ساختار اترهای سلولزی

ساختارهای معمولی دواترهای سلولزیدر شکل های 1.1 و 1.2 آورده شده است. هر انگور β-D از یک مولکول سلولز کم آب شده است

واحد قند (واحد تکرار شونده سلولز) با هر گروه یک اتر در موقعیت های C(2)، C(3) و C(6) جایگزین می شود، یعنی تا سه.

یک گروه اتر به دلیل وجود گروه های هیدروکسیل، ماکرومولکول های سلولز دارای پیوندهای هیدروژنی درون مولکولی و بین مولکولی هستند که به سختی در آب حل می شوند.

و تقریباً در تمام حلال های آلی حل شدن آن دشوار است. با این حال، پس از اتریفیکاسیون سلولز، گروه های اتر به زنجیره مولکولی وارد می شوند.

به این ترتیب پیوندهای هیدروژنی درون و بین مولکول‌های سلولز از بین می‌رود و آب دوستی آن نیز بهبود می‌یابد تا حلالیت آن بهبود یابد.

بسیار بهبود یافته است. در میان آنها، شکل 1.1 ساختار کلی دو واحد آنهیدروگلوکز زنجیره مولکولی اتر سلولز، R1-R6=H است.

یا جایگزین های آلی 1.2 قطعه ای از زنجیره مولکولی کربوکسی متیل هیدروکسی اتیل سلولز است، درجه جایگزینی کربوکسی متیل 0.5،4 است.

درجه جانشینی هیدروکسی اتیل 2.0 و درجه جانشینی مولی 3.0 است.

برای هر جایگزین سلولز، مقدار کل اتریفیکاسیون آن را می توان به عنوان درجه جایگزینی (DS) بیان کرد. ساخته شده از الیاف

از ساختار مولکول اول می توان دریافت که درجه جانشینی بین 0-3 متغیر است. یعنی هر حلقه واحد آنهیدروگلوکز از سلولز

، میانگین تعداد گروه های هیدروکسیل جایگزین شده توسط گروه های اتریف کننده عامل اتری. با توجه به گروه هیدروکسی آلکیل سلولز، جایگزینی آن است

اتریفیکاسیون باید از گروه هیدروکسیل آزاد جدید دوباره شروع شود. بنابراین میزان جایگزینی این نوع اتر سلولزی را می توان بر حسب مول بیان کرد.

درجه جایگزینی (MS). به اصطلاح درجه مولی جایگزینی، مقدار ماده اتریف کننده اضافه شده به هر واحد انیدروگلوکز سلولز را نشان می دهد.

میانگین جرم واکنش دهنده ها.

1 ساختار کلی یک واحد گلوکز

2 تکه های زنجیره های مولکولی اتر سلولز

1.2.2 طبقه بندی اترهای سلولزی

اترهای سلولزی چه اترهای منفرد باشند و چه اترهای مخلوط، خواص آنها تا حدودی متفاوت است. ماکرومولکول های سلولز

اگر گروه هیدروکسیل حلقه واحد با یک گروه آبدوست جایگزین شود، محصول می تواند در شرایط درجه جایگزینی پایین تر، درجه جایگزینی کمتری داشته باشد.

حلالیت آب خاصی دارد. اگر با یک گروه آبگریز جایگزین شود، محصول فقط زمانی که درجه جانشینی متوسط ​​باشد درجه جایگزینی معینی دارد.

محصولات اتریفیکاسیون سلولزی محلول در آب و کمتر جایگزین شده فقط می توانند در آب متورم شوند یا در محلول های قلیایی با غلظت کمتر حل شوند.

وسط

با توجه به نوع جایگزین، اترهای سلولز را می توان به سه دسته تقسیم کرد: گروه های آلکیل، مانند متیل سلولز، اتیل سلولز.

هیدروکسی آلکیل ها مانند هیدروکسی اتیل سلولز، هیدروکسی پروپیل سلولز. دیگران، مانند کربوکسی متیل سلولز، و غیره اگر یونیزاسیون

طبقه بندی، اترهای سلولز را می توان به تقسیم کرد: یونی، مانند کربوکسی متیل سلولز. غیر یونی، مانند هیدروکسی اتیل سلولز؛ مختلط

نوع، مانند هیدروکسی اتیل کربوکسی متیل سلولز. با توجه به طبقه بندی حلالیت، سلولز را می توان به موارد زیر تقسیم کرد: محلول در آب، مانند کربوکسی متیل سلولز،

هیدروکسی اتیل سلولز؛ نامحلول در آب، مانند متیل سلولز و غیره.

1.2.3 خواص و کاربردهای اترهای سلولزی

اتر سلولز نوعی محصول پس از اصلاح اتریفیکاسیون سلولزی است و اتر سلولز خواص بسیار مهمی دارد. مانند

دارای خواص تشکیل فیلم خوب است. به عنوان یک خمیر چاپ، دارای حلالیت خوب در آب، خواص غلیظ کننده، حفظ آب و پایداری است.

5

اتر ساده بی بو، غیر سمی است و زیست سازگاری خوبی دارد. در میان آنها، کربوکسی متیل سلولز (CMC) دارای "مونوسدیم گلوتامات صنعتی" است.

نام مستعار

1.2.3.1 تشکیل فیلم

درجه اتریفیکاسیون اتر سلولز تأثیر زیادی بر خواص فیلمسازی آن مانند توانایی تشکیل فیلم و استحکام پیوند دارد. اتر سلولزی

به دلیل استحکام مکانیکی خوب و سازگاری خوب با رزین های مختلف، می توان از آن در فیلم های پلاستیکی، چسب ها و سایر مواد استفاده کرد.

آماده سازی مواد

1.2.3.2 حلالیت

به دلیل وجود گروه های هیدروکسیل زیادی روی حلقه واحد گلوکز حاوی اکسیژن، اترهای سلولزی حلالیت آب بهتری دارند. و

بسته به جانشین اتر سلولز و درجه جایگزینی، گزینش پذیری متفاوتی برای حلال های آلی نیز وجود دارد.

1.2.3.3 ضخیم شدن

اتر سلولز در محلول آبی به شکل کلوئید حل می شود که در آن درجه پلیمریزاسیون اتر سلولز تعیین کننده سلولز است.

ویسکوزیته محلول اتر بر خلاف سیالات نیوتنی، ویسکوزیته محلول های اتر سلولز با نیروی برشی تغییر می کند.

با توجه به این ساختار ماکرومولکول ها، ویسکوزیته محلول با افزایش محتوای جامد اتر سلولز به سرعت افزایش می یابد، اما ویسکوزیته محلول

ویسکوزیته نیز با افزایش دما به سرعت کاهش می یابد [33].

1.2.3.4 تجزیه پذیری

محلول سلولز اتر حل شده در آب برای مدتی باعث رشد باکتری ها می شود و در نتیجه باکتری های آنزیمی تولید می شود و فاز اتر سلولز را از بین می برد.

پیوندهای واحد گلوکز جایگزین نشده مجاور، در نتیجه جرم مولکولی نسبی ماکرومولکول را کاهش می دهد. بنابراین، اترهای سلولزی

حفظ محلول های آبی مستلزم افزودن مقدار معینی از مواد نگهدارنده است.

علاوه بر این، اترهای سلولز دارای بسیاری از خواص منحصر به فرد دیگر مانند فعالیت سطحی، فعالیت یونی، پایداری کف و افزودنی هستند.

عمل ژل با توجه به این خواص، اترهای سلولز در منسوجات، کاغذسازی، مواد شوینده مصنوعی، لوازم آرایشی، مواد غذایی، دارویی و ...

به طور گسترده در بسیاری از زمینه ها استفاده می شود.

1.3 مقدمه ای بر مواد خام گیاهی

از بررسی اجمالی اتر سلولز 1.2 می توان دریافت که ماده اولیه برای تهیه اتر سلولزی عمدتاً سلولز پنبه است و یکی از مطالب این مبحث است.

استفاده از سلولز استخراج شده از مواد خام گیاهی برای جایگزینی سلولز پنبه برای تهیه اتر سلولز است. در ادامه به معرفی مختصر این گیاه می پردازیم

مواد

با کاهش منابع رایج مانند نفت، زغال سنگ و گاز طبیعی، توسعه محصولات مختلف مبتنی بر آنها مانند الیاف مصنوعی و فیلم های الیافی نیز به طور فزاینده ای محدود خواهد شد. با توسعه مستمر جامعه و کشورهای سراسر جهان (به ویژه

این کشور توسعه یافته است) که به مشکل آلودگی محیط زیست توجه زیادی دارد. سلولز طبیعی زیست تخریب پذیری و هماهنگی محیطی دارد.

به تدریج به منبع اصلی مواد الیافی تبدیل خواهد شد.