Typowe struktury dwóchetery celulozyprzedstawiono na rysunkach 1.1 i 1.2. Każda β-D-odwodniona winogrona zawiera cząsteczkę celulozy
Jednostka cukrowa (jednostka powtarzalna celulozy) jest podstawiona jedną grupą eterową na pozycjach C(2), C(3) i C(6), tj. do trzech
grupa eterowa. Ze względu na obecność grup hydroksylowych, makrocząsteczki celulozy mają wewnątrzcząsteczkowe i międzycząsteczkowe wiązania wodorowe, które są trudne do rozpuszczenia w wodzie.
I trudno ją rozpuścić w prawie wszystkich rozpuszczalnikach organicznych. Jednak po eteryfikacji celulozy do łańcucha cząsteczkowego wprowadzane są grupy eterowe,
W ten sposób wiązania wodorowe wewnątrz i pomiędzy cząsteczkami celulozy ulegają zniszczeniu, a jej hydrofilowość ulega poprawie, co pozwala na zwiększenie jej rozpuszczalności.
Znacznie ulepszone. Wśród nich, rysunek 1.1 przedstawia ogólną strukturę dwóch jednostek anhydroglukozy łańcucha cząsteczkowego eteru celulozy, R1-R6=H
lub podstawniki organiczne. 1.2 jest fragmentem łańcucha cząsteczkowego karboksymetylohydroksyetylocelulozy, stopień podstawienia karboksymetylocelulozy wynosi 0,5,4
Stopień podstawienia hydroksyetylu wynosi 2,0, a stopień podstawienia molowego wynosi 3,0.
Dla każdego podstawnika celulozy całkowitą ilość jego eteryfikacji można wyrazić jako stopień podstawienia (DS). wykonane z włókien
Ze struktury głównej cząsteczki wynika, że stopień podstawienia waha się od 0 do 3. Oznacza to, że każdy pierścień jednostki anhydroglukozy celulozy
, średnia liczba grup hydroksylowych podstawionych przez grupy eteryfikujące czynnika eteryfikującego. Ze względu na grupę hydroksyalkilową celulozy, jej substytucja
Eteryfikację należy rozpocząć od nowej wolnej grupy hydroksylowej. Dlatego stopień podstawienia tego typu eteru celulozy można wyrazić w molach.
stopień podstawienia (MS). Tak zwany stopień podstawienia molowego wskazuje ilość środka eteryfikującego dodanego do każdej jednostki anhydroglukozowej celulozy.
Średnia masa substratów.
1 Ogólna struktura jednostki glukozy
2 fragmenty łańcuchów molekularnych eteru celulozy
1.2.2 Klasyfikacja eterów celulozy
Niezależnie od tego, czy etery celulozy są eterami pojedynczymi, czy mieszanymi, ich właściwości są nieco inne. Makrocząsteczki celulozy
Jeżeli grupa hydroksylowa pierścienia jednostkowego zostanie zastąpiona grupą hydrofilową, produkt może mieć niższy stopień podstawienia pod warunkiem niższego stopnia podstawienia.
Posiada pewną rozpuszczalność w wodzie; jeżeli zostanie podstawiona grupą hydrofobową, produkt będzie miał pewien stopień podstawienia tylko wtedy, gdy stopień podstawienia jest umiarkowany.
Produkty eteryfikacji celulozy rozpuszczalne w wodzie, o mniejszej podstawie, mogą pęcznieć tylko w wodzie lub rozpuszczać się w mniej stężonych roztworach alkalicznych
środek.
Ze względu na rodzaj podstawników etery celulozy można podzielić na trzy kategorie: grupy alkilowe, takie jak metyloceluloza, etyloceluloza;
Hydroksyalkile, takie jak hydroksyetyloceluloza, hydroksypropyloceluloza; inne, takie jak karboksymetyloceluloza itp. Jeżeli jonizacja
Klasyfikacja: etery celulozy można podzielić na: jonowe, takie jak karboksymetyloceluloza; niejonowe, takie jak hydroksyetyloceluloza; mieszane
Typ, taki jak hydroksyetylokarboksymetyloceluloza. Zgodnie z klasyfikacją rozpuszczalności, celulozę można podzielić na: rozpuszczalną w wodzie, taką jak karboksymetyloceluloza,
Hydroksyetyloceluloza; nierozpuszczalna w wodzie, np. metyloceluloza itp.
1.2.3 Właściwości i zastosowania eterów celulozy
Eter celulozy jest rodzajem produktu powstającego w wyniku modyfikacji eteryfikacji celulozy. Eter celulozy ma wiele bardzo ważnych właściwości, takich jak:
Posiada dobre właściwości filmotwórcze; jako pasta drukarska charakteryzuje się dobrą rozpuszczalnością w wodzie, właściwościami zagęszczającymi, zatrzymywaniem wody i stabilnością;
5
Zwykły eter jest bezwonny, nietoksyczny i charakteryzuje się dobrą biozgodnością. Wśród nich karboksymetyloceluloza (CMC) zawiera „przemysłowy glutaminian monosodowy”.
przydomek.
1.2.3.1 Tworzenie filmu
Stopień eteryfikacji eteru celulozy ma duży wpływ na jego właściwości filmotwórcze, takie jak zdolność do tworzenia filmu i siła wiązania. Eter celulozy
Ze względu na dobrą wytrzymałość mechaniczną i dobrą kompatybilność z różnymi żywicami, może być stosowany w foliach z tworzyw sztucznych, klejach i innych materiałach.
przygotowanie materiału.
1.2.3.2 Rozpuszczalność
Ze względu na obecność wielu grup hydroksylowych na pierścieniu jednostki glukozy zawierającej tlen, etery celulozy mają lepszą rozpuszczalność w wodzie.
W zależności od podstawnika eteru celulozy i stopnia podstawienia występują także różne selektywności względem rozpuszczalników organicznych.
1.2.3.3 Zagęszczanie
Eter celulozy rozpuszcza się w roztworze wodnym w postaci koloidu, przy czym stopień polimeryzacji eteru celulozy decyduje o ilości celulozy.
Lepkość roztworu eteru. W przeciwieństwie do cieczy newtonowskich, lepkość roztworów eteru celulozy zmienia się pod wpływem siły ścinającej, a
Ze względu na taką strukturę makrocząsteczek lepkość roztworu będzie szybko wzrastać wraz ze wzrostem zawartości eteru celulozy w stanie stałym, jednak lepkość roztworu
Lepkość również szybko maleje wraz ze wzrostem temperatury [33].
1.2.3.4 Degradowalność
Roztwór eteru celulozy rozpuszczony w wodzie przez pewien czas spowoduje wzrost bakterii, co z kolei doprowadzi do wytworzenia bakterii enzymatycznych i zniszczenia fazy eteru celulozy.
Sąsiednie niepodstawione jednostki glukozy wiążą się, zmniejszając w ten sposób względną masę cząsteczkową makrocząsteczki. Dlatego etery celulozy
Konserwacja roztworów wodnych wymaga dodania pewnej ilości środków konserwujących.
Ponadto etery celulozy posiadają wiele innych unikalnych właściwości, takich jak aktywność powierzchniowa, aktywność jonowa, stabilność piany i właściwości addytywne.
Działanie żelujące. Ze względu na te właściwości etery celulozy są stosowane w tekstyliach, papiernictwie, detergentach syntetycznych, kosmetykach, żywności, lekach,
Jest szeroko stosowany w wielu dziedzinach.
1.3 Wprowadzenie do surowców roślinnych
Z przeglądu eteru celulozy 1,2 wynika, że surowcem do jego wytwarzania jest głównie celuloza bawełniana, a jedną z treści tego tematu jest
Celem jest wykorzystanie celulozy ekstrahowanej z surowców roślinnych w celu zastąpienia celulozy bawełnianej do produkcji eteru celulozowego. Poniżej znajduje się krótki wstęp do tematu.
tworzywo.
Wraz ze zmniejszaniem się zasobów naturalnych, takich jak ropa naftowa, węgiel i gaz ziemny, rozwój różnorodnych produktów na ich bazie, takich jak włókna syntetyczne i folie włókniste, będzie coraz bardziej ograniczony. Wraz z ciągłym rozwojem społeczeństw i krajów na całym świecie (zwłaszcza
To kraj rozwinięty, który zwraca szczególną uwagę na problem zanieczyszczenia środowiska. Naturalna celuloza charakteryzuje się biodegradowalnością i jest przyjazna dla środowiska.
Stopniowo stanie się głównym źródłem materiałów włóknistych.
Czas publikacji: 26.09.2022