01. Uvedba celuloze
Celuloza je makromolekularni polisaharid, sestavljen iz glukoze. Netopen v vodi in splošnih organskih topilih. Je glavna sestavina rastlinske celične stene in je tudi najbolj razširjen in najpogostejši polisaharid v naravi.
Celuloza je najpogostejši obnovljivi vir na Zemlji in tudi naravni polimer z največjim kopičenjem. Ima prednosti, da je obnovljiva, popolnoma biorazgradljiva in ima dobro biokompatibilnost.
02. Razlogi za modificiranje celuloze
Celulozne makromolekule vsebujejo veliko število -OH skupin. Zaradi vpliva vodikovih vezi je sila med makromolekulami relativno velika, kar vodi do velike entalpije taljenja △H; po drugi strani pa so v celuloznih makromolekulah obroči. Tako kot pri strukturi je tudi togost molekularne verige večja, kar vodi do manjše spremembe entropije taljenja ΔS. Zaradi teh dveh razlogov se temperatura staljene celuloze (= △H / △S) zviša, temperatura razgradnje celuloze pa je relativno nizka. Zato se pri segrevanju celuloze na določeno temperaturo pojavijo vlakna. Pojav, kot da se je celuloza razgradila, preden se začne taliti, zato pri predelavi celuloznih materialov ni mogoče uporabiti metode najprej taljenja in nato oblikovanja.
03. Pomen modifikacije celuloze
Zaradi postopnega izčrpavanja fosilnih virov in vse resnejših okoljskih problemov, ki jih povzročajo odpadni tekstilni izdelki iz kemičnih vlaken, je razvoj in uporaba naravnih obnovljivih vlakenskih materialov postala ena od vročih točk, ki ji ljudje posvečajo pozornost. Celuloza je najpogostejši obnovljivi naravni vir v naravi. Ima odlične lastnosti, kot so dobra higroskopičnost, antistatičnost, močna prepustnost zraka, dobra možnost barvanja, udobno nošenje, enostavna tekstilna obdelava in biorazgradljivost. Ima lastnosti, ki jih ni mogoče primerjati s kemičnimi vlakni.
Molekule celuloze vsebujejo veliko število hidroksilnih skupin, ki zlahka tvorijo intramolekularne in intermolekularne vodikove vezi ter se pri visokih temperaturah razgradijo brez taljenja. Vendar pa ima celuloza dobro reaktivnost in njene vodikove vezi se lahko uničijo s kemično modifikacijo ali cepljenjem, kar lahko učinkovito zniža tališče. Kot različni industrijski izdelki se pogosto uporablja v tekstilni industriji, membranskem ločevanju, plastiki, tobaku in premazih.
04. Modifikacija celuloze z eterifikacijo
Celulozni eter je vrsta celuloznega derivata, pridobljenega z eterifikacijsko modifikacijo celuloze. Široko se uporablja zaradi odličnih lastnosti zgoščevanja, emulgiranja, suspendiranja, tvorbe filma, zaščitnega koloida, zadrževanja vlage in adhezije. Uporablja se v živilih, medicini, proizvodnji papirja, barvah, gradbenih materialih itd.
Eterifikacija celuloze je vrsta derivatov, ki nastanejo z reakcijo hidroksilnih skupin na celulozni molekularni verigi z alkilirajočimi sredstvi v alkalnih pogojih. Poraba hidroksilnih skupin zmanjša število medmolekulskih vodikovih vezi, kar zmanjša medmolekulske sile, s čimer se izboljša toplotna stabilnost celuloze, izboljša učinkovitost obdelave materialov in hkrati zniža tališče celuloze.
Primeri učinkov modifikacije eterifikacije na druge funkcije celuloze:
Raziskovalci so kot osnovno surovino uporabili rafiniran bombaž in z enostopenjskim postopkom eterifikacije pripravili karboksimetil hidroksipropil celulozni kompleksni eter z enakomerno reakcijo, visoko viskoznostjo, dobro odpornostjo na kisline in soli, kar je posledica reakcij alkalizacije in eterifikacije. Z enostopenjskim postopkom eterifikacije ima proizvedena karboksimetil hidroksipropil celuloza dobro odpornost na soli, kisline in topnost. S spreminjanjem relativnih količin propilen oksida in kloroocetne kisline je mogoče pripraviti izdelke z različno vsebnostjo karboksimetil in hidroksipropil. Rezultati testov kažejo, da ima karboksimetil hidroksipropil celuloza, proizvedena z enostopenjsko metodo, kratek proizvodni cikel, nizko porabo topila ter odlično odpornost na enovalentne in dvovalentne soli ter dobro odpornost na kisline.
05. Možnost modifikacije celuloze z eterifikacijo
Celuloza je pomembna kemična in kemična surovina, bogata z viri, zelena, okolju prijazna in obnovljiva. Derivati modifikacije celuloze z eterifikacijo imajo odlične lastnosti, širok spekter uporabe in odlične uporabne učinke ter v veliki meri zadovoljujejo potrebe nacionalnega gospodarstva. In potrebe družbenega razvoja, z nenehnim tehnološkim napredkom in uresničevanjem komercializacije v prihodnosti, če se bodo sintetične surovine in sintetične metode derivatov celuloze bolj industrializirale, bodo bolj polno izkoriščene in bodo imele širši spekter uporabe. Vrednost
Čas objave: 20. februar 2023