01. Introduktion av cellulosa
Cellulosa är en makromolekylär polysackarid som består av glukos. Olöslig i vatten och vanliga organiska lösningsmedel. Det är huvudkomponenten i växtcellväggar och är också den mest spridda och vanligaste polysackariden i naturen.
Cellulosa är den vanligaste förnybara resursen på jorden, och det är också den naturliga polymeren med störst ansamling. Den har fördelarna att vara förnybar, helt biologiskt nedbrytbar och ha god biokompatibilitet.
02. Skäl för att modifiera cellulosa
Cellulosamolekyler innehåller ett stort antal -OH-grupper. På grund av vätebindningar är kraften mellan makromolekylerna relativt stor, vilket leder till en stor smältenthalpi △H; å andra sidan finns det ringar i cellulosamolekyler. Liksom strukturen är molekylkedjans styvhet större, vilket leder till en mindre förändring i smältentropin ΔS. Dessa två anledningar gör att temperaturen på den smälta cellulosan (= △H / △S) blir högre och cellulosans sönderdelningstemperatur blir relativt låg. Därför, när cellulosan värms upp till en viss temperatur, kommer fibrer att uppstå. Fenomenet att cellulosan har sönderfallit innan den börjar smälta, därför kan bearbetning av cellulosamaterial inte använda metoden att först smälta och sedan forma.
03. Betydelsen av cellulosamodifiering
Med den gradvisa utarmningen av fossila resurser och de allt allvarligare miljöproblem som orsakas av avfall från kemiska fibrer i textiler har utveckling och användning av naturliga förnybara fibermaterial blivit ett av de hetaste områdena som människor uppmärksammar. Cellulosa är den vanligaste förnybara naturresursen i naturen. Den har utmärkta egenskaper som god hygroskopicitet, antistatisk förmåga, stark luftgenomsläpplighet, god färgbarhet, bekväm användning, enkel textilbearbetning och biologisk nedbrytbarhet. Den har egenskaper som är ojämförliga med kemiska fibrer.
Cellulosamolekyler innehåller ett stort antal hydroxylgrupper, vilka lätt bildar intramolekylära och intermolekylära vätebindningar, och sönderfaller vid höga temperaturer utan att smälta. Cellulosa har dock god reaktivitet, och dess vätebindning kan förstöras genom kemisk modifiering eller ympningsreaktion, vilket effektivt kan sänka smältpunkten. Som en mängd olika industriprodukter används den ofta i textilier, membranseparation, plast, tobak och beläggningar.
04. Modifiering av cellulosaföretring
Cellulosaeter är ett cellulosaderivat som erhålls genom företringsmodifiering av cellulosa. Det används ofta på grund av dess utmärkta förtjocknings-, emulgerings-, suspensions-, filmbildnings-, skyddande kolloid-, fuktretentions- och vidhäftningsegenskaper. Används inom livsmedel, medicin, papperstillverkning, färg, byggmaterial etc.
Företring av cellulosa är en serie derivat som framställs genom reaktion mellan hydroxylgrupper på cellulosans molekylkedja och alkyleringsmedel under alkaliska förhållanden. Konsumtionen av hydroxylgrupper minskar antalet intermolekylära vätebindningar för att minska de intermolekylära krafterna, vilket förbättrar cellulosans termiska stabilitet, förbättrar materialens bearbetningsprestanda och samtidigt minskar cellulosans smältpunkt.
Exempel på effekter av eterifieringsmodifiering på andra funktioner hos cellulosan:
Med raffinerad bomull som basråvara använde forskarna en enstegsföretringsprocess för att framställa karboximetylhydroxipropylcellulosakomplexeter med enhetlig reaktion, hög viskositet, god syrabeständighet och saltbeständighet genom alkaliserings- och företringsreaktioner. Med hjälp av enstegsföretringsprocess har den producerade karboximetylhydroxipropylcellulosan god saltbeständighet, syrabeständighet och löslighet. Genom att ändra de relativa mängderna propylenoxid och klorättiksyra kan produkter med olika karboximetyl- och hydroxipropylinnehåll framställas. Testresultaten visar att karboximetylhydroxipropylcellulosan som produceras med enstegsmetoden har en kort produktionscykel, låg lösningsmedelsförbrukning, och produkten har utmärkt beständighet mot monovalenta och divalenta salter och god syrabeständighet.
05. Möjlighet till modifiering av cellulosaföretring
Cellulosa är en viktig kemisk råvara som är rik på resurser, grön och miljövänlig samt förnybar. Derivaten av cellulosföretringsmodifiering har utmärkta prestanda, brett användningsområde och utmärkta användningseffekter och uppfyller i stor utsträckning den nationella ekonomins behov. Och behoven av samhällsutveckling, med kontinuerliga tekniska framsteg och förverkligandet av kommersialisering i framtiden, om de syntetiska råvarorna och syntetiska metoderna för cellulosaderivat kan industrialiseras mer, kommer de att utnyttjas mer fullt ut och uppnå ett bredare användningsområde. Värde
Publiceringstid: 20 februari 2023