01. Tselluloosi tutvustus
Tselluloos on glükoosist koosnev makromolekulaarne polüsahhariid. Vees ja üldistes orgaanilistes lahustites lahustumatu. See on taimerakkude seina peamine komponent ning ka looduses kõige levinum ja rikkalikum polüsahhariid.
Tselluloos on Maal kõige rikkalikum taastuv ressurss ja ka kõige suurema akumuleerumisega looduslik polümeer. Selle eelised on taastuvus, täielik biolagunevus ja hea bioühilduvus.
02. Tselluloosi modifitseerimise põhjused
Tselluloosi makromolekulid sisaldavad suurel hulgal -OH rühmi. Vesiniksidemete mõju tõttu on makromolekulide vaheline jõud suhteliselt suur, mis viib suure sulamisentroopiani △H; teisest küljest on tselluloosi makromolekulides tsüklid. Sarnaselt struktuurile on molekulaarahela jäikus suurem, mis viib väiksema sulamisentroopia muutuseni ΔS. Need kaks põhjust põhjustavad sula tselluloosi temperatuuri (= △H / △S) tõusu ja tselluloosi lagunemistemperatuuri langust. Seega, kui tselluloos kuumutatakse teatud temperatuurini, tekivad kiud, mis tähendab, et tselluloos laguneb enne sulamist. Seetõttu ei saa tselluloosmaterjalide töötlemisel kasutada meetodit, kus see kõigepealt sulatatakse ja seejärel vormitakse.
03. Tselluloosi modifitseerimise olulisus
Fossiilsete ressursside järkjärgulise ammendumise ja keemiliste kiudude tekstiilijäätmete põhjustatud üha tõsisemate keskkonnaprobleemide tõttu on looduslike taastuvate kiudmaterjalide arendamine ja kasutamine muutunud üheks olulisemaks teemaks, millele inimesed tähelepanu pööravad. Tselluloos on looduses kõige levinum taastuv loodusvara. Sellel on suurepärased omadused, nagu hea hügroskoopsus, antistaatiline elekter, tugev õhu läbilaskvus, hea värvitavus, mugav kandmine, lihtne tekstiilitöötlus ja biolagunevus. Sellel on omadused, mis on keemiliste kiududega võrreldamatud.
Tselluloosi molekulid sisaldavad suurt hulka hüdroksüülrühmi, mis moodustavad kergesti molekulisiseseid ja molekulidevahelisi vesiniksidemeid ning lagunevad kõrgel temperatuuril sulamata. Tselluloosil on aga hea reaktsioonivõime ja selle vesiniksidemeid saab keemilise modifitseerimise või pookimisreaktsiooni abil hävitada, mis võib sulamistemperatuuri tõhusalt alandada. Seda kasutatakse laialdaselt mitmesugustes tööstustoodetes, näiteks tekstiilides, membraanide eraldamises, plastides, tubakas ja katetes.
04. Tselluloosi eeterdamise modifitseerimine
Tselluloosi eeter on tselluloosi derivaat, mis saadakse tselluloosi eeterdamise teel modifitseerimise teel. Seda kasutatakse laialdaselt tänu oma suurepärastele paksenemis-, emulgeerimis-, suspensiooni-, kilemoodustus-, kaitsekolloid-, niiskust säilitavatele ja adhesiooniomadustele. Kasutatakse toidus, meditsiinis, paberitootmises, värvides, ehitusmaterjalides jne.
Tselluloosi eeterdamine on derivaatide seeria, mis tekib tselluloosi molekulaarahela hüdroksüülrühmade reageerimisel alküülivate ainetega aluselistes tingimustes. Hüdroksüülrühmade tarbimine vähendab molekulidevaheliste vesiniksidemete arvu, vähendades seeläbi molekulidevahelisi jõude, parandades seeläbi tselluloosi termilist stabiilsust, materjalide töötlemisomadusi ja samal ajal alandades tselluloosi sulamistemperatuuri.
Näited eeterdamise modifikatsiooni mõjust tselluloosi teistele funktsioonidele:
Kasutades põhitoorainena rafineeritud puuvilla, valmistasid teadlased üheastmelise eeterdamisprotsessi abil ühtlase reaktsiooni, kõrge viskoossuse, hea happekindluse ja soolakindlusega karboksümetüülhüdroksüpropüültselluloosi komplekseetrit leelistamise ja eeterdamise reaktsioonide abil. Üheastmelise eeterdamisprotsessi abil on toodetud karboksümetüülhüdroksüpropüültselluloosil hea soolakindlus, happekindlus ja lahustuvus. Propüleenoksiidi ja kloroäädikhappe suhteliste koguste muutmisega saab valmistada erineva karboksümetüül- ja hüdroksüpropüüli sisaldusega tooteid. Katsetulemused näitavad, et üheastmelise meetodiga toodetud karboksümetüülhüdroksüpropüültselluloosil on lühike tootmistsükkel, väike lahustikulu ning tootel on suurepärane vastupidavus ühevalentsete ja kahevalentsete soolade suhtes ja hea happekindlus.
05. Tselluloosi eeterdamise modifitseerimise väljavaade
Tselluloos on oluline keemiline ja keemiline tooraine, mis on ressursirikas, roheline ja keskkonnasõbralik ning taastuv. Tselluloosi eeterdamise modifitseerimise derivaatidel on suurepärased omadused, lai kasutusala ja suurepärased kasutusefektid ning need vastavad suures osas riigi majanduse vajadustele. Ja sotsiaalse arengu vajadused, pidev tehnoloogiline areng ja tulevane kommertsialiseerimine, kui sünteetilisi tooraineid ja tselluloosi derivaatide sünteesimeetodeid saab rohkem industrialiseerida, siis neid saab täielikumalt kasutada ja neil on laiem valik rakendusi. Väärtus
Postituse aeg: 20. veebruar 2023