Structures typiques de deuxéthers de cellulosesont présentées dans les figures 1.1 et 1.2. Chaque grain de raisin β-D-déshydraté d'une molécule de cellulose
L'unité de sucre (l'unité répétitive de la cellulose) est substituée par un groupe éther à chacune des positions C(2), C(3) et C(6), soit jusqu'à trois fois.
un groupe éther. En raison de la présence de groupes hydroxyle, les macromolécules de cellulose présentent des liaisons hydrogène intramoléculaires et intermoléculaires, ce qui les rend difficilement solubles dans l'eau.
De plus, il est difficilement soluble dans la quasi-totalité des solvants organiques. Cependant, après éthérification de la cellulose, des groupements éther sont introduits dans la chaîne moléculaire.
De cette manière, les liaisons hydrogène à l'intérieur et entre les molécules de cellulose sont détruites, et son hydrophilie est également améliorée, de sorte que sa solubilité peut être améliorée.
grandement amélioré. Parmi eux, la figure 1.1 représente la structure générale de deux unités d'anhydroglucose de la chaîne moléculaire de l'éther de cellulose, R1-R6=H
ou des substituants organiques. 1.2 est un fragment de chaîne moléculaire de carboxyméthylhydroxyéthylcellulose, le degré de substitution du groupe carboxyméthyle est de 0,5,4.
Le degré de substitution de l'hydroxyéthyle est de 2,0 et le degré de substitution molaire est de 3,0.
Pour chaque substituant de la cellulose, le degré total d'éthérification peut être exprimé par le degré de substitution (DS).
L'analyse de la structure de la molécule principale révèle que le degré de substitution varie de 0 à 3. Autrement dit, chaque unité anhydroglucose de la cellulose
, le nombre moyen de groupes hydroxyle substitués par des groupes éthérifiants de l'agent éthérifiant. En raison du groupe hydroxyalkyle de la cellulose, sa substitution
L'éthérification doit être relancée à partir du nouveau groupe hydroxyle libre. Par conséquent, le degré de substitution de ce type d'éther de cellulose peut être exprimé en moles.
Degré de substitution (DS). Le degré de substitution molaire indique la quantité d'agent d'éthérification ajoutée à chaque unité d'anhydroglucose de la cellulose.
La masse moyenne des réactifs.
1. Structure générale d'une unité de glucose
2 Fragments de chaînes moléculaires d'éther de cellulose
1.2.2 Classification des éthers de cellulose
Que les éthers de cellulose soient des éthers simples ou des éthers mixtes, leurs propriétés diffèrent quelque peu. Macromolécules de cellulose
Si le groupe hydroxyle du cycle unitaire est substitué par un groupe hydrophile, le produit peut avoir un degré de substitution inférieur dans des conditions où le degré de substitution est également inférieur.
Il présente une certaine solubilité dans l'eau ; s'il est substitué par un groupe hydrophobe, le produit ne présente un certain degré de substitution que si ce degré est modéré.
Les produits d'éthérification de la cellulose hydrosolubles et moins substitués ne peuvent que gonfler dans l'eau ou se dissoudre dans des solutions alcalines moins concentrées.
milieu.
Selon les types de substituants, les éthers de cellulose peuvent être divisés en trois catégories : les groupes alkyles, tels que la méthylcellulose, l'éthylcellulose ;
Les hydroxyalkyles, comme l'hydroxyéthylcellulose, l'hydroxypropylcellulose ; d'autres, comme la carboxyméthylcellulose, etc. Si l'ionisation
Les éthers de cellulose peuvent être classés en trois catégories : ioniques (comme la carboxyméthylcellulose), non ioniques (comme l’hydroxyéthylcellulose) et mixtes.
Le type, par exemple l'hydroxyéthylcarboxyméthylcellulose. Selon la classification de la solubilité, la cellulose peut être divisée en : soluble dans l'eau, comme la carboxyméthylcellulose,
Hydroxyéthylcellulose ; insoluble dans l'eau, comme la méthylcellulose, etc.
1.2.3 Propriétés et applications des éthers de cellulose
L'éther de cellulose est un produit obtenu après l'éthérification de la cellulose et possède de nombreuses propriétés importantes, comme…
Elle possède de bonnes propriétés filmogènes ; en tant que pâte d'impression, elle présente une bonne solubilité dans l'eau, des propriétés épaississantes, une bonne rétention d'eau et une bonne stabilité ;
5
L'éther pur est inodore, non toxique et biocompatible. Parmi les éthers, la carboxyméthylcellulose (CMC) contient du glutamate monosodique industriel.
surnom.
1.2.3.1 Formation du film
Le degré d'éthérification de l'éther de cellulose influence fortement ses propriétés filmogènes, telles que son aptitude à former un film et sa force de liaison.
Grâce à sa bonne résistance mécanique et à sa bonne compatibilité avec diverses résines, il peut être utilisé dans les films plastiques, les adhésifs et autres matériaux.
préparation du matériel.
1.2.3.2 Solubilité
Grâce à la présence de nombreux groupes hydroxyle sur le cycle de l'unité glucose oxygénée, les éthers de cellulose présentent une meilleure solubilité dans l'eau.
En fonction du substituant éther de cellulose et du degré de substitution, la sélectivité vis-à-vis des solvants organiques varie également.
1.2.3.3 Épaississement
L'éther de cellulose est dissous dans une solution aqueuse sous forme de colloïde, le degré de polymérisation de l'éther de cellulose déterminant la cellulose
Viscosité des solutions d'éther. Contrairement aux fluides newtoniens, la viscosité des solutions d'éther de cellulose varie en fonction de la force de cisaillement.
Du fait de la structure des macromolécules, la viscosité de la solution augmentera rapidement avec l'augmentation de la teneur en éther de cellulose.
La viscosité diminue également rapidement avec l’augmentation de la température [33].
1.2.3.4 Dégradabilité
La solution d'éther de cellulose dissoute dans l'eau pendant un certain temps favorisera la croissance des bactéries, produisant ainsi des bactéries enzymatiques et détruisant la phase d'éther de cellulose.
Les unités de glucose non substituées adjacentes se lient, réduisant ainsi la masse moléculaire relative de la macromolécule. Par conséquent, les éthers de cellulose
La conservation des solutions aqueuses nécessite l'ajout d'une certaine quantité de conservateurs.
De plus, les éthers de cellulose possèdent de nombreuses autres propriétés uniques telles que l'activité de surface, l'activité ionique, la stabilité de la mousse et les propriétés d'additifs.
Action gélifiante. Grâce à ces propriétés, les éthers de cellulose sont utilisés dans les textiles, la fabrication du papier, les détergents synthétiques, les cosmétiques, l'alimentation, la médecine,
Il est largement utilisé dans de nombreux domaines.
1.3 Introduction aux matières premières végétales
L'aperçu de l'éther de cellulose 1.2 montre que la matière première pour sa préparation est principalement la cellulose de coton, et constitue l'un des points abordés dans ce sujet.
Il s'agit d'utiliser la cellulose extraite de matières premières végétales pour remplacer la cellulose de coton dans la préparation de l'éther de cellulose. Voici une brève introduction à la plante.
matériel.
Avec la raréfaction des ressources communes telles que le pétrole, le charbon et le gaz naturel, le développement de divers produits qui en dérivent, comme les fibres synthétiques et les films de fibres, sera de plus en plus limité. Le développement continu de la société et des pays du monde entier (en particulier)
Il s'agit d'un pays développé qui accorde une grande importance au problème de la pollution environnementale. La cellulose naturelle est biodégradable et respectueuse de l'environnement.
Elle deviendra progressivement la principale source de matériaux fibreux.
Date de publication : 26 septembre 2022