01. Впровадження целюлози
Целюлоза — це макромолекулярний полісахарид, що складається з глюкози. Нерозчинний у воді та загальних органічних розчинниках. Він є основним компонентом клітинної стінки рослин, а також найпоширенішим і найпоширенішим полісахаридом у природі.
Целюлоза є найпоширенішим відновлюваним ресурсом на Землі, а також природним полімером з найбільшим накопиченням. Вона має переваги відновлюваності, повної біорозкладності та доброї біосумісності.
02. Причини модифікації целюлози
Макромолекули целюлози містять велику кількість груп -ОН. Через вплив водневих зв'язків сила між макромолекулами є відносно великою, що призводить до великої ентальпії плавлення △H; з іншого боку, в макромолекулах целюлози є кільця. Як і в структурі, жорсткість молекулярного ланцюга більша, що призводить до меншої зміни ентропії плавлення ΔS. Ці дві причини призводять до підвищення температури розплавленої целюлози (= △H / △S), а температура розкладання целюлози є відносно низькою. Тому, коли целюлоза нагрівається до певної температури, з'являються волокна. Явище таке, що целюлоза розклалася до того, як вона почала плавитися, тому обробка целюлозних матеріалів не може бути методом спочатку плавлення, а потім формування.
03. Значення модифікації целюлози
Зі поступовим виснаженням викопних ресурсів та дедалі серйознішими екологічними проблемами, спричиненими відходами хімічного волокна у текстильній промисловості, розробка та використання натуральних відновлюваних волокнистих матеріалів стало одним із пріоритетних напрямків, на які звертають увагу люди. Целюлоза є найпоширенішим відновлюваним природним ресурсом у природі. Вона має чудові властивості, такі як добра гігроскопічність, антистатичність, висока повітропроникність, хороша фарбуваність, зручність у носінні, легкість обробки текстилю та біорозкладність. Вона має характеристики, які не можна порівняти з хімічними волокнами.
Молекули целюлози містять велику кількість гідроксильних груп, які легко утворюють внутрішньомолекулярні та міжмолекулярні водневі зв'язки та розкладаються за високих температур без плавлення. Однак целюлоза має добру реакційну здатність, і її водневі зв'язки можуть бути зруйновані шляхом хімічної модифікації або реакції щеплення, що може ефективно знизити температуру плавлення. Як різноманітний промисловий продукт, вона широко використовується в текстильній промисловості, мембранному розділенні, пластмасах, тютюні та покриттях.
04. Модифікація етерифікації целюлози
Целюлозний ефір – це вид похідної целюлози, отриманий шляхом етерифікаційної модифікації целюлози. Він широко використовується завдяки своїм чудовим властивостям загущення, емульгування, суспендування, плівкоутворення, захисного колоїду, утримання вологи та адгезії. Використовується в харчовій промисловості, медицині, виробництві паперу, фарб, будівельних матеріалів тощо.
Етерифікація целюлози - це серія похідних, що утворюються в результаті реакції гідроксильних груп у молекулярному ланцюзі целюлози з алкілуючими агентами в лужних умовах. Споживання гідроксильних груп зменшує кількість міжмолекулярних водневих зв'язків, зменшуючи міжмолекулярні сили, тим самим покращуючи термічну стабільність целюлози, покращуючи технологічні характеристики матеріалів та одночасно знижуючи температуру плавлення целюлози.
Приклади впливу модифікації етерифікації на інші функції целюлози:
Використовуючи рафіновану бавовну як основну сировину, дослідники застосували одностадійний процес етерифікації для отримання карбоксиметилгідроксипропілцелюлозного комплексного ефіру з рівномірною реакцією, високою в'язкістю, хорошою кислотостійкістю та солестійкістю шляхом реакцій лужування та етерифікації. Завдяки одностадійному процесу етерифікації отримана карбоксиметилгідроксипропілцелюлоза має добру солестійкість, кислотостійкість та розчинність. Змінюючи відносну кількість пропіленоксиду та хлороцтової кислоти, можна отримувати продукти з різним вмістом карбоксиметил- та гідроксипропілгруп. Результати випробувань показують, що карбоксиметилгідроксипропілцелюлоза, отримана одностадійним методом, має короткий виробничий цикл, низьке споживання розчинника, а також відмінну стійкість до одновалентних та двовалентних солей і добру кислотостійкість.
05. Перспектива модифікації етерифікації целюлози
Целюлоза є важливою хімічною та хімічною сировиною, багатою на ресурси, зеленою, екологічно чистою та відновлюваною. Похідні целюлози, отримані шляхом етерифікації, мають чудові експлуатаційні характеристики, широкий спектр застосування та чудові результати використання, що значною мірою задовольняє потреби національної економіки. А також потреби соціального розвитку, з постійним технологічним прогресом та реалізацією комерціалізації в майбутньому, якщо синтетична сировина та методи синтезу похідних целюлози будуть більш промислово використані, вони будуть мати ширший спектр застосування. Цінність
Час публікації: 20 лютого 2023 р.