Estruturas típicas de dúaséteres de celulosadanse nas figuras 1.1 e 1.2. Cada uva deshidratada con β-D dunha molécula de celulosa
A unidade de azucre (a unidade repetitiva da celulosa) substitúese cun grupo éter nas posicións C(2), C(3) e C(6), é dicir, ata tres
un grupo éter. Debido á presenza de grupos hidroxilo, as macromoléculas de celulosa teñen enlaces de hidróxeno intramoleculares e intermoleculares, que son difíciles de disolver en auga.
E é difícil de disolver en case todos os solventes orgánicos. Non obstante, despois da eterificación da celulosa, introdúcense grupos éter na cadea molecular,
Deste xeito, destrúense as pontes de hidróxeno dentro e entre as moléculas de celulosa e tamén se mellora a súa hidrofilicidade, de xeito que se pode mellorar a súa solubilidade.
moito mellorado. Entre elas, a figura 1.1 é a estrutura xeral de dúas unidades de anhidroglicosa da cadea molecular de éter de celulosa, R1-R6=H
ou substituíntes orgánicos. 1.2 é un fragmento da cadea molecular de carboximetilhidroxietilcelulosa, o grao de substitución do carboximetilo é de 0.5,4
O grao de substitución do hidroxietilo é 2,0 e o grao de substitución molar é 3,0.
Para cada substituínte da celulosa, a cantidade total da súa eterificación pódese expresar como o grao de substitución (DS). feito de fibras
Pódese observar a partir da estrutura da molécula principal que o grao de substitución oscila entre 0 e 3. É dicir, cada anel unitario de anhidroglicosa da celulosa
, o número medio de grupos hidroxilo substituídos por grupos eterificantes do axente eterificante. Debido ao grupo hidroxialquilo da celulosa, a súa substitución
A eterificación debería reiniciarse a partir do novo grupo hidroxilo libre. Polo tanto, o grao de substitución deste tipo de éter de celulosa pódese expresar en moles.
grao de substitución (MS). O chamado grao molar de substitución indica a cantidade de axente eterificante engadido a cada unidade de anhidroglicosa de celulosa
A masa media dos reactivos.
1 Estrutura xeral dunha unidade de glicosa
2 Fragmentos de cadeas moleculares de éter de celulosa
1.2.2 Clasificación dos éteres de celulosa
Tanto se os éteres de celulosa son éteres individuais como éteres mixtos, as súas propiedades son algo diferentes. Macromoléculas de celulosa
Se o grupo hidroxilo do anel unitario está substituído por un grupo hidrófilo, o produto pode ter un menor grao de substitución baixo a condición dun menor grao de substitución.
Ten unha certa solubilidade en auga; se é substituído por un grupo hidrófobo, o produto só ten un certo grao de substitución cando o grao de substitución é moderado.
Os produtos de eterificación da celulosa menos substituída e solubles en auga só poden inchar en auga ou disolverse en solucións alcalinas menos concentradas.
medio.
Segundo os tipos de substituíntes, os éteres de celulosa pódense dividir en tres categorías: grupos alquilo, como a metilcelulosa, a etilcelulosa;
Hidroxialquilos, como a hidroxietilcelulosa, a hidroxipropilcelulosa; outros, como a carboximetilcelulosa, etc. Se a ionización
Clasificación: os éteres de celulosa pódense dividir en: iónicos, como a carboximetilcelulosa; non iónicos, como a hidroxietilcelulosa; mixtos
tipo, como a hidroxietilcarboximetilcelulosa. Segundo a clasificación da solubilidade, a celulosa pódese dividir en: soluble en auga, como a carboximetilcelulosa,
Hidroxietilcelulosa; insoluble en auga, como a metilcelulosa, etc.
1.2.3 Propiedades e aplicacións dos éteres de celulosa
O éter de celulosa é un tipo de produto despois da modificación da eterificación da celulosa, e o éter de celulosa ten moitas propiedades moi importantes, como
Ten boas propiedades filmóxenas; como pasta de impresión, ten boa solubilidade en auga, propiedades espesantes, retención de auga e estabilidade;
5
O éter puro é inodoro, non tóxico e ten boa biocompatibilidade. Entre eles, a carboximetilcelulosa (CMC) ten "glutamato monosódico industrial".
alcume.
1.2.3.1 Formación da película
O grao de eterificación do éter de celulosa ten unha grande influencia nas súas propiedades filmóxenas, como a capacidade filmóxena e a forza de unión. Éter de celulosa
Debido á súa boa resistencia mecánica e á boa compatibilidade con diversas resinas, pódese usar en películas plásticas, adhesivos e outros materiais.
preparación de materiais.
1.2.3.2 Solubilidade
Debido á existencia de moitos grupos hidroxilo no anel da unidade de glicosa que contén osíxeno, os éteres de celulosa teñen unha mellor solubilidade en auga. e
Dependendo do substituínte éter de celulosa e do grao de substitución, tamén existe diferente selectividade para os solventes orgánicos.
1.2.3.3 Espesamento
O éter de celulosa disólvese en solución acuosa en forma de coloide, onde o grao de polimerización do éter de celulosa determina a celulosa
Viscosidade da solución de éter. A diferenza dos fluídos newtonianos, a viscosidade das solucións de éter de celulosa cambia coa forza de cizallamento e
Debido a esta estrutura das macromoléculas, a viscosidade da solución aumentará rapidamente co aumento do contido sólido do éter de celulosa; porén, a viscosidade da solución
A viscosidade tamén diminúe rapidamente ao aumentar a temperatura [33].
1.2.3.4 Degradabilidade
A solución de éter de celulosa disolta en auga durante un período de tempo fará medrar bacterias, producindo así bacterias encimáticas e destruíndo a fase de éter de celulosa.
A unidade de glicosa non substituída adxacente únese, reducindo así a masa molecular relativa da macromolécula. Polo tanto, os éteres de celulosa
A conservación de solucións acuosas require a adición dunha certa cantidade de conservantes.
Ademais, os éteres de celulosa teñen moitas outras propiedades únicas, como a actividade superficial, a actividade iónica, a estabilidade da escuma e a capacidade de aditivos.
acción de xel. Debido a estas propiedades, os éteres de celulosa utilízanse en téxtiles, fabricación de papel, deterxentes sintéticos, cosméticos, alimentos, medicamentos,
É amplamente utilizado en moitos campos.
1.3 Introdución ás materias primas vexetais
Da visión xeral do éter de celulosa 1.2, pódese observar que a materia prima para a preparación do éter de celulosa é principalmente a celulosa de algodón, e un dos contidos deste tema
Trátase de usar celulosa extraída de materias primas vexetais para substituír a celulosa de algodón para preparar éter de celulosa. A continuación móstrase unha breve introdución á planta
material.
A medida que os recursos comúns como o petróleo, o carbón e o gas natural están a diminuír, o desenvolvemento de diversos produtos baseados neles, como as fibras sintéticas e as películas de fibra, tamén se verá cada vez máis restrinxido. Co desenvolvemento continuo da sociedade e dos países de todo o mundo (especialmente
É un país desenvolvido) que presta moita atención ao problema da contaminación ambiental. A celulosa natural ten biodegradabilidade e coordinación ambiental.
Converterase gradualmente na principal fonte de materiais de fibra.
Data de publicación: 26 de setembro de 2022