Structuri tipice a douăeteri de celulozăsunt prezentate în Figurile 1.1 și 1.2. Fiecare strugure β-D-deshidratat al unei molecule de celuloză
Unitatea de zahăr (unitatea repetitivă a celulozei) este substituită cu câte o grupare eterică la pozițiile C(2), C(3) și C(6), adică până la trei
o grupare eterică. Din cauza prezenței grupărilor hidroxil, macromoleculele de celuloză au legături de hidrogen intramoleculare și intermoleculare, care sunt dificil de dizolvat în apă.
Și este dificil de dizolvat în aproape toți solvenții organici. Cu toate acestea, după eterificarea celulozei, grupările eterice sunt introduse în lanțul molecular,
În acest fel, legăturile de hidrogen din interiorul și dintre moleculele de celuloză sunt distruse, iar hidrofilicitatea acesteia este, de asemenea, îmbunătățită, astfel încât solubilitatea sa poate fi îmbunătățită.
mult îmbunătățită. Printre acestea, Figura 1.1 prezintă structura generală a două unități de anhidroglucoză ale lanțului molecular de eter de celuloză, R1-R6=H
sau substituenți organici. 1.2 este un fragment al lanțului molecular de carboximetil hidroxietilceluloză, gradul de substituție al carboximetilului este de 0,5,4
Gradul de substituție al hidroxietilului este 2,0, iar gradul de substituție molară este 3,0.
Pentru fiecare substituent al celulozei, cantitatea totală de eterificare a acesteia poate fi exprimată ca grad de substituție (DS). realizat din fibre
Din structura moleculei principale se poate observa că gradul de substituție variază de la 0 la 3. Adică, fiecare inel unitar de anhidroglucoză al celulozei
, numărul mediu de grupări hidroxil substituite cu grupări eterificatoare ale agentului eterificator. Datorită grupării hidroxialchil a celulozei, substituția sa
Eterificarea trebuie reluată de la noua grupare hidroxil liberă. Prin urmare, gradul de substituție al acestui tip de eter de celuloză poate fi exprimat în moli.
gradul de substituție (MS). Așa-numitul grad molar de substituție indică cantitatea de agent eterificant adăugată la fiecare unitate de anhidroglucoză de celuloză
Masa medie a reactanților.
1 Structura generală a unei unități de glucoză
2 Fragmente de lanțuri moleculare de eter de celuloză
1.2.2 Clasificarea eterilor de celuloză
Indiferent dacă eterii de celuloză sunt eteri simpli sau eteri mixți, proprietățile lor sunt oarecum diferite. Macromolecule de celuloză
Dacă gruparea hidroxil a inelului unitar este substituită cu o grupare hidrofilă, produsul poate avea un grad de substituție mai mic în condițiile unui grad de substituție mai mic.
Are o anumită solubilitate în apă; dacă este substituit cu o grupare hidrofobă, produsul are un anumit grad de substituție numai atunci când gradul de substituție este moderat.
Produșii de eterificare ai celulozei solubili în apă, mai puțin substituiți, se pot umfla doar în apă sau se pot dizolva în soluții alcaline mai puțin concentrate.
mijloc.
Conform tipurilor de substituenți, eterii de celuloză pot fi împărțiți în trei categorii: grupări alchil, cum ar fi metilceluloza, etilceluloza;
Hidroxialchili, cum ar fi hidroxietilceluloza, hidroxipropilceluloza; alții, cum ar fi carboximetilceluloza etc. Dacă ionizarea
Clasificare: eterii de celuloză pot fi împărțiți în: ionici, cum ar fi carboximetilceluloza; neionici, cum ar fi hidroxietilceluloza; mixți.
tip, cum ar fi hidroxietilcarboximetilceluloza. Conform clasificării solubilității, celuloza poate fi împărțită în: solubilă în apă, cum ar fi carboximetilceluloza,
Hidroxietilceluloză; insolubilă în apă, cum ar fi metilceluloza etc.
1.2.3 Proprietățile și aplicațiile eterilor de celuloză
Eterul de celuloză este un tip de produs obținut după modificarea eterificării celulozei, iar eterul de celuloză are multe proprietăți foarte importante, cum ar fi
Are proprietăți bune de formare a peliculei; ca pastă de imprimare, are o bună solubilitate în apă, proprietăți de îngroșare, retenție a apei și stabilitate;
5
Eterul simplu este inodor, netoxic și are o bună biocompatibilitate. Printre acestea, carboximetilceluloza (CMC) are „glutamat monosodic industrial”.
poreclă.
1.2.3.1 Formarea peliculei
Gradul de eterificare al eterului de celuloză are o mare influență asupra proprietăților sale de formare a peliculei, cum ar fi capacitatea de formare a peliculei și rezistența la legare. Eterul de celuloză
Datorită rezistenței sale mecanice bune și compatibilității excelente cu diverse rășini, poate fi utilizat în pelicule de plastic, adezivi și alte materiale.
pregătirea materialelor.
1.2.3.2 Solubilitate
Datorită existenței multor grupări hidroxil pe ciclul unității de glucoză care conține oxigen, eterii de celuloză au o solubilitate mai bună în apă. și
În funcție de substituentul eterului de celuloză și de gradul de substituție, există, de asemenea, selectivități diferite pentru solvenții organici.
1.2.3.3 Îngroșare
Eterul de celuloză este dizolvat în soluție apoasă sub formă de coloid, gradul de polimerizare al eterului de celuloză determinând celuloza.
Vâscozitatea soluției de eter. Spre deosebire de fluidele newtoniene, vâscozitatea soluțiilor de eter de celuloză se modifică odată cu forța de forfecare și
Datorită acestei structuri a macromoleculelor, vâscozitatea soluției va crește rapid odată cu creșterea conținutului de solid al eterului de celuloză, însă vâscozitatea soluției
Vâscozitatea scade, de asemenea, rapid odată cu creșterea temperaturii [33].
1.2.3.4 Degradabilitate
Soluția de eter de celuloză dizolvată în apă pentru o perioadă de timp va dezvolta bacterii, producând astfel bacterii enzimatice și distrugând faza de eter de celuloză.
Unitatea de glucoză nesubstituită adiacentă se leagă, reducând astfel masa moleculară relativă a macromoleculei. Prin urmare, eterii de celuloză
Conservarea soluțiilor apoase necesită adăugarea unei anumite cantități de conservanți.
În plus, eterii de celuloză au multe alte proprietăți unice, cum ar fi activitatea de suprafață, activitatea ionică, stabilitatea spumei și aditivii.
acțiune de gel. Datorită acestor proprietăți, eterii de celuloză sunt utilizați în textile, fabricarea hârtiei, detergenți sintetici, cosmetice, alimente, medicamente,
Este utilizat pe scară largă în multe domenii.
1.3 Introducere în materiile prime vegetale
Din prezentarea generală a eterului de celuloză 1.2, se poate observa că materia primă pentru prepararea eterului de celuloză este în principal celuloza de bumbac, iar unul dintre conținuturile acestui subiect
Este vorba despre utilizarea celulozei extrase din materii prime vegetale pentru a înlocui celuloza de bumbac în prepararea eterului de celuloză. Următoarea este o scurtă introducere în plantă.
material.
Pe măsură ce resursele comune precum petrolul, cărbunele și gazele naturale sunt în scădere, dezvoltarea diferitelor produse bazate pe acestea, cum ar fi fibrele sintetice și peliculele din fibre, va fi, de asemenea, din ce în ce mai restricționată. Odată cu dezvoltarea continuă a societății și a țărilor din întreaga lume (în special
Este o țară dezvoltată) care acordă o atenție deosebită problemei poluării mediului. Celuloza naturală are biodegradabilitate și coordonare ecologică.
Treptat, va deveni principala sursă de materiale fibroase.
Data publicării: 26 septembrie 2022