Štruktúra éterov celulózy

Typické štruktúry dvochétery celulózysú uvedené na obrázkoch 1.1 a 1.2. Každé β-D-dehydrované hrozno molekuly celulózy

Cukrová jednotka (opakujúca sa jednotka celulózy) je substituovaná jednou éterovou skupinou v polohách C(2), C(3) a C(6), tj až tri

éterová skupina. Kvôli prítomnosti hydroxylových skupín majú makromolekuly celulózy intramolekulárne a intermolekulárne vodíkové väzby, ktoré sa ťažko rozpúšťajú vo vode.

A je ťažké ho rozpustiť takmer vo všetkých organických rozpúšťadlách. Avšak po éterifikácii celulózy sa do molekulového reťazca zavedú éterové skupiny,

Týmto spôsobom sa zničia vodíkové väzby vo vnútri a medzi molekulami celulózy a zlepší sa aj jej hydrofilnosť, takže sa môže zlepšiť jej rozpustnosť.

výrazne zlepšila. Medzi nimi je na obrázku 1.1 všeobecná štruktúra dvoch anhydroglukózových jednotiek molekulového reťazca éteru celulózy, R1-R6=H

alebo organické substituenty. 1.2 je fragment molekulového reťazca karboxymetylhydroxyetylcelulózy, stupeň substitúcie karboxymetylu je 0,5,4

Stupeň substitúcie hydroxyetylu je 2,0 a stupeň molárnej substitúcie je 3,0.

Pre každý substituent celulózy možno celkové množstvo jeho éterifikácie vyjadriť ako stupeň substitúcie (DS). vyrobené z vlákien

Zo štruktúry primárnej molekuly je možné vidieť, že stupeň substitúcie je v rozsahu 0-3. To znamená, že každý kruh anhydroglukózovej jednotky celulózy

priemerný počet hydroxylových skupín substituovaných éterifikačnými skupinami éterifikačného činidla. Vďaka hydroxyalkylovej skupine celulózy je jej substitučná

Éterifikácia by sa mala znova spustiť z novej voľnej hydroxylovej skupiny. Preto možno stupeň substitúcie tohto typu éteru celulózy vyjadriť v móloch.

stupeň substitúcie (MS). Takzvaný molárny stupeň substitúcie udáva množstvo éterifikačného činidla pridaného ku každej anhydroglukózovej jednotke celulózy

Priemerná hmotnosť reaktantov.

1 Všeobecná štruktúra glukózovej jednotky

2 Fragmenty molekulových reťazcov éteru celulózy

1.2.2 Klasifikácia éterov celulózy

Či už sú étery celulózy jednoduché étery alebo zmiešané étery, ich vlastnosti sú trochu odlišné. Celulózové makromolekuly

Ak je hydroxylová skupina jednotkového kruhu substituovaná hydrofilnou skupinou, produkt môže mať nižší stupeň substitúcie za podmienky nižšieho stupňa substitúcie.

Má určitú rozpustnosť vo vode; ak je substituovaný hydrofóbnou skupinou, produkt má určitý stupeň substitúcie len vtedy, keď je stupeň substitúcie mierny.

Vo vode rozpustné, menej substituované produkty éterifikácie celulózy môžu napučať iba vo vode alebo sa rozpúšťajú v menej koncentrovaných alkalických roztokoch

stred.

Podľa typov substituentov možno étery celulózy rozdeliť do troch kategórií: alkylové skupiny, ako je metylcelulóza, etylcelulóza;

Hydroxyalkyly, ako je hydroxyetylcelulóza, hydroxypropylcelulóza; iné, ako je karboxymetylcelulóza atď. Ak je ionizácia

Klasifikácia, étery celulózy možno rozdeliť na: iónové, ako je karboxymetylcelulóza; neiónové, ako je hydroxyetylcelulóza; zmiešané

typu, ako je hydroxyetylkarboxymetylcelulóza. Podľa klasifikácie rozpustnosti možno celulózu rozdeliť na: rozpustnú vo vode, ako je karboxymetylcelulóza,

hydroxyetylcelulóza; nerozpustné vo vode, ako je metylcelulóza atď.

1.2.3 Vlastnosti a aplikácie éterov celulózy

Éter celulózy je druh produktu po modifikácii éterifikácie celulózy a éter celulózy má mnoho veľmi dôležitých vlastností. ako

Má dobré filmotvorné vlastnosti; ako tlačová pasta má dobrú rozpustnosť vo vode, zahusťovacie vlastnosti, zadržiava vodu a stabilitu;

5

Obyčajný éter je bez zápachu, netoxický a má dobrú biologickú kompatibilitu. Medzi nimi má karboxymetylcelulóza (CMC) „priemyselný glutamát sodný“

prezývka.

1.2.3.1 Tvorba filmu

Stupeň éterifikácie éteru celulózy má veľký vplyv na jeho filmotvorné vlastnosti, ako je filmotvorná schopnosť a pevnosť spoja. Éter celulózy

Vďaka svojej dobrej mechanickej pevnosti a dobrej znášanlivosti s rôznymi živicami sa môže použiť v plastových fóliách, lepidlách a iných materiáloch.

príprava materiálu.

1.2.3.2 Rozpustnosť

V dôsledku existencie mnohých hydroxylových skupín na kruhu glukózovej jednotky obsahujúcej kyslík majú étery celulózy lepšiu rozpustnosť vo vode. a

V závislosti od substituentu éteru celulózy a stupňa substitúcie existuje aj rozdielna selektivita pre organické rozpúšťadlá.

1.2.3.3 Zahusťovanie

Éter celulózy je rozpustený vo vodnom roztoku vo forme koloidu, pričom stupeň polymerizácie éteru celulózy určuje celulózu

Viskozita éterového roztoku. Na rozdiel od newtonovských kvapalín sa viskozita roztokov éterov celulózy mení so šmykovou silou a

Vďaka tejto štruktúre makromolekúl sa viskozita roztoku rýchlo zvýši so zvyšujúcim sa obsahom pevných látok éteru celulózy, avšak viskozita roztoku

Viskozita tiež rýchlo klesá so zvyšujúcou sa teplotou [33].

1.2.3.4 Odbúrateľnosť

Roztok éteru celulózy rozpustený vo vode po určitú dobu bude pestovať baktérie, čím sa vytvoria enzýmové baktérie a zničí sa fáza éteru celulózy.

Susedné nesubstituované glukózové jednotky sa viažu, čím sa znižuje relatívna molekulová hmotnosť makromolekuly. Preto étery celulózy

Konzervácia vodných roztokov vyžaduje pridanie určitého množstva konzervačných látok.

Okrem toho majú étery celulózy mnoho ďalších jedinečných vlastností, ako je povrchová aktivita, iónová aktivita, stabilita peny a prísada

gélové pôsobenie. Vďaka týmto vlastnostiam sa étery celulózy používajú v textilnom priemysle, výrobe papiera, syntetických čistiacich prostriedkoch, kozmetike, potravinách, medicíne,

Je široko používaný v mnohých oblastiach.

1.3 Úvod do rastlinných surovín

Z prehľadu éteru celulózy 1,2 je vidieť, že surovinou na prípravu éteru celulózy je najmä bavlnená celulóza a jednou z náplní tejto témy

Ide o použitie celulózy extrahovanej z rastlinných surovín na nahradenie bavlnenej celulózy na prípravu éteru celulózy. Nasleduje krátky úvod do rastliny

materiál.

Keďže bežné zdroje ako ropa, uhlie a zemný plyn ubúdajú, bude sa čoraz viac obmedzovať aj vývoj rôznych produktov na nich založených, ako sú syntetické vlákna a vláknité fólie. S neustálym rozvojom spoločnosti a krajín po celom svete (najmä

Ide o vyspelú krajinu), ktorá venuje veľkú pozornosť problému znečisťovania životného prostredia. Prírodná celulóza má biologickú odbúrateľnosť a environmentálnu koordináciu.

Postupne sa stane hlavným zdrojom vláknitých materiálov.