ساختارهای معمول دواترهای سلولزیدر شکلهای ۱.۱ و ۱.۲ نشان داده شدهاند. هر انگور β-D- دهیدراته شده از یک مولکول سلولز
واحد قندی (واحد تکرارشونده سلولز) با یک گروه اتر در هر یک از موقعیتهای C(2)، C(3) و C(6) جایگزین میشود، یعنی تا سه گروه.
یک گروه اتر. به دلیل وجود گروههای هیدروکسیل، ماکرومولکولهای سلولز دارای پیوندهای هیدروژنی درون مولکولی و بین مولکولی هستند که حل شدن آنها در آب دشوار است.
و حل شدن آن در تقریباً همه حلالهای آلی دشوار است. با این حال، پس از اتری شدن سلولز، گروههای اتر وارد زنجیره مولکولی میشوند،
به این ترتیب، پیوندهای هیدروژنی درون و بین مولکولهای سلولز از بین میروند و آبدوستی آن نیز بهبود مییابد، به طوری که حلالیت آن میتواند بهبود یابد.
تا حد زیادی بهبود یافته است. در میان آنها، شکل 1.1 ساختار کلی دو واحد انیدروگلوکز از زنجیره مولکولی سلولز اتر، R1-R6=H را نشان میدهد.
یا جایگزینهای آلی. 1.2 قطعهای از زنجیره مولکولی کربوکسی متیل هیدروکسی اتیل سلولز است، درجه جایگزینی کربوکسی متیل 0.5.4 است
درجه جایگزینی هیدروکسی اتیل 2.0 و درجه جایگزینی مولی آن 3.0 است.
برای هر جانشین سلولز، مقدار کل اتری شدن آن را میتوان به صورت درجه جانشینی (DS) بیان کرد. ساخته شده از الیاف
از ساختار مولکول اصلی میتوان دریافت که درجه جایگزینی از 0 تا 3 متغیر است. یعنی هر حلقه واحد انیدروگلوکز سلولز
، میانگین تعداد گروههای هیدروکسیل جایگزین شده توسط گروههای اتری کننده عامل اتری کننده. با توجه به گروه هیدروکسی آلکیل سلولز، گروههای جانشینی آن
اتری شدن باید از گروه هیدروکسیل آزاد جدید دوباره آغاز شود. بنابراین، درجه جایگزینی این نوع اتر سلولز را میتوان بر حسب مول بیان کرد.
درجه جانشینی (MS). اصطلاحاً درجه جانشینی مولی، مقدار عامل اتریکننده اضافه شده به هر واحد انیدروگلوکز سلولز را نشان میدهد.
جرم متوسط واکنش دهنده ها.
۱ ساختار کلی یک واحد گلوکز
۲ قطعه از زنجیرههای مولکولی سلولز اتر
۱.۲.۲ طبقهبندی اترهای سلولزی
چه اترهای سلولز، اترهای منفرد باشند و چه اترهای مختلط، خواص آنها تا حدودی متفاوت است. ماکرومولکولهای سلولز
اگر گروه هیدروکسیل حلقه واحد توسط یک گروه آبدوست جایگزین شود، محصول میتواند تحت شرایط درجه جایگزینی پایینتر، درجه جایگزینی پایینتری داشته باشد.
این ماده حلالیت مشخصی در آب دارد؛ اگر با یک گروه آبگریز جایگزین شود، محصول تنها زمانی درجه جایگزینی مشخصی دارد که درجه جایگزینی متوسط باشد.
محصولات اتری شدن سلولز محلول در آب و با جانشینی کمتر، فقط میتوانند در آب متورم شوند یا در محلولهای قلیایی با غلظت کمتر حل شوند.
وسط.
با توجه به انواع جایگزینها، اترهای سلولزی را میتوان به سه دسته تقسیم کرد: گروههای آلکیل، مانند متیل سلولز، اتیل سلولز؛
هیدروکسی آلکیلها، مانند هیدروکسی اتیل سلولز، هیدروکسی پروپیل سلولز؛ و برخی دیگر، مانند کربوکسی متیل سلولز و غیره. اگر یونیزاسیون
اترهای سلولزی را میتوان به موارد زیر تقسیم کرد: یونی، مانند کربوکسی متیل سلولز؛ غیر یونی، مانند هیدروکسی اتیل سلولز؛ مختلط
نوع، مانند هیدروکسی اتیل کربوکسی متیل سلولز. طبق طبقهبندی حلالیت، سلولز را میتوان به موارد زیر تقسیم کرد: محلول در آب، مانند کربوکسی متیل سلولز،
هیدروکسی اتیل سلولز؛ نامحلول در آب، مانند متیل سلولز و غیره
۱.۲.۳ خواص و کاربردهای اترهای سلولزی
اتر سلولز نوعی محصول پس از اصلاح اتری شدن سلولز است و اتر سلولز خواص بسیار مهمی دارد. مانند
این ماده خواص تشکیل فیلم خوبی دارد؛ به عنوان خمیر چاپ، حلالیت خوبی در آب، خواص غلظت دهندگی، احتباس آب و پایداری خوبی دارد؛
5
اتر ساده بیبو، غیرسمی و زیستسازگاری خوبی دارد. در میان آنها، کربوکسی متیل سلولز (CMC) دارای «مونو سدیم گلوتامات صنعتی» است.
لقب
۱.۲.۳.۱ تشکیل لایه نازک
درجه اتری شدن سلولز اتر تأثیر زیادی بر خواص تشکیل فیلم آن مانند توانایی تشکیل فیلم و استحکام پیوند دارد. سلولز اتر
به دلیل استحکام مکانیکی خوب و سازگاری خوب با رزینهای مختلف، میتوان از آن در فیلمهای پلاستیکی، چسبها و سایر مواد استفاده کرد.
آماده سازی مواد.
۱.۲.۳.۲ انحلالپذیری
به دلیل وجود گروههای هیدروکسیل زیاد روی حلقه واحد گلوکز حاوی اکسیژن، اترهای سلولزی حلالیت بهتری در آب دارند.
بسته به جایگزین اتر سلولز و درجه جایگزینی، گزینشپذیری متفاوتی برای حلالهای آلی نیز وجود دارد.
۱.۲.۳.۳ غلیظسازی
اتر سلولز در محلول آبی به شکل کلوئید حل میشود، که در آن درجه پلیمریزاسیون اتر سلولز، سلولز را تعیین میکند.
ویسکوزیته محلول اتر. برخلاف سیالات نیوتنی، ویسکوزیته محلولهای اتر سلولز با نیروی برشی تغییر میکند، و
با توجه به این ساختار ماکرومولکولها، ویسکوزیته محلول با افزایش محتوای جامد اتر سلولز به سرعت افزایش مییابد، با این حال ویسکوزیته محلول
ویسکوزیته نیز با افزایش دما به سرعت کاهش مییابد [33].
۱.۲.۳.۴ تجزیهپذیری
محلول اتر سلولز که برای مدتی در آب حل شده است، باعث رشد باکتریها میشود و در نتیجه باکتریهای آنزیمی تولید میکند و فاز اتر سلولز را از بین میبرد.
واحد گلوکز بدون استخلاف مجاور پیوند برقرار میکند و در نتیجه جرم مولکولی نسبی ماکرومولکول را کاهش میدهد. بنابراین، اترهای سلولز
نگهداری محلولهای آبی نیاز به افزودن مقدار مشخصی از مواد نگهدارنده دارد.
علاوه بر این، اترهای سلولزی خواص منحصر به فرد دیگری مانند فعالیت سطحی، فعالیت یونی، پایداری کف و افزودنی دارند.
عمل ژل. به دلیل این خواص، اترهای سلولز در منسوجات، کاغذسازی، مواد شوینده مصنوعی، لوازم آرایشی، غذا، دارو،
در بسیاری از زمینهها کاربرد گستردهای دارد.
۱.۳ مقدمهای بر مواد خام گیاهی
از بررسی اجمالی اتر سلولز ۱.۲، میتوان دریافت که ماده اولیه برای تهیه اتر سلولز عمدتاً سلولز پنبه است و یکی از مطالب این مبحث
این است که از سلولز استخراج شده از مواد اولیه گیاهی برای جایگزینی سلولز پنبه برای تهیه اتر سلولز استفاده شود. در زیر مختصراً به معرفی این گیاه پرداخته شده است
مواد.
با کاهش منابع مشترک مانند نفت، زغال سنگ و گاز طبیعی، توسعه محصولات مختلف مبتنی بر آنها، مانند الیاف مصنوعی و فیلمهای الیافی، نیز به طور فزایندهای محدود خواهد شد. با توسعه مداوم جامعه و کشورهای جهان (به ویژه ...
این یک کشور توسعهیافته است) که توجه زیادی به مشکل آلودگی محیط زیست دارد. سلولز طبیعی قابلیت تجزیه زیستی و هماهنگی با محیط زیست را دارد.
به تدریج به منبع اصلی مواد الیافی تبدیل خواهد شد.
زمان ارسال: ۲۶ سپتامبر ۲۰۲۲