Structuur van cellulose-ethers

Typische structuren van tweecellulose-etherszijn weergegeven in figuur 1.1 en 1.2. Elke β-D-gedehydrateerde druif van een cellulosemolecuul

De suikereenheid (de herhalende eenheid van cellulose) is op de C(2), C(3) en C(6) posities gesubstitueerd met één ethergroep, d.w.z. tot drie

Een ethergroep. Door de aanwezigheid van hydroxylgroepen hebben cellulosemacromoleculen intramoleculaire en intermoleculaire waterstofbruggen, die moeilijk oplosbaar zijn in water.

En het is moeilijk oplosbaar in bijna alle organische oplosmiddelen. Na verethering van cellulose worden echter ethergroepen in de moleculaire keten geïntroduceerd.

Op deze manier worden de waterstofbruggen in en tussen de moleculen van cellulose verbroken en wordt de hydrofiliteit van cellulose verbeterd, waardoor de oplosbaarheid ervan kan worden verbeterd.

Sterk verbeterd. Figuur 1.1 toont de algemene structuur van twee anhydroglucose-eenheden van de moleculaire keten van cellulose-ether, R1-R6=H.

of organische substituenten. 1.2 is een fragment van de carboxymethylhydroxyethylcellulose-moleculaire keten, de substitutiegraad van carboxymethyl is 0,5,4

De substitutiegraad van hydroxyethyl is 2,0 en de molaire substitutiegraad is 3,0.

Voor elke substituent van cellulose kan de totale hoeveelheid van zijn verethering worden uitgedrukt als de substitutiegraad (DS). gemaakt van vezels

Uit de structuur van het primaire molecuul blijkt dat de substitutiegraad varieert van 0 tot 3. Dat wil zeggen dat elke anhydroglucose-eenheid in de ring van cellulose

, het gemiddelde aantal hydroxylgroepen dat gesubstitueerd is door veretherende groepen van het veretheringsmiddel. Door de hydroxyalkylgroep van cellulose, zijn substitutie

De verethering moet opnieuw worden gestart vanaf de nieuwe vrije hydroxylgroep. Daarom kan de substitutiegraad van dit type cellulose-ether worden uitgedrukt in mol.

Substitutiegraad (MS). De zogenaamde molaire substitutiegraad geeft de hoeveelheid veretheringsmiddel aan die aan elke anhydroglucose-eenheid van cellulose wordt toegevoegd.

De gemiddelde massa van de reactanten.

1 Algemene structuur van een glucose-eenheid

2 Fragmenten van cellulose-ethermoleculaire ketens

1.2.2 Classificatie van cellulose-ethers

Of cellulose-ethers nu enkelvoudige of gemengde ethers zijn, hun eigenschappen zijn enigszins verschillend. Cellulose macromoleculen

Indien de hydroxylgroep van de eenheidsring vervangen is door een hydrofiele groep, kan het product een lagere substitutiegraad hebben onder de voorwaarde van een lagere substitutiegraad.

Het heeft een zekere oplosbaarheid in water. Indien het gesubstitueerd is door een hydrofobe groep, heeft het product echter alleen een zekere mate van substitutie als de mate van substitutie matig is.

Wateroplosbare, minder gesubstitueerde cellulose-etherificatieproducten kunnen alleen zwellen in water, of oplossen in minder geconcentreerde alkalische oplossingen

midden.

Afhankelijk van de soorten substituenten kunnen cellulose-ethers worden onderverdeeld in drie categorieën: alkylgroepen, zoals methylcellulose, ethylcellulose;

Hydroxyalkylen, zoals hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose; andere, zoals carboxymethylcellulose, enz. Als de ionisatie

Classificatie, cellulose-ethers kunnen worden onderverdeeld in: ionisch, zoals carboxymethylcellulose; niet-ionisch, zoals hydroxyethylcellulose; gemengd

type, zoals hydroxyethylcarboxymethylcellulose. Volgens de classificatie van oplosbaarheid kan cellulose worden onderverdeeld in: in water oplosbaar, zoals carboxymethylcellulose,

Hydroxyethylcellulose; niet in water oplosbaar, zoals methylcellulose, enz.

1.2.3 Eigenschappen en toepassingen van cellulose-ethers

Cellulose-ether is een soort product na cellulose-etherificatiemodificatie, en cellulose-ether heeft veel zeer belangrijke eigenschappen, zoals

Het heeft goede filmvormende eigenschappen; als drukpasta is het goed oplosbaar in water, heeft het een verdikkingsvermogen, is het watervasthoudend en stabiel;

5

Gewone ether is geurloos, niet-giftig en heeft een goede biocompatibiliteit. Een van deze carboxymethylcellulose (CMC) bevat "industrieel mononatriumglutamaat".

bijnaam.

1.2.3.1 Filmvorming

De mate van verethering van cellulose-ether heeft een grote invloed op de filmvormende eigenschappen ervan, zoals het filmvormend vermogen en de bindingssterkte.

Dankzij de goede mechanische sterkte en goede compatibiliteit met diverse harsen kan het worden gebruikt in kunststoffolies, lijmen en andere materialen.

voorbereiding van het materiaal.

1.2.3.2 Oplosbaarheid

Door het bestaan ​​van veel hydroxylgroepen op de ring van de zuurstofhoudende glucose-eenheid hebben cellulose-ethers een betere oplosbaarheid in water.

Afhankelijk van de cellulose-ethersubstituent en de mate van substitutie, zijn er ook verschillende selectiviteiten voor organische oplosmiddelen.

1.2.3.3 Verdikking

Cellulose-ether wordt in waterige oplossing opgelost in de vorm van colloïde, waarbij de polymerisatiegraad van cellulose-ether de cellulose bepaalt

Viscositeit van etheroplossing. In tegenstelling tot Newtoniaanse vloeistoffen verandert de viscositeit van cellulose-etheroplossingen met de schuifkracht, en

Vanwege deze structuur van de macromoleculen zal de viscositeit van de oplossing snel toenemen met de toename van het vastestofgehalte van cellulose-ether, maar de viscositeit van de oplossing zal

De viscositeit neemt ook snel af bij toenemende temperatuur [33].

1.2.3.4 Afbreekbaarheid

De cellulose-etheroplossing die gedurende een bepaalde tijd in water is opgelost, zal bacteriën laten groeien, waardoor enzymbacteriën ontstaan ​​en de cellulose-etherfase wordt vernietigd.

De aangrenzende ongesubstitueerde glucose-eenheid bindt zich, waardoor de relatieve moleculaire massa van het macromolecuul afneemt. Daarom zijn cellulose-ethers

Voor het conserveren van waterige oplossingen is het nodig om een ​​bepaalde hoeveelheid conserveermiddelen toe te voegen.

Daarnaast hebben cellulose-ethers nog veel meer unieke eigenschappen, zoals oppervlakteactiviteit, ionische activiteit, schuimstabiliteit en additief

gelwerking. Vanwege deze eigenschappen worden cellulose-ethers gebruikt in textiel, papierproductie, synthetische wasmiddelen, cosmetica, voedsel, medicijnen,

Het wordt op veel gebieden veel gebruikt.

1.3 Inleiding tot plantaardige grondstoffen

Uit het overzicht van 1.2 cellulose-ether blijkt dat de grondstof voor de bereiding van cellulose-ether voornamelijk katoencellulose is, en een van de inhoudsopgaven van dit onderwerp

Het gaat om het gebruik van cellulose, gewonnen uit plantaardige grondstoffen, ter vervanging van katoencellulose voor de bereiding van cellulose-ether. Hieronder volgt een korte introductie tot de plant.

materiaal.

Naarmate de schaarste van natuurlijke hulpbronnen zoals olie, steenkool en aardgas afneemt, zal de ontwikkeling van diverse producten op basis daarvan, zoals synthetische vezels en vezelfolies, ook steeds meer worden beperkt. Met de voortdurende ontwikkeling van de samenleving en landen over de hele wereld (met name

Het is een ontwikkeld land dat veel aandacht besteedt aan het probleem van milieuvervuiling. Natuurlijke cellulose is biologisch afbreekbaar en milieuvriendelijk.

Het zal geleidelijk de belangrijkste bron van vezelmaterialen worden.


Plaatsingstijd: 26-09-2022