01. Introduksjon av cellulose
Cellulose er et makromolekylært polysakkarid bestående av glukose. Uløselig i vann og vanlige organiske løsemidler. Det er hovedkomponenten i plantecellevegg, og det er også det mest utbredte og mest forekommende polysakkaridet i naturen.
Cellulose er den mest tallrike fornybare ressursen på jorden, og det er også den naturlige polymeren med størst akkumulering. Den har fordelene ved å være fornybar, fullstendig biologisk nedbrytbar og god biokompatibilitet.
02. Årsaker til å modifisere cellulose
Cellulosemakromolekyler inneholder et stort antall -OH-grupper. På grunn av effekten av hydrogenbindinger er kraften mellom makromolekylene relativt stor, noe som vil føre til en stor smelteenthalpi △H; på den annen side er det ringer i cellulosemakromolekyler. I likhet med strukturen er stivheten til molekylkjeden større, noe som vil føre til en mindre endring i smelteentropien ΔS. Disse to grunnene gjør at temperaturen til smeltet cellulose (= △H / △S) vil bli høyere, og nedbrytningstemperaturen til cellulose er relativt lav. Derfor, når cellulose varmes opp til en viss temperatur, vil fibre oppstå. Fenomenet at cellulose har blitt nedbrutt før den begynner å smelte, derfor kan ikke bearbeidingen av cellulosematerialer bruke metoden med først å smelte og deretter støpe.
03. Betydningen av cellulosemodifisering
Med den gradvise utarmingen av fossile ressurser og de stadig mer alvorlige miljøproblemene forårsaket av avfall fra kjemiske fibre i tekstiler, har utvikling og bruk av naturlige fornybare fibermaterialer blitt et av de viktigste områdene folk er opptatt av. Cellulose er den mest tallrike fornybare naturressursen i naturen. Den har utmerkede egenskaper som god hygroskopisitet, antistatisk, sterk luftgjennomtrengelighet, god fargebarhet, komfortabel bruk, enkel tekstilbearbeiding og biologisk nedbrytbarhet. Den har egenskaper som er uforlignelige med kjemiske fibre.
Cellulosemolekyler inneholder et stort antall hydroksylgrupper, som lett danner intramolekylære og intermolekylære hydrogenbindinger, og dekomponerer ved høye temperaturer uten å smelte. Cellulose har imidlertid god reaktivitet, og hydrogenbindingen kan ødelegges ved kjemisk modifisering eller podeprosesser, noe som effektivt kan senke smeltepunktet. Som en rekke industriprodukter er det mye brukt i tekstiler, membranseparasjon, plast, tobakk og belegg.
04. Modifisering av celluloseforetring
Celluloseeter er en type cellulosederivat fremstilt ved foretringsmodifisering av cellulose. Den er mye brukt på grunn av dens utmerkede fortyknings-, emulgerings-, suspensjons-, filmdannelses-, beskyttende kolloid-, fuktighetsbevarings- og heftegenskaper. Brukes i mat, medisin, papirfremstilling, maling, byggematerialer, etc.
Celluloseforetring er en serie derivater produsert ved reaksjon av hydroksylgrupper på cellulosemolekylkjeden med alkyleringsmidler under alkaliske forhold. Forbruket av hydroksylgrupper reduserer antallet intermolekylære hydrogenbindinger for å redusere de intermolekylære kreftene, og dermed forbedre celluloses termiske stabilitet, forbedre materialenes prosesseringsytelse og samtidig redusere celluloses smeltepunkt.
Eksempler på effekter av eterifiseringsmodifikasjon på andre funksjoner i cellulose:
Ved å bruke raffinert bomull som basisråmateriale, brukte forskerne en ett-trinns foretringsprosess for å fremstille karboksymetylhydroksypropylcellulose-komplekseter med jevn reaksjon, høy viskositet, god syrebestandighet og saltbestandighet gjennom alkaliserings- og foretringsreaksjoner. Ved å bruke en ett-trinns foretringsprosess har den produserte karboksymetylhydroksypropylcellulosen god saltbestandighet, syrebestandighet og løselighet. Ved å endre de relative mengdene av propylenoksid og kloreddiksyre kan produkter med ulikt karboksymetyl- og hydroksypropylinnhold fremstilles. Testresultatene viser at karboksymetylhydroksypropylcellulosen produsert ved ett-trinnsmetoden har en kort produksjonssyklus, lavt løsemiddelforbruk, og produktet har utmerket motstand mot monovalente og divalente salter og god syrebestandighet.
05. Utsikter for modifisering av celluloseforetring
Cellulose er et viktig kjemisk råmateriale som er rikt på ressurser, grønt og miljøvennlig, og fornybart. Derivatene av celluloseforetringsmodifisering har utmerket ytelse, bredt bruksområde og utmerkede brukseffekter, og dekker i stor grad den nasjonale økonomiens behov. Og behovene til samfunnsutvikling, med kontinuerlig teknologisk fremgang og realisering av kommersialisering i fremtiden, hvis de syntetiske råmaterialene og syntetiske metodene for cellulosederivater kan industrialiseres mer, vil de bli mer utnyttet og realisere et bredere spekter av bruksområder. Verdi
Publisert: 20. feb. 2023