Typické štruktúry dvochétery celulózysú uvedené na obrázkoch 1.1 a 1.2. Každé β-D-dehydratované hrozno s molekulou celulózy
Cukrová jednotka (opakujúca sa jednotka celulózy) je substituovaná jednou éterovou skupinou v polohách C(2), C(3) a C(6), t. j. až tromi
éterová skupina. Vzhľadom na prítomnosť hydroxylových skupín majú makromolekuly celulózy intramolekulárne a intermolekulárne vodíkové väzby, ktoré sa ťažko rozpúšťajú vo vode.
A je ťažké ho rozpustiť takmer vo všetkých organických rozpúšťadlách. Po éterifikácii celulózy sa však do molekulárneho reťazca zavádzajú éterové skupiny,
Týmto spôsobom sa ničia vodíkové väzby vo vnútri molekúl celulózy a medzi nimi a zlepšuje sa aj jej hydrofilnosť, čím sa zvyšuje jej rozpustnosť.
výrazne vylepšené. Medzi nimi je na obrázku 1.1 všeobecná štruktúra dvoch anhydroglukózových jednotiek molekulového reťazca celulózového éteru, R1-R6=H
alebo organické substituenty. 1.2 je fragment molekulárneho reťazca karboxymetylhydroxyetylcelulózy, stupeň substitúcie karboxymetylu je 0,5,4
Stupeň substitúcie hydroxyetylu je 2,0 a molárny stupeň substitúcie je 3,0.
Pre každý substituent celulózy možno celkové množstvo jeho éterifikácie vyjadriť ako stupeň substitúcie (DS). vyrobené z vlákien
Zo štruktúry primárnej molekuly je zrejmé, že stupeň substitúcie sa pohybuje od 0 do 3. To znamená, že každá anhydroglukózová jednotka kruhu celulózy
, priemerný počet hydroxylových skupín substituovaných éterifikačnými skupinami éterifikačného činidla. Vzhľadom na hydroxyalkylovú skupinu celulózy, jej substitučná
Eterifikácia by sa mala reštartovať od novej voľnej hydroxylovej skupiny. Preto možno stupeň substitúcie tohto typu celulózového éteru vyjadriť v móloch.
stupeň substitúcie (MS). Takzvaný molárny stupeň substitúcie udáva množstvo éterifikačného činidla pridaného ku každej anhydroglukózovej jednotke celulózy
Priemerná hmotnosť reaktantov.
1 Všeobecná štruktúra glukózovej jednotky
2 Fragmenty molekulárnych reťazcov celulózového éteru
1.2.2 Klasifikácia éterov celulózy
Či už sú étery celulózy jednotlivé étery alebo zmesové étery, ich vlastnosti sa trochu líšia. Makromolekuly celulózy
Ak je hydroxylová skupina jednotkového kruhu substituovaná hydrofilnou skupinou, produkt môže mať nižší stupeň substitúcie za podmienky nižšieho stupňa substitúcie.
Má určitú rozpustnosť vo vode; ak je substituovaná hydrofóbnou skupinou, produkt má určitý stupeň substitúcie iba vtedy, keď je stupeň substitúcie mierny.
Vo vode rozpustné, menej substituované produkty éterifikácie celulózy môžu napučať iba vo vode alebo sa rozpúšťať v menej koncentrovaných alkalických roztokoch.
stred.
Podľa typov substituentov možno étery celulózy rozdeliť do troch kategórií: alkylové skupiny, ako je metylcelulóza, etylcelulóza;
Hydroxyalkyly, ako je hydroxyetylcelulóza, hydroxypropylcelulóza; iné, ako je karboxymetylcelulóza atď. Ak ionizácia
Klasifikácia, étery celulózy možno rozdeliť na: iónové, ako je karboxymetylcelulóza; neiónové, ako je hydroxyetylcelulóza; zmiešané
typu, ako je hydroxyetylkarboxymetylcelulóza. Podľa klasifikácie rozpustnosti možno celulózu rozdeliť na: vo vode rozpustnú, ako je karboxymetylcelulóza,
Hydroxyetylcelulóza; vo vode nerozpustná, ako napríklad metylcelulóza atď.
1.2.3 Vlastnosti a použitie éterov celulózy
Éter celulózy je druh produktu po modifikácii éterifikáciou celulózy a éter celulózy má mnoho veľmi dôležitých vlastností, ako napríklad
Má dobré filmotvorné vlastnosti; ako tlačiarenská pasta má dobrú rozpustnosť vo vode, zahusťovacie vlastnosti, zadržiavanie vody a stabilitu;
5
Obyčajný éter je bez zápachu, netoxický a má dobrú biokompatibilitu. Medzi nimi má karboxymetylcelulóza (CMC) „priemyselný glutaman sodný“.
prezývka.
1.2.3.1 Tvorba filmu
Stupeň éterifikácie celulózového éteru má veľký vplyv na jeho filmotvorné vlastnosti, ako je schopnosť tvorby filmu a pevnosť väzby. Celulózový éter
Vďaka svojej dobrej mechanickej pevnosti a dobrej kompatibilite s rôznymi živicami sa môže používať v plastových fóliách, lepidlách a iných materiáloch.
príprava materiálu.
1.2.3.2 Rozpustnosť
Vďaka existencii mnohých hydroxylových skupín na kruhu glukózovej jednotky obsahujúcej kyslík majú étery celulózy lepšiu rozpustnosť vo vode.
V závislosti od substituenta celulózového éteru a stupňa substitúcie existuje aj rôzna selektivita pre organické rozpúšťadlá.
1.2.3.3 Zahusťovanie
Éter celulózy sa rozpúšťa vo vodnom roztoku vo forme koloidu, pričom stupeň polymerizácie éteru celulózy určuje celulózu.
Viskozita éterového roztoku. Na rozdiel od Newtonových kvapalín sa viskozita roztokov celulózových éterov mení so šmykovou silou a
Vďaka tejto štruktúre makromolekúl sa viskozita roztoku rýchlo zvyšuje so zvyšujúcim sa obsahom pevných látok v éteri celulózy, avšak viskozita roztoku
Viskozita tiež rýchlo klesá so zvyšujúcou sa teplotou [33].
1.2.3.4 Odbúrateľnosť
Roztok celulózového éteru rozpustený vo vode po určitú dobu spôsobí rast baktérií, čím sa produkujú enzýmové baktérie a ničí sa fáza celulózového éteru.
Susedné nesubstituované glukózové jednotky sa viažu, čím sa znižuje relatívna molekulová hmotnosť makromolekuly. Preto étery celulózy
Konzervácia vodných roztokov si vyžaduje pridanie určitého množstva konzervačných látok.
Okrem toho majú étery celulózy mnoho ďalších jedinečných vlastností, ako je povrchová aktivita, iónová aktivita, stabilita peny a aditíva.
gélový účinok. Vďaka týmto vlastnostiam sa étery celulózy používajú v textilnom priemysle, pri výrobe papiera, v syntetických detergentoch, v kozmetike, potravinách, medicíne,
Je široko používaný v mnohých oblastiach.
1.3 Úvod do rastlinných surovín
Z prehľadu 1.2 éteru celulózy je zrejmé, že surovinou na prípravu éteru celulózy je hlavne bavlnená celulóza a je to jeden z obsahov tejto témy.
Ide o použitie celulózy extrahovanej z rastlinných surovín ako náhrady bavlnenej celulózy na prípravu éteru celulózy. Nasleduje stručný úvod do rastliny.
materiál.
Keďže sa bežné zdroje, ako je ropa, uhlie a zemný plyn, ubúdajú, bude čoraz viac obmedzovaný aj vývoj rôznych produktov na ich báze, ako sú syntetické vlákna a vláknité fólie. S neustálym rozvojom spoločnosti a krajín na celom svete (najmä
Je to rozvinutá krajina, ktorá venuje veľkú pozornosť problému znečistenia životného prostredia. Prírodná celulóza má biologickú odbúrateľnosť a je environmentálne koordinovaná.
Postupne sa stane hlavným zdrojom vláknitých materiálov.
Čas uverejnenia: 26. septembra 2022