01. Selülozun tanıtılması
Selüloz, glikozdan oluşan makromoleküler bir polisakkarittir. Suda ve genel organik çözücülerde çözünmez. Bitki hücre duvarının ana bileşenidir ve aynı zamanda doğada en yaygın olarak bulunan ve en bol miktarda bulunan polisakkarittir.
Selüloz, yeryüzündeki en bol yenilenebilir kaynaktır ve aynı zamanda en büyük birikime sahip doğal polimerdir. Yenilenebilir, tamamen biyolojik olarak parçalanabilir ve iyi biyo-uyumluluk gibi avantajlara sahiptir.
02. Selülozun modifiye edilme nedenleri
Selüloz makromolekülleri çok sayıda -OH grubu içerir. Hidrojen bağlarının etkisiyle, makromoleküller arasındaki kuvvet nispeten büyüktür, bu da büyük bir erime entalpisi △H'ye yol açar; öte yandan, selüloz makromoleküllerinde halkalar bulunur. Yapısal olarak, moleküler zincirin rijitliği daha fazladır, bu da daha küçük bir erime entropi değişimi ΔS'ye yol açar. Bu iki neden, erimiş selülozun sıcaklığının (= △H / △S) daha yüksek olmasına ve selülozun ayrışma sıcaklığının nispeten düşük olmasına neden olur. Bu nedenle, selüloz belirli bir sıcaklığa ısıtıldığında, selülozun erimeye başlamadan önce ayrıştığı ve liflerin oluştuğu bir olgu ortaya çıkar; bu nedenle, selüloz malzemelerinin işlenmesinde önce eritme ve sonra kalıplama yöntemi kullanılamaz.
03. Selüloz modifikasyonunun önemi
Fosil kaynaklarının giderek tükenmesi ve atık kimyasal elyaf tekstillerinin yol açtığı giderek daha ciddi çevresel sorunlar nedeniyle, doğal yenilenebilir elyaf malzemelerinin geliştirilmesi ve kullanımı, insanların dikkatini çeken önemli konulardan biri haline gelmiştir. Selüloz, doğada en bol bulunan yenilenebilir doğal kaynaktır. İyi higroskopiklik, antistatik özellik, yüksek hava geçirgenliği, iyi boyanabilirlik, rahat giyim, kolay tekstil işleme ve biyolojik olarak parçalanabilirlik gibi mükemmel özelliklere sahiptir. Kimyasal elyaflarla kıyaslanamayacak özelliklere sahiptir.
Selüloz molekülleri, molekül içi ve moleküller arası hidrojen bağları oluşturması kolay olan ve yüksek sıcaklıklarda erimeden ayrışan çok sayıda hidroksil grubu içerir. Bununla birlikte, selüloz iyi bir reaktiviteye sahiptir ve hidrojen bağı kimyasal modifikasyon veya aşılama reaksiyonu ile yok edilebilir, bu da erime noktasını etkili bir şekilde düşürebilir. Çeşitli endüstriyel ürünlerde yaygın olarak kullanılan selüloz, tekstil, membran ayırma, plastik, tütün ve kaplamalarda yer almaktadır.
04. Selüloz eterifikasyon modifikasyonu
Selüloz eter, selülozun eterleştirme modifikasyonu ile elde edilen bir tür selüloz türevidir. Mükemmel koyulaştırma, emülsifikasyon, süspansiyon, film oluşturma, koruyucu kolloid, nem tutma ve yapışma özellikleri nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır. Gıda, ilaç, kağıt üretimi, boya, inşaat malzemeleri vb. alanlarda kullanılır.
Selülozun eterifikasyonu, selüloz moleküler zincirindeki hidroksil gruplarının alkali koşullar altında alkilleyici maddelerle reaksiyonu sonucu oluşan bir dizi türevdir. Hidroksil gruplarının tüketimi, moleküller arası hidrojen bağlarının sayısını azaltarak moleküller arası kuvvetleri düşürür, böylece selülozun termal stabilitesini artırır, malzemelerin işleme performansını iyileştirir ve aynı zamanda selülozun erime noktasını düşürür.
Eterifikasyon modifikasyonunun selülozun diğer işlevleri üzerindeki etkilerine örnekler:
Araştırmacılar, temel hammadde olarak rafine pamuk kullanarak, alkalizasyon ve eterifikasyon reaksiyonları yoluyla tek aşamalı bir eterifikasyon işlemiyle, homojen reaksiyon, yüksek viskozite, iyi asit direnci ve tuz direnci özelliklerine sahip karboksimetil hidroksipropil selüloz kompleks eter hazırladılar. Tek aşamalı eterifikasyon işlemiyle üretilen karboksimetil hidroksipropil selüloz, iyi tuz direnci, asit direnci ve çözünürlüğe sahiptir. Propilen oksit ve kloroasetik asidin nispi miktarlarını değiştirerek, farklı karboksimetil ve hidroksipropil içeriklerine sahip ürünler hazırlanabilir. Test sonuçları, tek aşamalı yöntemle üretilen karboksimetil hidroksipropil selülozun kısa üretim döngüsüne, düşük çözücü tüketimine sahip olduğunu ve ürünün tek değerlikli ve çift değerlikli tuzlara karşı mükemmel direnç ve iyi asit direnci gösterdiğini ortaya koymaktadır.
05. Selüloz eterifikasyon modifikasyonunun geleceği
Selüloz, kaynak bakımından zengin, yeşil ve çevre dostu, yenilenebilir önemli bir kimyasal ve kimyasal hammaddedir. Selülozun eterifikasyon modifikasyonundan elde edilen türevler, mükemmel performansa, geniş kullanım alanına ve üstün etki gücüne sahiptir ve ulusal ekonominin ihtiyaçlarını büyük ölçüde karşılamaktadır. Ayrıca, sürekli teknolojik ilerleme ve gelecekteki ticarileşmenin gerçekleşmesiyle birlikte, selüloz türevlerinin sentetik hammaddeleri ve sentez yöntemleri daha fazla sanayileştirilirse, daha tam olarak kullanılabilir ve daha geniş bir uygulama alanına sahip olabilirler.
Yayın tarihi: 20 Şubat 2023