01. Introducerea celulozei
Celuloza este un polizaharid macromolecular compus din glucoză. Insolubil în apă și în solvenți organici generali. Este componenta principală a peretelui celular al plantelor și este, de asemenea, cel mai răspândit și mai abundent polizaharid din natură.
Celuloza este cea mai abundentă resursă regenerabilă de pe Pământ și, de asemenea, polimerul natural cu cea mai mare acumulare. Are avantajele de a fi regenerabilă, complet biodegradabilă și o bună biocompatibilitate.
02. Motive pentru modificarea celulozei
Macromoleculele de celuloză conțin un număr mare de grupări -OH. Datorită efectului legăturilor de hidrogen, forța dintre macromolecule este relativ mare, ceea ce va duce la o entalpie de topire △H mare; pe de altă parte, în macromoleculele de celuloză există inele. La fel ca structura, rigiditatea lanțului molecular este mai mare, ceea ce va duce la o variație de entropie de topire ΔS mai mică. Aceste două motive fac ca temperatura celulozei topite (= △H / △S) să devină mai mare, iar temperatura de descompunere a celulozei să fie relativ scăzută. Prin urmare, atunci când celuloza este încălzită la o anumită temperatură, vor apărea fibre - fenomenul conform căruia celuloza s-a descompus înainte de a începe să se topească, prin urmare, prelucrarea materialelor celulozice nu poate adopta metoda de topire și apoi turnare.
03. Semnificația modificării celulozei
Odată cu epuizarea treptată a resurselor fosile și cu problemele de mediu din ce în ce mai grave cauzate de deșeurile textile din fibre chimice, dezvoltarea și utilizarea materialelor din fibre naturale regenerabile a devenit unul dintre punctele fierbinți la care oamenii acordă atenție. Celuloza este cea mai abundentă resursă naturală regenerabilă din natură. Are proprietăți excelente, cum ar fi o bună higroscopicitate, antistaticitate, permeabilitate puternică la aer, vopsibilitate bună, confort la purtare, prelucrare ușoară a textilelor și biodegradabilitate. Are caracteristici incomparabile cu fibrele chimice.
Moleculele de celuloză conțin un număr mare de grupări hidroxil, care formează ușor legături de hidrogen intramoleculare și intermoleculare și se descompun la temperaturi ridicate fără a se topi. Cu toate acestea, celuloza are o reactivitate bună, iar legăturile sale de hidrogen pot fi distruse prin modificare chimică sau reacție de grefare, ceea ce poate reduce eficient punctul de topire. Ca o varietate de produse industriale, este utilizată pe scară largă în textile, separare prin membrane, materiale plastice, tutun și acoperiri.
04. Modificarea eterificării celulozei
Eterul de celuloză este un tip de derivat al celulozei obținut prin modificarea eterificării celulozei. Este utilizat pe scară largă datorită proprietăților sale excelente de îngroșare, emulsionare, suspensie, formare a peliculei, coloid protector, reținere a umidității și aderență. Se utilizează în alimente, medicamente, fabricarea hârtiei, vopsele, materiale de construcții etc.
Eterificarea celulozei este o serie de derivați produși prin reacția grupărilor hidroxil de pe lanțul molecular al celulozei cu agenți de alchilare în condiții alcaline. Consumul de grupări hidroxil reduce numărul de legături de hidrogen intermoleculare, reducând astfel forțele intermoleculare, îmbunătățind astfel stabilitatea termică a celulozei, performanța de procesare a materialelor și, în același timp, reducând punctul de topire al celulozei.
Exemple de efecte ale modificării eterificării asupra altor funcții ale celulozei:
Folosind bumbacul rafinat ca materie primă de bază, cercetătorii au utilizat un proces de eterificare într-o singură etapă pentru a prepara eter complex de carboximetil hidroxipropilceluloză cu reacție uniformă, vâscozitate ridicată, rezistență bună la acid și rezistență la săruri prin reacții de alcalinizare și eterificare. Folosind procesul de eterificare într-o singură etapă, carboximetil hidroxipropilceluloza produsă are o rezistență bună la săruri, rezistență la acid și solubilitate. Prin modificarea cantităților relative de oxid de propilenă și acid cloracetic, se pot prepara produse cu conținuturi diferite de carboximetil și hidroxipropil. Rezultatele testelor arată că carboximetil hidroxipropilceluloza produsă prin metoda într-o singură etapă are un ciclu de producție scurt, un consum redus de solvent, iar produsul are o rezistență excelentă la sărurile monovalente și divalente și o rezistență bună la acid.
05. Perspectiva modificării eterificării celulozei
Celuloza este o materie primă chimică importantă, bogată în resurse, ecologică și regenerabilă. Derivații modificați prin eterificare a celulozei au performanțe excelente, o gamă largă de utilizări și efecte de utilizare excelente și satisfac în mare măsură nevoile economiei naționale. Și nevoile dezvoltării sociale, odată cu progresul tehnologic continuu și realizarea comercializării în viitor, dacă materiile prime sintetice și metodele sintetice ale derivaților de celuloză pot fi mai industrializate, acestea vor fi utilizate mai pe deplin și vor realiza o gamă mai largă de aplicații. Valoare
Data publicării: 20 februarie 2023