సెల్యులోజ్ ఈథర్ల నిర్మాణం

రెండు యొక్క సాధారణ నిర్మాణాలుసెల్యులోజ్ ఈథర్లుపటాలు 1.1 మరియు 1.2 లలో ఇవ్వబడ్డాయి. ప్రతి β-D-నిర్జలీకరణం చెందిన ద్రాక్షలో ఒక సెల్యులోజ్ అణువు

చక్కెర యూనిట్ (సెల్యులోజ్ యొక్క పునరావృత యూనిట్) C(2), C(3) మరియు C(6) స్థానాలలో ఒక్కో ఈథర్ సమూహంతో ప్రతిక్షేపించబడుతుంది, అనగా మూడు వరకు.

ఈథర్ సమూహం. హైడ్రాక్సిల్ సమూహాలు ఉండటం వలన, సెల్యులోజ్ మాక్రోమాలిక్యూల్స్‌లో అంతర అణు మరియు బాహ్య అణు హైడ్రోజన్ బంధాలు ఉంటాయి, ఇవి నీటిలో కరగడానికి కష్టంగా ఉంటాయి.

మరియు ఇది దాదాపు అన్ని సేంద్రీయ ద్రావకాలలో కరగడం కష్టం. అయితే, సెల్యులోజ్‌ను ఈథరీకరణం చేసిన తర్వాత, అణు శృంఖలంలోకి ఈథర్ సమూహాలు ప్రవేశపెట్టబడతాయి,

ఈ విధంగా, సెల్యులోజ్ అణువుల లోపల మరియు వాటి మధ్య ఉండే హైడ్రోజన్ బంధాలు నాశనం చేయబడతాయి, మరియు దాని జలాకర్షణ గుణం కూడా మెరుగుపడుతుంది, తద్వారా దాని ద్రావణీయతను మెరుగుపరచవచ్చు.

బాగా మెరుగుపరచబడింది. వాటిలో, పటం 1.1 అనేది సెల్యులోజ్ ఈథర్ అణు శ్రేణిలోని రెండు అన్‌హైడ్రోగ్లూకోజ్ యూనిట్ల సాధారణ నిర్మాణం, R1-R6=H

లేదా సేంద్రీయ ప్రత్యామ్నాయాలు. 1.2 అనేది కార్బాక్సిమిథైల్ హైడ్రాక్సీఇథైల్ సెల్యులోజ్ అణు గొలుసు యొక్క ఒక భాగం, కార్బాక్సిమిథైల్ యొక్క ప్రత్యామ్నాయ డిగ్రీ 0.5,4

హైడ్రాక్సీఇథైల్ యొక్క ప్రతిక్షేపణ డిగ్రీ 2.0 మరియు మోలార్ ప్రతిక్షేపణ డిగ్రీ 3.0.

సెల్యులోజ్ యొక్క ప్రతి ప్రత్యామ్నాయానికి, దాని ఈథరీకరణ యొక్క మొత్తం మొత్తాన్ని ప్రత్యామ్నాయ డిగ్రీ (DS) గా వ్యక్తీకరించవచ్చు. ఫైబర్‌లతో తయారు చేయబడింది

ప్రధాన అణువు యొక్క నిర్మాణం నుండి ప్రతిక్షేపణ స్థాయి 0-3 వరకు ఉంటుందని చూడవచ్చు. అంటే, సెల్యులోజ్ యొక్క ప్రతి అనహైడ్రోగ్లూకోజ్ యూనిట్ రింగ్

ఈథరీకరణ కారకం యొక్క ఈథరీకరణ సమూహాలచే ప్రతిక్షేపించబడిన హైడ్రాక్సిల్ సమూహాల సగటు సంఖ్య. సెల్యులోజ్ యొక్క హైడ్రాక్సీఆల్కైల్ సమూహం కారణంగా, దాని ప్రతిక్షేపణ

ఈథరీకరణను కొత్త స్వేచ్ఛా హైడ్రాక్సిల్ సమూహం నుండి పునఃప్రారంభించాలి. అందువల్ల, ఈ రకమైన సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క ప్రతిక్షేపణ స్థాయిని మోల్స్‌లో వ్యక్తపరచవచ్చు.

ప్రతిక్షేపణ స్థాయి (MS). మోలార్ ప్రతిక్షేపణ స్థాయి అనేది సెల్యులోజ్ యొక్క ప్రతి అన్‌హైడ్రోగ్లూకోజ్ యూనిట్‌కు జోడించబడిన ఈథరిఫైయింగ్ ఏజెంట్ మొత్తాన్ని సూచిస్తుంది.

ప్రతిచర్యల సగటు ద్రవ్యరాశి.

1 గ్లూకోజ్ యూనిట్ యొక్క సాధారణ నిర్మాణం

2 సెల్యులోజ్ ఈథర్ అణు గొలుసుల శకలాలు

1.2.2 సెల్యులోజ్ ఈథర్‌ల వర్గీకరణ

సెల్యులోజ్ ఈథర్‌లు ఏక ఈథర్‌లు అయినా లేదా మిశ్రమ ఈథర్‌లు అయినా, వాటి ధర్మాలు కొంతవరకు భిన్నంగా ఉంటాయి. సెల్యులోజ్ స్థూల అణువులు

యూనిట్ రింగ్ యొక్క హైడ్రాక్సిల్ సమూహాన్ని ఒక హైడ్రోఫిలిక్ సమూహంతో ప్రతిక్షేపిస్తే, తక్కువ ప్రతిక్షేపణ స్థాయి అనే షరతు కింద ఉత్పత్తి తక్కువ ప్రతిక్షేపణ స్థాయిని కలిగి ఉండవచ్చు.

దీనికి కొంత నీటిలో కరిగే గుణం ఉంది; ఒకవేళ దీని స్థానంలో ఒక హైడ్రోఫోబిక్ సమూహాన్ని ప్రతిక్షేపిస్తే, ఆ ప్రతిక్షేపణ స్థాయి మితంగా ఉన్నప్పుడు మాత్రమే ఉత్పన్నంలో కొంత ప్రతిక్షేపణ స్థాయి ఉంటుంది.

నీటిలో కరిగే, తక్కువ ప్రతిక్షేపణ కలిగిన సెల్యులోజ్ ఈథరిఫికేషన్ ఉత్పత్తులు నీటిలో మాత్రమే ఉబ్బగలవు, లేదా తక్కువ గాఢత గల క్షార ద్రావణాలలో కరగగలవు.

మధ్య.

ప్రతిక్షేపకాల రకాలను బట్టి, సెల్యులోజ్ ఈథర్‌లను మూడు వర్గాలుగా విభజించవచ్చు: మిథైల్ సెల్యులోజ్, ఇథైల్ సెల్యులోజ్ వంటి ఆల్కైల్ సమూహాలు;

హైడ్రాక్సీఇథైల్ సెల్యులోజ్, హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ సెల్యులోజ్ వంటి హైడ్రాక్సీఆల్కైల్స్; కార్బాక్సిమిథైల్ సెల్యులోజ్ మొదలైన ఇతరాలు. అయనీకరణం జరిగితే

వర్గీకరణ ప్రకారం, సెల్యులోజ్ ఈథర్‌లను ఇలా విభజించవచ్చు: కార్బాక్సిమిథైల్ సెల్యులోజ్ వంటి అయానిక; హైడ్రాక్సీఇథైల్ సెల్యులోజ్ వంటి అయానిక-కాని; మిశ్రమ

హైడ్రాక్సీఇథైల్ కార్బాక్సిమిథైల్ సెల్యులోజ్ వంటి రకం. ద్రావణీయత వర్గీకరణ ప్రకారం, సెల్యులోజ్‌ను ఇలా విభజించవచ్చు: నీటిలో కరిగేవి, ఉదాహరణకు కార్బాక్సిమిథైల్ సెల్యులోజ్,

హైడ్రాక్సీఇథైల్ సెల్యులోజ్; మిథైల్ సెల్యులోజ్ మొదలైన నీటిలో కరగనివి.

1.2.3 సెల్యులోజ్ ఈథర్‌ల లక్షణాలు మరియు అనువర్తనాలు

సెల్యులోజ్ ఈథరిఫికేషన్ రూపాంతరీకరణ తర్వాత ఏర్పడే ఒక రకమైన ఉత్పత్తియే సెల్యులోజ్ ఈథర్, మరియు దీనికి అనేక ముఖ్యమైన గుణాలు ఉన్నాయి. ఉదాహరణకు

దీనికి మంచి ఫిల్మ్-ఏర్పరచే లక్షణాలు ఉన్నాయి; ప్రింటింగ్ పేస్ట్‌గా, దీనికి మంచి నీటిలో కరిగే గుణం, చిక్కబరిచే లక్షణాలు, నీటిని నిలుపుకునే గుణం మరియు స్థిరత్వం ఉన్నాయి;

5

సాదా ఈథర్ వాసన లేనిది, విషరహితమైనది మరియు మంచి జీవ అనుకూలతను కలిగి ఉంటుంది. వాటిలో, కార్బాక్సిమిథైల్ సెల్యులోజ్ (CMC) "పారిశ్రామిక మోనోసోడియం గ్లుటామేట్"ను కలిగి ఉంటుంది.

మారుపేరు.

1.2.3.1 ఫిల్మ్ నిర్మాణం

సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క ఈథరిఫికేషన్ స్థాయి, దాని ఫిల్మ్-ఏర్పరచే సామర్థ్యం మరియు బంధన బలం వంటి ఫిల్మ్-ఏర్పరచే లక్షణాలపై గొప్ప ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. సెల్యులోజ్ ఈథర్

దాని మంచి యాంత్రిక బలం మరియు వివిధ రెసిన్‌లతో మంచి అనుకూలత కారణంగా, దీనిని ప్లాస్టిక్ ఫిల్మ్‌లు, జిగురులు మరియు ఇతర పదార్థాలలో ఉపయోగించవచ్చు.

పదార్థాల తయారీ.

1.2.3.2 ద్రావణీయత

ఆక్సిజన్‌ను కలిగి ఉన్న గ్లూకోజ్ యూనిట్ యొక్క వలయంపై అనేక హైడ్రాక్సిల్ సమూహాలు ఉండటం వలన, సెల్యులోజ్ ఈథర్‌లు నీటిలో మెరుగైన ద్రావణీయతను కలిగి ఉంటాయి. మరియు

సెల్యులోజ్ ఈథర్ ప్రతిక్షేపకం మరియు ప్రతిక్షేపణ స్థాయిని బట్టి, సేంద్రీయ ద్రావకాల పట్ల కూడా విభిన్నమైన ఎంపికతత్వం ఉంటుంది.

1.2.3.3 చిక్కబరచడం

సెల్యులోజ్ ఈథర్ జల ద్రావణంలో కొల్లాయిడ్ రూపంలో కరిగి ఉంటుంది, దీనిలో సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క పాలిమరైజేషన్ స్థాయి సెల్యులోజ్‌ను నిర్ణయిస్తుంది.

ఈథర్ ద్రావణం యొక్క స్నిగ్ధత. న్యూటోనియన్ ద్రవాల వలె కాకుండా, సెల్యులోజ్ ఈథర్ ద్రావణాల స్నిగ్ధత కోత బలంతో మారుతుంది, మరియు

స్థూల అణువుల ఈ నిర్మాణం కారణంగా, సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క ఘన పదార్థం పెరిగే కొద్దీ ద్రావణం యొక్క స్నిగ్ధత వేగంగా పెరుగుతుంది, అయితే ద్రావణం యొక్క స్నిగ్ధత

ఉష్ణోగ్రత పెరిగే కొద్దీ స్నిగ్ధత కూడా వేగంగా తగ్గుతుంది [33].

1.2.3.4 క్షీణత

నీటిలో కొంత కాలం పాటు కరిగించిన సెల్యులోజ్ ఈథర్ ద్రావణంలో బ్యాక్టీరియా వృద్ధి చెంది, తద్వారా ఎంజైమ్ బ్యాక్టీరియాను ఉత్పత్తి చేసి, సెల్యులోజ్ ఈథర్ దశను నాశనం చేస్తుంది.

ప్రక్కనే ఉన్న ప్రతిక్షేపణ లేని గ్లూకోజ్ యూనిట్ బంధాలు ఏర్పడతాయి, తద్వారా స్థూల అణువు యొక్క సాపేక్ష అణు ద్రవ్యరాశి తగ్గుతుంది. అందువల్ల, సెల్యులోజ్ ఈథర్లు

జల ద్రావణాలను నిల్వ చేయడానికి నిర్దిష్ట పరిమాణంలో సంరక్షకాలను కలపడం అవసరం.

దీనికి అదనంగా, సెల్యులోజ్ ఈథర్‌లు ఉపరితల క్రియాశీలత, అయానిక క్రియాశీలత, నురుగు స్థిరత్వం మరియు సంకలిత వంటి అనేక ఇతర ప్రత్యేక లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి.

జెల్ చర్య. ఈ లక్షణాల కారణంగా, సెల్యులోజ్ ఈథర్‌లను వస్త్రాలు, కాగితం తయారీ, సింథటిక్ డిటర్జెంట్లు, సౌందర్య సాధనాలు, ఆహారం, ఔషధాలలో ఉపయోగిస్తారు.

దీనిని అనేక రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తారు.

1.3 మొక్కల ముడి పదార్థాల పరిచయం

1.2 సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క అవలోకనం నుండి, సెల్యులోజ్ ఈథర్ తయారీకి ముడి పదార్థం ప్రధానంగా పత్తి సెల్యులోజ్ అని చూడవచ్చు మరియు ఈ అంశంలోని విషయాలలో ఒకటి

సెల్యులోజ్ ఈథర్‌ను తయారు చేయడానికి పత్తి సెల్యులోజ్‌కు బదులుగా, మొక్కల ముడి పదార్థాల నుండి సేకరించిన సెల్యులోజ్‌ను ఉపయోగించడం దీని ఉద్దేశ్యం. ఈ మొక్క గురించిన సంక్షిప్త పరిచయం క్రింది విధంగా ఉంది.

పదార్థం.

చమురు, బొగ్గు మరియు సహజ వాయువు వంటి ఉమ్మడి వనరులు తరిగిపోతున్నందున, సింథటిక్ ఫైబర్‌లు మరియు ఫైబర్ ఫిల్మ్‌ల వంటి వాటి ఆధారిత వివిధ ఉత్పత్తుల అభివృద్ధి కూడా క్రమంగా పరిమితం అవుతుంది. ప్రపంచవ్యాప్తంగా సమాజం మరియు దేశాలు నిరంతరం అభివృద్ధి చెందుతున్నందున (ముఖ్యంగా

ఇది పర్యావరణ కాలుష్య సమస్యపై ప్రత్యేక శ్రద్ధ చూపే ఒక అభివృద్ధి చెందిన దేశం. సహజ సెల్యులోజ్ జీవవిచ్ఛిన్నత మరియు పర్యావరణ అనుకూలతను కలిగి ఉంటుంది.

ఇది క్రమంగా ఫైబర్ పదార్థాలకు ప్రధాన వనరుగా మారుతుంది.