ცელულოზის ეთერიფიკაციის მოდიფიკაცია

01. ცელულოზის შესავალი

ცელულოზა არის მაკრომოლეკულური პოლისაქარიდი, რომელიც შედგება გლუკოზისგან. უხსნადია წყალში და ზოგადად ორგანულ გამხსნელებში. ის მცენარის უჯრედის კედლის მთავარი კომპონენტია და ასევე ბუნებაში ყველაზე ფართოდ გავრცელებული და უხვად გავრცელებული პოლისაქარიდი.

ცელულოზა დედამიწაზე ყველაზე გავრცელებული განახლებადი რესურსია და ასევე ყველაზე დიდი დაგროვების მქონე ბუნებრივი პოლიმერია. მას აქვს განახლებადი, სრულად ბიოდეგრადირებადი და კარგი ბიოშეთავსებადობის უპირატესობები.

02. ცელულოზის მოდიფიკაციის მიზეზები

ცელულოზის მაკრომოლეკულები დიდი რაოდენობით -OH ჯგუფებს შეიცავს. წყალბადის ბმების ეფექტის გამო, მაკრომოლეკულებს შორის ძალა შედარებით დიდია, რაც დიდ დნობის ენთალპიას △H იწვევს; მეორეს მხრივ, ცელულოზის მაკრომოლეკულებში რგოლებია. სტრუქტურის მსგავსად, მოლეკულური ჯაჭვის სიმტკიცე უფრო დიდია, რაც დნობის ენტროპიის ცვლილებას ΔS-ზე ამცირებს. ეს ორი მიზეზი იწვევს გამდნარი ცელულოზის ტემპერატურის (= △H / △S) ზრდას და ცელულოზის დაშლის ტემპერატურის შედარებით დაბალ დონეს. ამიტომ, როდესაც ცელულოზა გარკვეულ ტემპერატურამდე თბება, ბოჭკოები წარმოიქმნება. ეს ფენომენი იმაში მდგომარეობს, რომ ცელულოზა დნობის დაწყებამდე დაიშალა, ამიტომ ცელულოზის მასალების დამუშავებისას ჯერ დნობის და შემდეგ ჩამოსხმის მეთოდის გამოყენება შეუძლებელია.

03. ცელულოზის მოდიფიკაციის მნიშვნელობა

ნამარხი რესურსების თანდათანობითი შემცირებისა და ნარჩენების ქიმიური ბოჭკოვანი ტექსტილის მიერ გამოწვეული სულ უფრო სერიოზული გარემოსდაცვითი პრობლემების გამო, ბუნებრივი განახლებადი ბოჭკოვანი მასალების შემუშავება და გამოყენება ერთ-ერთ ცხელ წერტილად იქცა, რომელსაც ადამიანები ყურადღებას აქცევენ. ცელულოზა ბუნებაში ყველაზე გავრცელებული განახლებადი ბუნებრივი რესურსია. მას აქვს შესანიშნავი თვისებები, როგორიცაა კარგი ჰიგროსკოპია, ანტისტატიკური, ძლიერი ჰაერგამტარობა, კარგი შეღებვა, კომფორტული ტარება, ტექსტილის დამუშავების სიმარტივე და ბიოდეგრადირება. მას აქვს მახასიათებლები, რომლებიც შეუდარებელია ქიმიურ ბოჭკოებთან.

ცელულოზის მოლეკულები შეიცავს დიდი რაოდენობით ჰიდროქსილის ჯგუფებს, რომლებიც ადვილად ქმნიან მოლეკულაშიდა და მოლეკულათშორის წყალბადურ ბმებს და იშლება მაღალ ტემპერატურაზე დნობის გარეშე. თუმცა, ცელულოზას აქვს კარგი რეაქტიულობა და მისი წყალბადური ბმის განადგურება შესაძლებელია ქიმიური მოდიფიკაციით ან დამყნობილი რეაქციით, რაც ეფექტურად ამცირებს დნობის ტემპერატურას. სხვადასხვა სამრეწველო პროდუქტის სახით, იგი ფართოდ გამოიყენება ტექსტილში, მემბრანულ გამოყოფაში, პლასტმასში, თამბაქოსა და საფარებში.

04. ცელულოზის ეთერიფიკაციის მოდიფიკაცია

ცელულოზის ეთერი ცელულოზის წარმოებულის სახეობაა, რომელიც მიიღება ცელულოზის ეთერიფიკაციის მოდიფიკაციით. იგი ფართოდ გამოიყენება შესანიშნავი გასქელების, ემულსიფიკაციის, სუსპენზიის, აპკის წარმოქმნის, დამცავი კოლოიდის, ტენიანობის შეკავებისა და ადჰეზიის თვისებების გამო. გამოიყენება კვების, მედიცინის, ქაღალდის წარმოების, საღებავების, სამშენებლო მასალების და ა.შ. წარმოებაში.

ცელულოზის ეთერიფიკაცია წარმოადგენს წარმოებულების სერიას, რომელიც მიიღება ცელულოზის მოლეკულურ ჯაჭვზე არსებული ჰიდროქსილის ჯგუფების ალკილირების აგენტებთან რეაქციით ტუტე პირობებში. ჰიდროქსილის ჯგუფების მოხმარება ამცირებს მოლეკულათშორისი წყალბადური ბმების რაოდენობას, რაც ამცირებს მოლეკულათშორის ძალებს, რითაც აუმჯობესებს ცელულოზის თერმულ სტაბილურობას, აუმჯობესებს მასალების დამუშავების მახასიათებლებს და ამავდროულად ამცირებს ცელულოზის დნობის ტემპერატურას.

ეთერიფიკაციის მოდიფიკაციის ეფექტების მაგალითები ცელულოზის სხვა ფუნქციებზე:

რაფინირებული ბამბის, როგორც ძირითადი ნედლეულის გამოყენებით, მკვლევარებმა გამოიყენეს ერთსაფეხურიანი ეთერიფიკაციის პროცესი კარბოქსიმეთილ ჰიდროქსიპროპილცელულოზის კომპლექსური ეთერის მისაღებად ერთგვაროვანი რეაქციით, მაღალი სიბლანტით, კარგი მჟავაგამძლეობით და მარილისადმი მდგრადი ტუტეობისა და ეთერიფიკაციის რეაქციების მეშვეობით. ერთსაფეხურიანი ეთერიფიკაციის პროცესის გამოყენებით, მიღებულ კარბოქსიმეთილ ჰიდროქსიპროპილცელულოზას აქვს კარგი მარილისადმი მდგრადი, მჟავაგამძლეობა და ხსნადობა. პროპილენოქსიდისა და ქლორძმარმჟავას ფარდობითი რაოდენობების შეცვლით, შესაძლებელია სხვადასხვა კარბოქსიმეთილ და ჰიდროქსიპროპილ შემცველობის მქონე პროდუქტების მომზადება. ტესტის შედეგები აჩვენებს, რომ ერთსაფეხურიანი მეთოდით მიღებულ კარბოქსიმეთილ ჰიდროქსიპროპილცელულოზას აქვს მოკლე წარმოების ციკლი, გამხსნელის დაბალი მოხმარება და პროდუქტს აქვს შესანიშნავი გამძლეობა მონოვალენტური და ორვალენტიანი მარილების მიმართ და კარგი მჟავაგამძლეობა.

05. ცელულოზის ეთერიფიკაციის მოდიფიკაციის პერსპექტივა

ცელულოზა მნიშვნელოვანი ქიმიური და ქიმიური ნედლეულია, რომელიც მდიდარია რესურსებით, მწვანე და ეკოლოგიურად სუფთა და განახლებადია. ცელულოზის ეთერიფიკაციის მოდიფიკაციის წარმოებულებს აქვთ შესანიშნავი მახასიათებლები, გამოყენების ფართო სპექტრი და შესანიშნავი გამოყენების ეფექტები და დიდწილად აკმაყოფილებენ ეროვნული ეკონომიკის საჭიროებებს. ხოლო სოციალური განვითარების საჭიროებებს, უწყვეტი ტექნოლოგიური პროგრესისა და კომერციალიზაციის რეალიზაციის მომავალში, თუ ცელულოზის წარმოებულების სინთეზური ნედლეული და სინთეზური მეთოდები უფრო ინდუსტრიალიზებული იქნება, ისინი უფრო სრულად იქნება გამოყენებული და უფრო ფართო სპექტრის გამოყენებას მიიღებს. ღირებულება