Typiske strukturer av tocelluloseetereer gitt i figur 1.1 og 1.2. Hver β-D-dehydrerte drue av et cellulosemolekyl
Sukkerenheten (celluloses repeterende enhet) er substituert med én etergruppe hver i C(2)-, C(3)- og C(6)-posisjonene, dvs. opptil tre
en etergruppe. På grunn av tilstedeværelsen av hydroksylgrupper har cellulosemakromolekyler intramolekylære og intermolekylære hydrogenbindinger, som er vanskelige å løse opp i vann.
Og det er vanskelig å løse det opp i nesten alle organiske løsemidler. Etter foretring av cellulose introduseres imidlertid etergrupper i molekylkjeden,
På denne måten ødelegges hydrogenbindingene i og mellom cellulosemolekylene, og hydrofilisiteten forbedres også, slik at løseligheten kan forbedres.
betydelig forbedret. Blant dem er figur 1.1 den generelle strukturen til to anhydroglukoseenheter i celluloseetermolekylkjeden, R1-R6=H
eller organiske substituenter. 1.2 er et fragment av karboksymetylhydroksyetylcellulosemolekylkjede, substitusjonsgraden til karboksymetyl er 0.5,4
Substitusjonsgraden til hydroksyetyl er 2,0, og den molare substitusjonsgraden er 3,0.
For hver substituent av cellulose kan den totale mengden av foretring uttrykkes som substitusjonsgraden (DS). laget av fibre
Det kan sees fra strukturen til primmolekylet at substitusjonsgraden varierer fra 0–3. Det vil si at hver anhydroglukose-enhetsring av cellulose
, det gjennomsnittlige antallet hydroksylgrupper substituert med foretringsgrupper i foretringsmiddelet. På grunn av hydroksyalkylgruppen i cellulose, dens substitusjonelle
Foretringen bør startes på nytt fra den nye frie hydroksylgruppen. Derfor kan substitusjonsgraden for denne typen celluloseeter uttrykkes i mol.
substitusjonsgrad (MS). Den såkalte molare substitusjonsgraden angir mengden foretringsmiddel som tilsettes til hver anhydroglukoseenhet av cellulose
Den gjennomsnittlige massen til reaktantene.
1 Generell struktur av en glukoseenhet
2 Fragmenter av celluloseetermolekylkjeder
1.2.2 Klassifisering av celluloseetere
Enten celluloseetere er enkeltetere eller blandede etere, er egenskapene deres noe forskjellige. Cellulosemakromolekyler
Hvis hydroksylgruppen i enhetsringen er substituert med en hydrofil gruppe, kan produktet ha en lavere substitusjonsgrad under forutsetning av en lavere substitusjonsgrad.
Den har en viss vannløselighet; hvis den er substituert med en hydrofob gruppe, har produktet en viss grad av substitusjon bare når substitusjonsgraden er moderat.
Vannløselige, mindre substituerte celluloseforetringsprodukter kan bare svelle i vann, eller løses opp i mindre konsentrerte alkaliske løsninger.
midten.
I henhold til typene substituenter kan celluloseetere deles inn i tre kategorier: alkylgrupper, slik som metylcellulose, etylcellulose;
Hydroksyalkyler, slik som hydroksyetylcellulose, hydroksypropylcellulose; andre, slik som karboksymetylcellulose, osv. Hvis ioniseringen
Klassifisering, celluloseetere kan deles inn i: ioniske, som karboksymetylcellulose; ikke-ioniske, som hydroksyetylcellulose; blandede
type, slik som hydroksyetylkarboksymetylcellulose. I henhold til klassifiseringen av løselighet kan cellulose deles inn i: vannløselig, slik som karboksymetylcellulose,
Hydroksyetylcellulose; vannuløselig, slik som metylcellulose, etc.
1.2.3 Egenskaper og anvendelser av celluloseetere
Celluloseeter er et produkt som dannes etter modifisering av celluloseforetring, og celluloseeter har mange svært viktige egenskaper.
Den har gode filmdannende egenskaper; som trykkpasta har den god vannløselighet, fortykningsegenskaper, vannretensjon og stabilitet;
5
Vanlig eter er luktfri, giftfri og har god biokompatibilitet. Blant dem har karboksymetylcellulose (CMC) "industriell mononatriumglutamat"
kallenavn.
1.2.3.1 Filmdannelse
Foretringsgraden til celluloseeter har stor innflytelse på dens filmdannende egenskaper, som filmdannende evne og bindingsstyrke.
På grunn av sin gode mekaniske styrke og gode kompatibilitet med ulike harpikser, kan den brukes i plastfilmer, lim og andre materialer.
materialforberedelse.
1.2.3.2 Løselighet
På grunn av tilstedeværelsen av mange hydroksylgrupper på ringen til den oksygenholdige glukoseenheten, har celluloseetere bedre vannløselighet.
Avhengig av celluloseetersubstituenten og substitusjonsgraden, er det også ulik selektivitet for organiske løsningsmidler.
1.2.3.3 Fortykning
Celluloseeter løses opp i vandig løsning i form av kolloid, hvor polymerisasjonsgraden av celluloseeter bestemmer celluloseinnholdet.
Viskositeten til eterløsningen. I motsetning til Newtonske væsker endres viskositeten til celluloseeterløsninger med skjærkraft, og
På grunn av denne strukturen til makromolekylene vil løsningens viskositet øke raskt med økningen av det faste innholdet av celluloseeter, men løsningens viskositet
Viskositeten avtar også raskt med økende temperatur [33].
1.2.3.4 Nedbrytbarhet
Celluloseeterløsningen som er løst opp i vann over en periode, vil dyrke bakterier, og dermed produsere enzymbakterier og ødelegge celluloseeterfasen.
Den tilstøtende usubstituerte glukoseenheten binder seg, og reduserer dermed den relative molekylmassen til makromolekylet. Derfor celluloseetere
Konservering av vandige løsninger krever tilsetning av en viss mengde konserveringsmidler.
I tillegg har celluloseetere mange andre unike egenskaper, som overflateaktivitet, ionisk aktivitet, skumstabilitet og additivitet.
gelvirkning. På grunn av disse egenskapene brukes celluloseetere i tekstiler, papirfremstilling, syntetiske vaskemidler, kosmetikk, mat, medisin,
Det er mye brukt på mange felt.
1.3 Introduksjon til planteråvarer
Fra oversikten over 1.2 celluloseeter kan man se at råmaterialet for fremstilling av celluloseeter hovedsakelig er bomullscellulose, og et av innholdene i dette emnet
Det er å bruke cellulose utvunnet fra planteråvarer for å erstatte bomullscellulose for å fremstille celluloseeter. Følgende er en kort introduksjon til planten
materiale.
Etter hvert som vanlige ressurser som olje, kull og naturgass minker, vil også utviklingen av ulike produkter basert på dem, som syntetiske fibre og fiberfilmer, bli stadig mer begrenset. Med den kontinuerlige utviklingen av samfunnet og land rundt om i verden (spesielt
Det er et utviklet land) som følger nøye med på problemet med miljøforurensning. Naturlig cellulose er biologisk nedbrytbar og miljømessig koordinert.
Det vil gradvis bli hovedkilden til fibermaterialer.
Publisert: 26. september 2022