Ցելյուլոզի եթերացման մոդիֆիկացիա

01. Ցելյուլոզի ներածություն

Ցելյուլոզը մակրոմոլեկուլային պոլիսախարիդ է, որը կազմված է գլյուկոզից: Անլուծելի է ջրում և ընդհանուր օրգանական լուծիչներում: Այն բույսերի բջջային պատի հիմնական բաղադրիչն է, ինչպես նաև բնության մեջ ամենատարածված և ամենատարածված պոլիսախարիդն է:

Ցելյուլոզը երկրի վրա ամենատարածված վերականգնվող ռեսուրսն է, և այն նաև ամենամեծ կուտակում ունեցող բնական պոլիմերն է։ Այն ունի վերականգնվող լինելու, լիովին կենսաքայքայվող լինելու և լավ կենսահամատեղելի լինելու առավելությունները։

02. Ցելյուլոզը փոփոխելու պատճառները

Ցելյուլոզային մակրոմոլեկուլները պարունակում են մեծ քանակությամբ -OH խմբեր։ Ջրածնային կապերի ազդեցության պատճառով մակրոմոլեկուլների միջև ուժը համեմատաբար մեծ է, ինչը հանգեցնում է մեծ հալման էնթալպիայի՝ △H, մյուս կողմից, ցելյուլոզային մակրոմոլեկուլներում կան օղակներ։ Ինչպես կառուցվածքը, մոլեկուլային շղթայի կոշտությունն ավելի մեծ է, ինչը հանգեցնում է հալման էնտրոպիայի փոքր փոփոխության՝ ΔS։ Այս երկու պատճառները հանգեցնում են հալված ցելյուլոզի ջերմաստիճանի (= △H / △S) բարձրացմանը, իսկ ցելյուլոզի քայքայման ջերմաստիճանի համեմատաբար ցածրացմանը։ Հետևաբար, երբ ցելյուլոզը տաքացվում է մինչև որոշակի ջերմաստիճան, կհայտնվեն մանրաթելեր։ Այն երևույթը, որ ցելյուլոզը քայքայվել է նախքան հալվելը սկսելը, հետևաբար, ցելյուլոզային նյութերի մշակումը չի կարող կիրառել նախ հալեցման, ապա ձուլման մեթոդը։

03. Ցելյուլոզի մոդիֆիկացիայի նշանակությունը

Բրածո ռեսուրսների աստիճանական սպառման և քիմիական մանրաթելային տեքստիլի թափոններից առաջացող ավելի ու ավելի լուրջ բնապահպանական խնդիրների հետ մեկտեղ, բնական վերականգնվող մանրաթելային նյութերի մշակումն ու օգտագործումը դարձել է այն թեժ կետերից մեկը, որին մարդիկ ուշադրություն են դարձնում: Ցելյուլոզը բնության մեջ ամենատարածված վերականգնվող բնական ռեսուրսն է: Այն ունի գերազանց հատկություններ, ինչպիսիք են լավ հիգրոսկոպիկությունը, հակաստատիկությունը, ուժեղ օդաթափանցելիությունը, լավ ներկելը, հարմարավետ կրելը, տեքստիլի հեշտ մշակումը և կենսաքայքայվելը: Այն ունի բնութագրեր, որոնք անհամեմատելի են քիմիական մանրաթելերի հետ:

Ցելյուլոզի մոլեկուլները պարունակում են մեծ քանակությամբ հիդրօքսիլային խմբեր, որոնք հեշտությամբ առաջացնում են ներմոլեկուլային և միջմոլեկուլային ջրածնային կապեր և քայքայվում են բարձր ջերմաստիճաններում՝ առանց հալվելու։ Այնուամենայնիվ, ցելյուլոզը լավ ռեակտիվություն ունի, և դրա ջրածնային կապը կարող է քայքայվել քիմիական մոդիֆիկացիայի կամ պատվաստման ռեակցիայի միջոցով, ինչը կարող է արդյունավետորեն իջեցնել հալման ջերմաստիճանը։ Որպես բազմազան արդյունաբերական արտադրանք, այն լայնորեն օգտագործվում է տեքստիլում, թաղանթային բաժանման, պլաստմասսայի, ծխախոտի և ծածկույթների մեջ։

04. Ցելյուլոզի եթերացման մոդիֆիկացիա

Ցելյուլոզի եթերը՝ ցելյուլոզի եթեր, ածանցյալ է, որը ստացվում է ցելյուլոզի եթերային մոդիֆիկացիայի միջոցով։ Այն լայնորեն կիրառվում է իր գերազանց խտացման, էմուլգացման, կախույթի, թաղանթի առաջացման, պաշտպանիչ կոլոիդի, խոնավության պահպանման և կպչունության հատկությունների շնորհիվ։ Օգտագործվում է սննդի, բժշկության, թղթի արտադրության, ներկերի, շինանյութերի և այլնի մեջ։

Ցելյուլոզի եթերացումը ածանցյալների շարք է, որը ստացվում է ցելյուլոզի մոլեկուլային շղթայի վրա հիդրօքսիլային խմբերի և ալկիլացնող նյութերի փոխազդեցության միջոցով՝ ալկալային պայմաններում: Հիդրօքսիլային խմբերի սպառումը նվազեցնում է միջմոլեկուլային ջրածնային կապերի քանակը՝ նվազեցնելով միջմոլեկուլային ուժերը, դրանով իսկ բարելավելով ցելյուլոզի ջերմային կայունությունը, բարելավելով նյութերի մշակման արդյունավետությունը և միևնույն ժամանակ նվազեցնելով ցելյուլոզի հալման ջերմաստիճանը:

Էթերիֆիկացման մոդիֆիկացիայի ազդեցության օրինակներ ցելյուլոզի այլ գործառույթների վրա.

Օգտագործելով մաքրված բամբակը որպես հիմնական հումք, հետազոտողները օգտագործել են մեկ փուլով եթերացման գործընթաց՝ կարբօքսիմեթիլ հիդրօքսիպրոպիլցելյուլոզի բարդ եթեր ստանալու համար՝ միատարր ռեակցիայով, բարձր մածուցիկությամբ, լավ թթվային և աղային դիմադրողականությամբ՝ ալկալիզացիայի և եթերացման ռեակցիաների միջոցով: Մեկ փուլով եթերացման գործընթացի միջոցով ստացված կարբօքսիմեթիլ հիդրօքսիպրոպիլցելյուլոզն ունի լավ աղային դիմադրողականություն, թթվային դիմադրողականություն և լուծելիություն: Պրոպիլենօքսիդի և քլորքացախաթթվի հարաբերական քանակությունները փոխելով՝ կարելի է պատրաստել տարբեր կարբօքսիմեթիլ և հիդրօքսիպրոպիլ պարունակություններով արտադրանք: Փորձարկման արդյունքները ցույց են տալիս, որ մեկ փուլով արտադրված կարբօքսիմեթիլ հիդրօքսիպրոպիլցելյուլոզն ունի կարճ արտադրական ցիկլ, լուծիչի ցածր սպառում, և արտադրանքն ունի գերազանց դիմադրողականություն միարժեք և երկարժեք աղերի նկատմամբ և լավ թթվային դիմադրողականություն:

05. Ցելյուլոզի եթերացման մոդիֆիկացիայի հեռանկար

Ցելյուլոզը կարևոր քիմիական և քիմիական հումք է, որը հարուստ է ռեսուրսներով, կանաչ և էկոլոգիապես մաքուր է, ինչպես նաև վերականգնվող։ Ցելյուլոզի եթերացման մոդիֆիկացիայի ածանցյալներն ունեն գերազանց կատարողականություն, լայն կիրառություն և գերազանց օգտագործման էֆեկտներ, և մեծապես բավարարում են ազգային տնտեսության կարիքները։ Եվ սոցիալական զարգացման կարիքները, շարունակական տեխնոլոգիական առաջընթացի և ապագայում առևտրայնացման իրականացման հետ մեկտեղ, եթե ցելյուլոզի ածանցյալների սինթետիկ հումքը և սինթետիկ մեթոդները կարողանան ավելի արդյունաբերականացվել, դրանք ավելի լիարժեք կօգտագործվեն և կիրականացվեն ավելի լայն կիրառություններով։ Արժեք