Tselluloosi eeterdamise modifikatsioon

01. Tselluloosi tutvustus

Tselluloos on makromolekulaarne polüsahhariid, mis koosneb glükoosist. Vees ja üldistes orgaanilistes lahustites ei lahustu. See on taime rakuseina põhikomponent ning ühtlasi ka looduses kõige laiemalt levinud ja kõige rikkalikum polüsahhariid.

Tselluloos on kõige rikkalikum taastuv ressurss maakeral ja see on ka kõige suurema akumulatsiooniga looduslik polümeer. Selle eelised on taastuv, täielikult biolagunev ja hea biosobivus.

02. Tselluloosi muutmise põhjused

Tselluloosi makromolekulid sisaldavad suurel hulgal -OH rühmi. Vesiniksidemete mõju tõttu on makromolekulide vaheline jõud suhteliselt suur, mis toob kaasa suure sulamisentalpia △H; teisest küljest on tselluloosi makromolekulides rõngad. Sarnaselt struktuuriga on molekulaarse ahela jäikus suurem, mis toob kaasa väiksema sulamisentroopia muutuse ΔS. Need kaks põhjust muudavad sula tselluloosi temperatuuri (= △H / △S ) kõrgemaks ja tselluloosi lagunemistemperatuuri on suhteliselt madal. Seetõttu tekivad tselluloosi kuumutamisel teatud temperatuurini kiud. Nähtus, et tselluloos on enne sulama hakkamist lagunenud, mistõttu ei saa tselluloosmaterjalide töötlemisel kasutada meetodit, kus esmalt sulatatakse ja seejärel vormitakse.

03. Tselluloosi modifitseerimise tähtsus

Fossiilsete ressursside järkjärgulise ammendumise ja keemilistest kiududest tekstiilijäätmetest põhjustatud üha tõsisemate keskkonnaprobleemide tõttu on looduslike taastuvate kiudmaterjalide väljatöötamine ja kasutamine muutunud üheks kuumaks kohaks, millele inimesed tähelepanu pööravad. Tselluloos on looduses kõige rikkalikum taastuv loodusvara. Sellel on suurepärased omadused, nagu hea hügroskoopsus, antistaatiline, tugev õhu läbilaskvus, hea värvitavus, mugav kandmine, tekstiili lihtne töötlemine ja biolagunevus. Sellel on keemiliste kiududega võrreldamatud omadused. .

Tselluloosi molekulid sisaldavad suurel hulgal hüdroksüülrühmi, millest on kerge moodustada molekulisiseseid ja molekulidevahelisi vesiniksidemeid ning mis lagunevad kõrgel temperatuuril sulamata. Tselluloosil on aga hea reaktsioonivõime ja selle vesiniksidemeid saab hävitada keemilise modifitseerimise või pookimisreaktsiooniga, mis võib sulamistemperatuuri tõhusalt alandada. Erinevate tööstustoodetena kasutatakse seda laialdaselt tekstiilides, membraanide eraldamises, plastides, tubakas ja pinnakatetes.

04. Tselluloosi eeterdamise modifikatsioon

Tsellulooseeter on teatud tüüpi tselluloosi derivaat, mis saadakse tselluloosi eeterdamisel modifitseerimisel. Seda kasutatakse laialdaselt tänu suurepärasele paksenemisele, emulgeerimisele, suspensioonile, kile moodustumisele, kaitsvale kolloidile, niiskuse säilitamisele ja nakkuvusomadustele. Kasutatakse toidus, meditsiinis, paberi valmistamisel, värvides, ehitusmaterjalides jne.

Tselluloosi eeterdamine on rida derivaate, mis saadakse tselluloosi molekulaarahela hüdroksüülrühmade reaktsioonil alküülivate ainetega leeliselistes tingimustes. Hüdroksüülrühmade tarbimine vähendab molekulidevaheliste vesiniksidemete arvu, et vähendada molekulidevahelisi jõude, parandades seeläbi tselluloosi termilist stabiilsust, parandades materjalide töötlemisvõimet ja samal ajal vähendades tselluloosi sulamistemperatuuri.

Näited eeterdamise modifikatsiooni mõjudest tselluloosi teistele funktsioonidele:

Kasutades põhitoorainena rafineeritud puuvilla, kasutasid teadlased üheastmelist eeterdamisprotsessi, et valmistada leelistamis- ja eeterdamisreaktsioonide kaudu ühtlase reaktsiooniga, kõrge viskoossusega, hea happekindluse ja soolakindlusega karboksümetüülhüdroksüpropüültselluloosi komplekseeter. Üheastmelise eeterdamisprotsessi abil on toodetud karboksümetüülhüdroksüpropüültselluloosil hea soolakindlus, happekindlus ja lahustuvus. Propüleenoksiidi ja kloroäädikhappe suhtelisi koguseid muutes saab valmistada erineva karboksümetüül- ja hüdroksüpropüülisisaldusega tooteid. Katsetulemused näitavad, et üheetapilisel meetodil toodetud karboksümetüülhüdroksüpropüültselluloosil on lühike tootmistsükkel, väike lahustikulu ning tootel on suurepärane vastupidavus ühe- ja kahevalentsetele sooladele ning hea happekindlus.

05. Tselluloosi eeterdamise modifikatsiooni väljavaade

Tselluloos on oluline keemiline ja keemiline tooraine, mis on ressursirikas, roheline ja keskkonnasõbralik ning taastuv. Tselluloosi eeterdamise modifikatsiooni derivaadid on suurepärase jõudluse, laia kasutusala ja suurepärase kasutusefektiga ning vastavad suurel määral rahvamajanduse vajadustele. Ja sotsiaalse arengu vajadused koos pideva tehnoloogilise arengu ja kommertsialiseerimise realiseerimisega tulevikus, kui tselluloosi derivaatide sünteetilisi tooraineid ja sünteetilisi meetodeid saab tööstuslikumalt kasutada, kasutatakse neid paremini ja kasutatakse laiemat valikut rakendusi. . Väärtus