सेलुलोज ईथर की संरचना

दो की विशिष्ट संरचनाएँसेल्युलोज ईथरचित्र 1.1 और 1.2 में दर्शाए गए हैं। प्रत्येक β-D-निर्जलित अंगूर में एक सेल्युलोज अणु होता है।

शर्करा इकाई (सेल्यूलोज की दोहराई जाने वाली इकाई) में C(2), C(3) और C(6) स्थितियों पर एक-एक ईथर समूह प्रतिस्थापित होता है, अर्थात् अधिकतम तीन

एक ईथर समूह। हाइड्रॉक्सिल समूहों की उपस्थिति के कारण, सेल्युलोज मैक्रोमोलेक्यूल्स में इंट्रामॉलिक्यूलर और इंटरमॉलिक्यूलर हाइड्रोजन बॉन्ड होते हैं, जिन्हें पानी में घोलना मुश्किल होता है।

और यह लगभग सभी कार्बनिक विलायकों में आसानी से घुलता नहीं है। हालांकि, सेलुलोज के ईथरीकरण के बाद, आणविक श्रृंखला में ईथर समूह जुड़ जाते हैं।

इस तरह, सेल्यूलोज के अणुओं के भीतर और उनके बीच मौजूद हाइड्रोजन बंध नष्ट हो जाते हैं, और इसकी जल-प्रेमता में भी सुधार होता है, जिससे इसकी घुलनशीलता में सुधार हो सकता है।

इसमें काफी सुधार हुआ है। इनमें से, चित्र 1.1 सेलुलोज ईथर आणविक श्रृंखला की दो एनहाइड्रोग्लूकोज इकाइयों की सामान्य संरचना को दर्शाता है, R1-R6=H

या कार्बनिक प्रतिस्थापक। 1.2 कार्बोक्सीमिथाइल हाइड्रॉक्सीएथिल सेलुलोज आणविक श्रृंखला का एक खंड है, कार्बोक्सीमिथाइल के प्रतिस्थापन की डिग्री 0.5,4 है।

हाइड्रॉक्सीएथिल की प्रतिस्थापन डिग्री 2.0 है, और मोलर प्रतिस्थापन डिग्री 3.0 है।

सेल्यूलोज के प्रत्येक प्रतिस्थापक के लिए, उसके ईथरीकरण की कुल मात्रा को प्रतिस्थापन की डिग्री (डीएस) के रूप में व्यक्त किया जा सकता है। रेशों से बना

मुख्य अणु की संरचना से यह देखा जा सकता है कि प्रतिस्थापन की डिग्री 0-3 तक होती है। अर्थात्, सेलुलोज के प्रत्येक एनहाइड्रोग्लूकोज इकाई वलय में प्रतिस्थापन होता है।

ईथरकारी एजेंट के ईथरकारी समूहों द्वारा प्रतिस्थापित हाइड्रॉक्सिल समूहों की औसत संख्या। सेलुलोज के हाइड्रॉक्सीएल्किल समूह के कारण, इसका प्रतिस्थापन

ईथरीकरण की प्रक्रिया नए मुक्त हाइड्रॉक्सिल समूह से पुनः शुरू की जानी चाहिए। अतः, इस प्रकार के सेलुलोज ईथर के प्रतिस्थापन की मात्रा को मोल में व्यक्त किया जा सकता है।

प्रतिस्थापन की डिग्री (एमएस)। तथाकथित मोलर प्रतिस्थापन डिग्री सेलुलोज की प्रत्येक एनहाइड्रोग्लूकोज इकाई में मिलाए गए ईथरीकरण एजेंट की मात्रा को दर्शाती है।

अभिकारकों का औसत द्रव्यमान।

1. ग्लूकोज इकाई की सामान्य संरचना

2 सेल्युलोज ईथर आणविक श्रृंखलाओं के खंड

1.2.2 सेलुलोज ईथर का वर्गीकरण

चाहे सेल्युलोज ईथर एकल ईथर हों या मिश्रित ईथर, उनके गुण कुछ हद तक भिन्न होते हैं। सेल्युलोज वृहद अणु

यदि इकाई वलय के हाइड्रॉक्सिल समूह को एक हाइड्रोफिलिक समूह द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, तो कम प्रतिस्थापन स्तर की स्थिति में उत्पाद में प्रतिस्थापन का स्तर कम हो सकता है।

इसमें एक निश्चित जल विलेयता होती है; यदि इसे एक जलविरोधी समूह द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, तो उत्पाद में प्रतिस्थापन की एक निश्चित डिग्री तभी होती है जब प्रतिस्थापन की डिग्री मध्यम हो।

जल में घुलनशील, कम प्रतिस्थापित सेलुलोज ईथरीकरण उत्पाद केवल पानी में फूल सकते हैं, या कम सांद्रता वाले क्षार विलयनों में घुल सकते हैं।

मध्य।

प्रतिस्थापकों के प्रकार के अनुसार, सेल्युलोज ईथर को तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: एल्काइल समूह, जैसे कि मिथाइल सेल्युलोज, एथिल सेल्युलोज;

हाइड्रॉक्सीएल्काइल, जैसे हाइड्रॉक्सीएथिल सेलुलोज, हाइड्रॉक्सीप्रोपिल सेलुलोज; अन्य, जैसे कार्बोक्सीमिथाइल सेलुलोज, आदि। यदि आयनीकरण

वर्गीकरण के आधार पर, सेल्युलोज ईथर को निम्न श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: आयनिक, जैसे कार्बोक्सीमिथाइल सेल्युलोज; गैर-आयनिक, जैसे हाइड्रॉक्सीएथाइल सेल्युलोज; मिश्रित

जैसे कि हाइड्रॉक्सीएथिल कार्बोक्सीमिथाइल सेलुलोज। घुलनशीलता के वर्गीकरण के अनुसार, सेलुलोज को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: जल में घुलनशील, जैसे कि कार्बोक्सीमिथाइल सेलुलोज।

हाइड्रॉक्सीएथिल सेलुलोज; जल में अघुलनशील, जैसे कि मिथाइल सेलुलोज, आदि।

1.2.3 सेलुलोज ईथर के गुणधर्म और अनुप्रयोग

सेल्यूलोज ईथर, सेल्यूलोज ईथरीकरण संशोधन के बाद प्राप्त होने वाला एक प्रकार का उत्पाद है, और सेल्यूलोज ईथर में कई महत्वपूर्ण गुण होते हैं।

इसमें अच्छी फिल्म बनाने की क्षमता है; प्रिंटिंग पेस्ट के रूप में, इसमें अच्छी जल घुलनशीलता, गाढ़ापन, जल प्रतिधारण और स्थिरता है;

5

साधारण ईथर गंधहीन, गैर-विषाक्त और अच्छी जैव अनुकूलता वाला होता है। इनमें से, कार्बोक्सीमिथाइल सेलुलोज (सीएमसी) में "औद्योगिक मोनोसोडियम ग्लूटामेट" होता है।

उपनाम।

1.2.3.1 फिल्म निर्माण

सेल्यूलोज ईथर के ईथरीकरण की मात्रा इसकी फिल्म निर्माण क्षमता और बंधन शक्ति जैसे फिल्म निर्माण गुणों पर बहुत अधिक प्रभाव डालती है।

अपनी अच्छी यांत्रिक शक्ति और विभिन्न रेजिन के साथ अच्छी अनुकूलता के कारण, इसका उपयोग प्लास्टिक फिल्मों, चिपकने वाले पदार्थों और अन्य सामग्रियों में किया जा सकता है।

सामग्री की तैयारी।

1.2.3.2 विलेयता

ऑक्सीजन युक्त ग्लूकोज इकाई के वलय पर कई हाइड्रॉक्सिल समूहों की उपस्थिति के कारण, सेल्युलोज ईथर की जल में घुलनशीलता बेहतर होती है।

सेल्यूलोज ईथर प्रतिस्थापक और प्रतिस्थापन की डिग्री के आधार पर, कार्बनिक विलायकों के लिए अलग-अलग चयनात्मकता भी होती है।

1.2.3.3 गाढ़ापन

सेलुलोज ईथर जलीय विलयन में कोलाइड के रूप में घुल जाता है, जिसमें सेलुलोज ईथर के बहुलकीकरण की डिग्री सेलुलोज की मात्रा निर्धारित करती है।

ईथर विलयन की श्यानता। न्यूटन के द्रवों के विपरीत, सेल्युलोज ईथर विलयनों की श्यानता अपरूपण बल के साथ बदलती है, और

वृहद अणुओं की इस संरचना के कारण, सेल्युलोज ईथर की ठोस मात्रा बढ़ने के साथ विलयन की श्यानता तेजी से बढ़ेगी, हालांकि विलयन की श्यानता

तापमान बढ़ने के साथ श्यानता भी तेजी से घटती है [33]।

1.2.3.4 अपघटनीयता

पानी में घुले हुए सेल्युलोज ईथर के घोल को कुछ समय के लिए छोड़ने पर उसमें बैक्टीरिया पनपेंगे, जिससे एंजाइम बैक्टीरिया उत्पन्न होंगे और सेल्युलोज ईथर अवस्था नष्ट हो जाएगी।

समीपस्थ अप्रतिस्थापित ग्लूकोज इकाई बंध बनाती है, जिससे वृहद अणु का सापेक्ष आणविक द्रव्यमान कम हो जाता है। अतः, सेल्युलोज ईथर

जलीय विलयनों के संरक्षण के लिए एक निश्चित मात्रा में परिरक्षकों को मिलाना आवश्यक होता है।

इसके अलावा, सेल्युलोज ईथर में सतह सक्रियता, आयनिक सक्रियता, फोम स्थिरता और योज्यता जैसी कई अन्य अनूठी विशेषताएं भी होती हैं।

जेल जैसी क्रिया। इन गुणों के कारण, सेल्युलोज ईथर का उपयोग वस्त्र, कागज निर्माण, सिंथेटिक डिटर्जेंट, सौंदर्य प्रसाधन, खाद्य पदार्थ, दवा आदि में किया जाता है।

इसका उपयोग कई क्षेत्रों में व्यापक रूप से किया जाता है।

1.3 पौधों के कच्चे माल का परिचय

1.2 सेल्युलोज ईथर के अवलोकन से यह देखा जा सकता है कि सेल्युलोज ईथर के निर्माण के लिए कच्चा माल मुख्य रूप से कपास सेल्युलोज है, और यह इस विषय की मुख्य सामग्री में से एक है।

इसमें कपास के सेल्यूलोज को प्रतिस्थापित करने के लिए पौधों से प्राप्त सेल्यूलोज का उपयोग करके सेल्यूलोज ईथर तैयार किया जाता है। पौधे के बारे में संक्षिप्त जानकारी नीचे दी गई है।

सामग्री।

तेल, कोयला और प्राकृतिक गैस जैसे सामान्य संसाधनों के घटते जाने के साथ-साथ, इन पर आधारित विभिन्न उत्पादों, जैसे सिंथेटिक फाइबर और फाइबर फिल्मों का विकास भी तेजी से प्रतिबंधित होता जाएगा। दुनिया भर में समाज और देशों के निरंतर विकास के साथ (विशेष रूप से

यह एक विकसित देश है जो पर्यावरण प्रदूषण की समस्या पर विशेष ध्यान देता है। प्राकृतिक सेल्युलोज जैव अपघटनीयता और पर्यावरण के अनुकूल होने की क्षमता रखता है।

यह धीरे-धीरे फाइबर सामग्री का मुख्य स्रोत बन जाएगा।