اصلاح اتریفیکاسیون سلولزی

01. معرفی سلولز

سلولز یک پلی ساکارید ماکرومولکولی است که از گلوکز تشکیل شده است. نامحلول در آب و به طور کلی حلال های آلی. این جزء اصلی دیواره سلولی گیاهی است و همچنین گسترده ترین و فراوان ترین پلی ساکارید در طبیعت است.

سلولز فراوان ترین منبع تجدیدپذیر روی زمین است و همچنین پلیمر طبیعی با بیشترین تجمع است. دارای مزایای تجدید پذیر، کاملا زیست تخریب پذیر و زیست سازگاری خوب است.

02. دلایل اصلاح سلولز

ماکرومولکول های سلولز حاوی تعداد زیادی گروه -OH هستند. به دلیل تأثیر پیوندهای هیدروژنی، نیروی بین ماکرومولکول ها نسبتاً زیاد است که منجر به یک آنتالپی ذوب بزرگ △H می شود. از سوی دیگر، حلقه هایی در ماکرومولکول های سلولز وجود دارد. مانند ساختار، سفتی زنجیره مولکولی بیشتر است، که منجر به تغییر آنتروپی ذوب کمتر ΔS می شود. این دو دلیل باعث می شود که دمای سلولز مذاب (=△H / △S ) بیشتر شود و دمای تجزیه سلولز نسبتاً پایین باشد. بنابراین وقتی سلولز تا دمای معینی گرم می شود، الیاف ظاهر می شود، پدیده ای که سلولز قبل از شروع به ذوب شدن تجزیه شده است، بنابراین پردازش مواد سلولزی نمی تواند روش ابتدا ذوب و سپس قالب گیری را اتخاذ کند.

03. اهمیت اصلاح سلولز

با کاهش تدریجی منابع فسیلی و مشکلات زیست محیطی فزاینده جدی ناشی از ضایعات منسوجات الیاف شیمیایی، توسعه و استفاده از مواد الیاف تجدیدپذیر طبیعی به یکی از نقاط داغی تبدیل شده است که مردم به آن توجه می کنند. سلولز فراوان ترین منبع طبیعی تجدیدپذیر در طبیعت است. دارای خواص عالی مانند رطوبت سنجی خوب، ضد الکتریسیته ساکن، نفوذپذیری قوی هوا، رنگ پذیری خوب، پوشیدن راحت، پردازش آسان منسوجات و زیست تخریب پذیری است. ویژگی هایی دارد که با الیاف شیمیایی قابل مقایسه نیست. .

مولکول های سلولز حاوی تعداد زیادی گروه هیدروکسیل هستند که به راحتی پیوندهای هیدروژنی درون مولکولی و بین مولکولی تشکیل می دهند و در دماهای بالا بدون ذوب تجزیه می شوند. با این حال، سلولز واکنش پذیری خوبی دارد و پیوند هیدروژنی آن را می توان با اصلاح شیمیایی یا واکنش پیوند از بین برد، که می تواند به طور موثر نقطه ذوب را کاهش دهد. به عنوان انواع محصولات صنعتی، به طور گسترده ای در منسوجات، جداسازی غشایی، پلاستیک، تنباکو و پوشش ها استفاده می شود.

04. اصلاح اتریفیکاسیون سلولزی

اتر سلولز نوعی مشتق سلولزی است که از طریق اصلاح اتریفیکاسیون سلولز به دست می آید. به دلیل ضخیم شدن عالی، امولسیون شدن، تعلیق، تشکیل فیلم، کلوئید محافظ، حفظ رطوبت و خواص چسبندگی بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. مورد استفاده در غذا، دارو، کاغذ سازی، رنگ، مصالح ساختمانی و غیره.

اتریفیکاسیون سلولز مجموعه ای از مشتقات است که از واکنش گروه های هیدروکسیل بر روی زنجیره مولکولی سلولز با عوامل آلکیله کننده در شرایط قلیایی تولید می شود. مصرف گروه های هیدروکسیل تعداد پیوندهای هیدروژنی بین مولکولی را کاهش می دهد تا نیروهای بین مولکولی را کاهش دهد، در نتیجه پایداری حرارتی سلولز را بهبود می بخشد، عملکرد پردازش مواد را بهبود می بخشد و در عین حال نقطه ذوب سلولز را کاهش می دهد.

نمونه هایی از اثرات اصلاح اتریفیکاسیون بر سایر عملکردهای سلولز:

محققان با استفاده از پنبه تصفیه شده به عنوان ماده اولیه اولیه، از یک فرآیند اتریفیکاسیون یک مرحله ای برای تهیه کربوکسی متیل هیدروکسی پروپیل سلولز اتر کمپلکس با واکنش یکنواخت، ویسکوزیته بالا، مقاومت اسیدی خوب و مقاومت در برابر نمک از طریق واکنش های قلیایی و اتریفیکاسیون استفاده کردند. با استفاده از فرآیند اتریفیکاسیون یک مرحله ای، کربوکسی متیل هیدروکسی پروپیل سلولز تولید شده دارای مقاومت نمکی، مقاومت اسیدی و حلالیت خوبی است. با تغییر مقادیر نسبی پروپیلن اکسید و اسید کلرواستیک می توان محصولاتی با محتوای کربوکسی متیل و هیدروکسی پروپیل متفاوت تهیه کرد. نتایج آزمایش نشان می دهد که کربوکسی متیل هیدروکسی پروپیل سلولز تولید شده به روش یک مرحله ای دارای چرخه تولید کوتاه، مصرف حلال کم و محصول دارای مقاومت عالی در برابر نمک های تک ظرفیتی و دو ظرفیتی و مقاومت اسیدی خوبی است.

05. چشم انداز اصلاح اتریفیکاسیون سلولزی

سلولز یک ماده خام شیمیایی و شیمیایی مهم است که سرشار از منابع، سبز و سازگار با محیط زیست و تجدید پذیر است. مشتقات اصلاح اتریفیکاسیون سلولزی دارای عملکرد عالی، طیف گسترده ای از کاربردها و اثرات استفاده عالی هستند و نیازهای اقتصاد ملی را تا حد زیادی برآورده می کنند. و نیازهای توسعه اجتماعی، با پیشرفت مستمر تکنولوژی و تحقق تجاری سازی در آینده، اگر بتوان مواد اولیه مصنوعی و روش های مصنوعی مشتقات سلولز را صنعتی تر کرد، استفاده کامل تری از آنها خواهد شد و کاربردهای وسیع تری را به همراه خواهد داشت. . ارزش