrollo de la sociedad y los países de todo el mundo (especialmente
Es un país desarrollado que presta mucha atención al problema de la contaminación ambiental. La celulosa natural es biodegradable y respetuosa con el medio ambiente.
Se convertirá gradualmente en la principal fuente de materiales fibrosos.
Fecha de publicación: 26 de septiembre de 2022