Celulozes ēteru struktūra

Tipiskas divu struktūru struktūrascelulozes ēteriir parādīti 1.1. un 1.2. attēlā. Katra β-D dehidrēta vīnoga no celulozes molekulas

Cukura vienība (celulozes atkārtotā vienība) ir aizvietota ar vienu ētera grupu katrā C(2), C(3) un C(6) pozīcijās, t.i., līdz trim

ētera grupa. Hidroksilgrupu klātbūtnes dēļ celulozes makromolekulām ir intramolekulāras un starpmolekulāras ūdeņraža saites, kuras ir grūti šķīdināt ūdenī.

Un to ir grūti izšķīdināt gandrīz visos organiskajos šķīdinātājos. Tomēr pēc celulozes ēterifikācijas molekulārajā ķēdē tiek ievadītas ētera grupas,

Tādā veidā tiek iznīcinātas ūdeņraža saites celulozes molekulās un starp tām, un tiek uzlabota arī tās hidrofilitāte, tādējādi uzlabojot tās šķīdību.

ievērojami uzlabots. Starp tiem 1.1. attēlā ir redzama divu anhidroglikozes vienību vispārīgā struktūra celulozes ētera molekulārajā ķēdē, R1-R6=H

vai organiskie aizvietotāji. 1.2 ir karboksimetilhidroksietilcelulozes molekulārās ķēdes fragments, karboksimetila aizvietošanas pakāpe ir 0,5,4

Hidroksietilgrupas aizvietošanas pakāpe ir 2,0, un molārā aizvietošanas pakāpe ir 3,0.

Katram celulozes aizvietotājam tā ēterifikācijas kopējo daudzumu var izteikt kā aizvietošanas pakāpi (DS). izgatavoti no šķiedrām

No primārās molekulas struktūras var redzēt, ka aizvietošanas pakāpe ir no 0 līdz 3. Tas ir, katrs celulozes anhidroglikozes gredzens

, vidējais hidroksilgrupu skaits, kas aizvietotas ar ēterificējošā reaģenta ēterificējošajām grupām. Celulozes hidroksialkilgrupas dēļ tās aizvietošanas spēja

Ēterifikācija jāsāk no jaunās brīvās hidroksilgrupas. Tādēļ šāda veida celulozes ētera aizvietošanas pakāpi var izteikt molos.

aizvietošanas pakāpe (MS). Tā sauktā molārā aizvietošanas pakāpe norāda ēterificējošā aģenta daudzumu, kas pievienots katrai celulozes anhidroglikozes vienībai.

Reaģentu vidējā masa.

1 Glikozes vienības vispārīgā struktūra

2 Celulozes ētera molekulāro ķēžu fragmenti

1.2.2 Celulozes ēteru klasifikācija

Neatkarīgi no tā, vai celulozes ēteri ir vienkāršie ēteri vai jauktie ēteri, to īpašības nedaudz atšķiras. Celulozes makromolekulas

Ja vienības gredzena hidroksilgrupa ir aizvietota ar hidrofilu grupu, produktam var būt zemāka aizvietošanas pakāpe zemākas aizvietošanas pakāpes apstākļos.

Tam ir noteikta šķīdība ūdenī; ja tas ir aizvietots ar hidrofobu grupu, produktam ir noteikta aizvietošanas pakāpe tikai tad, ja aizvietošanas pakāpe ir mērena.

Ūdenī šķīstoši, mazāk aizvietoti celulozes ēterifikācijas produkti var uzbriest tikai ūdenī vai izšķīst mazāk koncentrētos sārmu šķīdumos.

vidus.

Atbilstoši aizvietotāju veidiem celulozes ēterus var iedalīt trīs kategorijās: alkilgrupas, piemēram, metilceluloze, etilceluloze;

Hidroksialkili, piemēram, hidroksietilceluloze, hidroksipropilceluloze; citi, piemēram, karboksimetilceluloze utt. Ja jonizācija

Klasifikācija, celulozes ēterus var iedalīt: jonu, piemēram, karboksimetilceluloze; nejonu, piemēram, hidroksietilceluloze; jaukti

veids, piemēram, hidroksietilkarboksimetilceluloze. Saskaņā ar šķīdības klasifikāciju celulozi var iedalīt: ūdenī šķīstošā, piemēram, karboksimetilceluloze,

Hidroksietilceluloze; ūdenī nešķīstoša, piemēram, metilceluloze utt.

1.2.3 Celulozes ēteru īpašības un pielietojums

Celulozes ēteris ir produkts, kas iegūts pēc celulozes ēterifikācijas modifikācijas, un celulozes ēterim piemīt daudzas ļoti svarīgas īpašības, piemēram

Tam ir labas plēves veidošanas īpašības; kā drukas pastai tai ir laba šķīdība ūdenī, sabiezināšanas īpašības, ūdens saglabāšana un stabilitāte;

5

Vienkāršs ēteris ir bez smaržas, netoksisks un tam ir laba bioloģiskā saderība. Starp tiem karboksimetilcelulozei (CMC) ir "rūpnieciskais mononātrija glutamāts".

iesauka.

1.2.3.1 Plēves veidošanās

Celulozes ētera ēterifikācijas pakāpei ir liela ietekme uz tā plēves veidošanas īpašībām, piemēram, plēves veidošanas spēju un saistīšanās stiprību. Celulozes ēteris

Pateicoties labai mehāniskajai izturībai un labai saderībai ar dažādiem sveķiem, to var izmantot plastmasas plēvēs, līmēs un citos materiālos.

materiāla sagatavošana.

1.2.3.2 Šķīdība

Tā kā skābekli saturošās glikozes vienības gredzenā ir daudz hidroksilgrupu, celulozes ēteriem ir labāka šķīdība ūdenī.

Atkarībā no celulozes ētera aizvietotāja un aizvietošanas pakāpes pastāv arī atšķirīga selektivitāte organiskajiem šķīdinātājiem.

1.2.3.3 Sabiezināšana

Celulozes ēteris tiek izšķīdināts ūdens šķīdumā koloīda veidā, kur celulozes ētera polimerizācijas pakāpe nosaka celulozi

Ētera šķīduma viskozitāte. Atšķirībā no Ņūtona šķidrumiem, celulozes ētera šķīdumu viskozitāte mainās atkarībā no bīdes spēka, un

Šīs makromolekulu struktūras dēļ šķīduma viskozitāte strauji palielināsies, palielinoties celulozes ētera cietvielu saturam, tomēr šķīduma viskozitāte

Viskozitāte arī strauji samazinās, palielinoties temperatūrai [33].

1.2.3.4 Noārdāmība

Celulozes ētera šķīdums, kas kādu laiku izšķīdināts ūdenī, vairos baktērijas, tādējādi ražojot fermentu baktērijas un iznīcinot celulozes ētera fāzi.

Blakus esošās neaizvietotās glikozes vienības saistās, tādējādi samazinot makromolekulas relatīvo molekulmasu. Tāpēc celulozes ēteri

Ūdens šķīdumu konservēšanai nepieciešams pievienot noteiktu daudzumu konservantu.

Turklāt celulozes ēteriem piemīt daudzas citas unikālas īpašības, piemēram, virsmas aktivitāte, jonu aktivitāte, putu stabilitāte un piedevu iedarbība.

želejveida iedarbība. Šo īpašību dēļ celulozes ēterus izmanto tekstilizstrādājumos, papīra ražošanā, sintētiskajos mazgāšanas līdzekļos, kosmētikā, pārtikā, medicīnā,

To plaši izmanto daudzās jomās.

1.3 Ievads augu izejvielās

No 1.2 celulozes ētera pārskata var redzēt, ka celulozes ētera pagatavošanas izejviela galvenokārt ir kokvilnas celuloze, un viens no šīs tēmas satura aspektiem

Celulozes ētera pagatavošanai kokvilnas celulozes vietā izmanto no augu izejvielām iegūtu celulozi. Tālāk ir sniegts īss ievads par augu.

materiāls.

Tā kā tādi kopīgi resursi kā nafta, ogles un dabasgāze samazinās, arvien vairāk tiks ierobežota arī dažādu uz tiem balstītu produktu, piemēram, sintētisko šķiedru un šķiedru plēvju, izstrāde. Līdz ar sabiedrības un valstu nepārtraukto attīstību visā pasaulē (īpaši

Tā ir attīstīta valsts, kas pievērš īpašu uzmanību vides piesārņojuma problēmai. Dabīgajai celulozei piemīt bioloģiskās noārdīšanās spēja un vides koordinācija.

Tas pakāpeniski kļūs par galveno šķiedru materiālu avotu.