Типові структури з двохефіри целюлозинаведено на рисунках 1.1 та 1.2. Кожна β-D-дегідратована виноградина молекули целюлози
Цукрова одиниця (повторювана одиниця целюлози) заміщена по одній ефірній групі в положеннях C(2), C(3) та C(6), тобто до трьох
ефірна група. Через наявність гідроксильних груп макромолекули целюлози мають внутрішньомолекулярні та міжмолекулярні водневі зв'язки, які важко розчиняються у воді.
І його важко розчинити майже у всіх органічних розчинниках. Однак після етерифікації целюлози в молекулярний ланцюг вводяться ефірні групи,
Таким чином, руйнуються водневі зв'язки всередині молекул целюлози та між ними, а також покращується її гідрофільність, що, своєю чергою, покращує її розчинність.
значно покращено. Серед них, на рисунку 1.1 зображено загальну структуру двох ангідроглюкозних одиниць молекулярного ланцюга ефіру целюлози, R1-R6=H
або органічні замісники. 1.2 – фрагмент молекулярного ланцюга карбоксиметилгідроксиетилцелюлози, ступінь заміщення карбоксиметилу становить 0,5,4
Ступінь заміщення гідроксиетилу становить 2,0, а молярний ступінь заміщення — 3,0.
Для кожного замісника целюлози загальну кількість його етерифікації можна виразити як ступінь заміщення (DS). виготовлені з волокон
Зі структури первинної молекули видно, що ступінь заміщення коливається від 0 до 3. Тобто кожна ангідроглюкозна одиниця кільця целюлози
, середня кількість гідроксильних груп, заміщених етерифікуючими групами етерифікуючого агента. Завдяки гідроксиалкільній групі целюлози, її заміщення
Етерифікацію слід розпочати з нової вільної гідроксильної групи. Тому ступінь заміщення цього типу целюлозного ефіру можна виразити в молях.
ступінь заміщення (МС). Так званий молярний ступінь заміщення вказує на кількість етерифікуючого агента, доданого до кожної ангідроглюкозної одиниці целюлози
Середня маса реагентів.
1 Загальна структура глюкозної одиниці
2 Фрагменти молекулярних ланцюгів ефіру целюлози
1.2.2 Класифікація ефірів целюлози
Незалежно від того, чи є целюлозні ефіри простими ефірами, чи змішаними ефірами, їхні властивості дещо відрізняються. Макромолекули целюлози
Якщо гідроксильна група одиничного кільця заміщена гідрофільною групою, продукт може мати нижчий ступінь заміщення за умови нижчого ступеня заміщення.
Він має певну розчинність у воді; якщо він заміщений гідрофобною групою, продукт має певний ступінь заміщення лише тоді, коли ступінь заміщення помірний.
Водорозчинні, менш заміщені продукти етерифікації целюлози можуть набухати лише у воді або розчинятися в менш концентрованих розчинах лугів.
середина.
За типами замісників, ефіри целюлози можна розділити на три категорії: алкільні групи, такі як метилцелюлоза, етилцелюлоза;
Гідроксиалкіли, такі як гідроксиетилцелюлоза, гідроксипропілцелюлоза; інші, такі як карбоксиметилцелюлоза тощо. Якщо іонізація
Класифікація, ефіри целюлози можна розділити на: іонні, такі як карбоксиметилцелюлоза; неіонні, такі як гідроксиетилцелюлоза; змішані
типу, такого як гідроксиетилкарбоксиметилцелюлоза. За класифікацією розчинності целюлозу можна розділити на: водорозчинну, таку як карбоксиметилцелюлоза,
Гідроксіетилцелюлоза; нерозчинна у воді, така як метилцелюлоза тощо.
1.2.3 Властивості та застосування ефірів целюлози
Целюлозний ефір – це продукт, отриманий після модифікації етерифікацією целюлози, і целюлозний ефір має багато важливих властивостей, таких як
Він має добрі плівкоутворювальні властивості; як друкарська паста, вона має добру розчинність у воді, загущувальні властивості, водоутримання та стабільність;
5
Звичайний ефір не має запаху, нетоксичний та має добру біосумісність. Серед них карбоксиметилцелюлоза (КМЦ) має «промисловий глутамат натрію».
прізвисько.
1.2.3.1 Утворення плівки
Ступінь етерифікації целюлозного ефіру має великий вплив на його плівкоутворювальні властивості, такі як плівкоутворювальна здатність та міцність зв'язку. Целюлозний ефір
Завдяки гарній механічній міцності та сумісності з різними смолами, його можна використовувати в пластикових плівках, клеях та інших матеріалах.
підготовка матеріалу.
1.2.3.2 Розчинність
Завдяки наявності багатьох гідроксильних груп на кільці кисневмісного глюкозного фрагмента, ефіри целюлози мають кращу розчинність у воді.
Залежно від замісника целюлозного ефіру та ступеня заміщення, існує також різна селективність для органічних розчинників.
1.2.3.3 Згущення
Целюлозний ефір розчиняють у водному розчині у вигляді колоїду, де ступінь полімеризації целюлозного ефіру визначає целюлозу.
В'язкість розчину ефіру. На відміну від ньютонівських рідин, в'язкість розчинів ефіру целюлози змінюється зі зсувною силою, і
Через таку структуру макромолекул в'язкість розчину швидко зростатиме зі збільшенням вмісту твердих речовин у целюлозному ефірі, проте в'язкість розчину
В'язкість також швидко зменшується зі збільшенням температури [33].
1.2.3.4 Біорозкладність
Розчин целюлозного ефіру, розчинений у воді протягом певного часу, призведе до росту бактерій, тим самим утворюючи ферментні бактерії та руйнуючи фазу целюлозного ефіру.
Сусідні незаміщені глюкозні одиниці зв'язуються, тим самим зменшуючи відносну молекулярну масу макромолекули. Тому ефіри целюлози
Консервація водних розчинів вимагає додавання певної кількості консервантів.
Крім того, ефіри целюлози мають багато інших унікальних властивостей, таких як поверхнева активність, іонна активність, стійкість піни та адитивні властивості.
гелеподібну дію. Завдяки цим властивостям, ефіри целюлози використовуються в текстильній промисловості, виробництві паперу, синтетичних мийних засобах, косметиці, харчових продуктах, медицині,
Він широко використовується в багатьох галузях.
1.3 Вступ до рослинної сировини
З огляду 1.2 ефіру целюлози видно, що сировиною для приготування ефіру целюлози є переважно бавовняна целюлоза, і це один із змістів цієї теми.
Йдеться про використання целюлози, екстрагованої з рослинної сировини, для заміни бавовняної целюлози з метою отримання ефіру целюлози. Нижче наведено короткий вступ до рослини.
матеріал.
Оскільки запаси таких поширених ресурсів, як нафта, вугілля та природний газ, вичерпуються, розробка різних продуктів на їх основі, таких як синтетичні волокна та волокнисті плівки, також буде дедалі обмеженішою. З безперервним розвитком суспільства та країн у всьому світі (особливо
Це розвинена країна, яка приділяє пильну увагу проблемі забруднення навколишнього середовища. Природна целюлоза має біорозкладність та екологічну координацію.
Він поступово стане основним джерелом волокнистих матеріалів.
Час публікації: 26 вересня 2022 р.