Modifikasi eterifikasi selulosa

01. Pengenalan selulosa

Selulosa adalah polisakarida makromolekuler yang terdiri dari glukosa. Tidak larut dalam air dan pelarut organik umum. Ini adalah komponen utama dinding sel tumbuhan, dan juga merupakan polisakarida yang paling tersebar luas dan paling melimpah di alam.

Selulosa adalah sumber daya terbarukan yang paling melimpah di bumi, dan juga merupakan polimer alami dengan akumulasi terbesar. Keunggulannya meliputi sifat terbarukan, sepenuhnya dapat terurai secara hayati, dan memiliki biokompatibilitas yang baik.

02. Alasan memodifikasi selulosa

Makromolekul selulosa mengandung sejumlah besar gugus -OH. Karena efek ikatan hidrogen, gaya antar makromolekul relatif besar, yang akan menyebabkan entalpi peleburan △H yang besar; di sisi lain, terdapat cincin dalam makromolekul selulosa. Seperti struktur, kekakuan rantai molekul lebih besar, yang akan menyebabkan perubahan entropi peleburan ΔS yang lebih kecil. Kedua alasan ini menyebabkan suhu selulosa cair (= △H / △S) menjadi lebih tinggi, dan suhu dekomposisi selulosa relatif rendah. Oleh karena itu, ketika selulosa dipanaskan hingga suhu tertentu, serat akan menunjukkan fenomena bahwa selulosa telah terurai sebelum mulai meleleh, oleh karena itu, pengolahan bahan selulosa tidak dapat menggunakan metode peleburan terlebih dahulu kemudian pencetakan.

03. Pentingnya modifikasi selulosa

Dengan semakin menipisnya sumber daya fosil dan semakin seriusnya masalah lingkungan yang disebabkan oleh limbah tekstil serat kimia, pengembangan dan pemanfaatan bahan serat alami terbarukan telah menjadi salah satu fokus utama yang mendapat perhatian. Selulosa adalah sumber daya alam terbarukan yang paling melimpah di alam. Ia memiliki sifat-sifat unggul seperti daya serap air yang baik, antistatik, permeabilitas udara yang kuat, daya pewarnaan yang baik, nyaman dipakai, mudah diproses menjadi tekstil, dan mudah terurai secara alami. Karakteristik ini tidak dapat dibandingkan dengan serat kimia.

Molekul selulosa mengandung sejumlah besar gugus hidroksil, yang mudah membentuk ikatan hidrogen intramolekuler dan intermolekuler, dan terurai pada suhu tinggi tanpa meleleh. Namun, selulosa memiliki reaktivitas yang baik, dan ikatan hidrogennya dapat dihancurkan melalui modifikasi kimia atau reaksi pencangkokan, yang dapat secara efektif menurunkan titik lelehnya. Sebagai berbagai produk industri, selulosa banyak digunakan dalam tekstil, pemisahan membran, plastik, tembakau, dan pelapis.

04. Modifikasi eterifikasi selulosa

Selulosa eter adalah sejenis turunan selulosa yang diperoleh melalui modifikasi eterifikasi selulosa. Senyawa ini banyak digunakan karena sifat pengentalan, pengemulsian, suspensi, pembentukan film, koloid pelindung, retensi kelembaban, dan adhesi yang sangat baik. Digunakan dalam industri makanan, obat-obatan, pembuatan kertas, cat, bahan bangunan, dan lain-lain.

Eterifikasi selulosa adalah serangkaian derivatif yang dihasilkan oleh reaksi gugus hidroksil pada rantai molekul selulosa dengan agen pengalkilasi dalam kondisi basa. Konsumsi gugus hidroksil mengurangi jumlah ikatan hidrogen antarmolekul sehingga mengurangi gaya antarmolekul, dan dengan demikian meningkatkan stabilitas termal selulosa, meningkatkan kinerja pemrosesan material, dan pada saat yang sama menurunkan titik leleh selulosa.

Contoh efek modifikasi eterifikasi pada fungsi selulosa lainnya:

Dengan menggunakan kapas olahan sebagai bahan baku dasar, para peneliti menggunakan proses eterifikasi satu langkah untuk menyiapkan eter kompleks karboksimetil hidroksipropil selulosa dengan reaksi seragam, viskositas tinggi, ketahanan asam dan garam yang baik melalui reaksi alkalinisasi dan eterifikasi. Dengan menggunakan proses eterifikasi satu langkah, karboksimetil hidroksipropil selulosa yang dihasilkan memiliki ketahanan garam, ketahanan asam, dan kelarutan yang baik. Dengan mengubah jumlah relatif propilen oksida dan asam kloroasetat, produk dengan kandungan karboksimetil dan hidroksipropil yang berbeda dapat disiapkan. Hasil uji menunjukkan bahwa karboksimetil hidroksipropil selulosa yang dihasilkan dengan metode satu langkah memiliki siklus produksi yang singkat, konsumsi pelarut yang rendah, dan produk tersebut memiliki ketahanan yang sangat baik terhadap garam monovalen dan divalen serta ketahanan asam yang baik.

05. Prospek modifikasi eterifikasi selulosa

Selulosa merupakan bahan kimia dan bahan baku kimia penting yang kaya akan sumber daya, ramah lingkungan, dan terbarukan. Turunan modifikasi eterifikasi selulosa memiliki kinerja yang sangat baik, berbagai macam kegunaan, dan efek penggunaan yang luar biasa, serta memenuhi kebutuhan ekonomi nasional secara luas. Selain itu, selulosa juga memenuhi kebutuhan pembangunan sosial. Dengan kemajuan teknologi yang berkelanjutan dan realisasi komersialisasi di masa depan, jika bahan baku dan metode sintesis turunan selulosa dapat lebih diindustrialisasi, maka akan lebih dimanfaatkan secara maksimal dan mewujudkan berbagai aplikasi yang lebih luas.