01. Einführung von Zellulose
Cellulose ist ein makromolekulares Polysaccharid, das aus Glucose besteht.Unlöslich in Wasser und allgemeinen organischen Lösungsmitteln.Es ist der Hauptbestandteil der pflanzlichen Zellwand und außerdem das am weitesten verbreitete und am häufigsten vorkommende Polysaccharid in der Natur.
Zellulose ist der am häufigsten vorkommende erneuerbare Rohstoff auf der Erde und gleichzeitig das natürliche Polymer mit der größten Vorkommensmenge.Es hat die Vorteile, dass es erneuerbar, vollständig biologisch abbaubar und gut biokompatibel ist.
02. Gründe für die Modifikation von Cellulose
Cellulose-Makromoleküle enthalten eine große Anzahl von -OH-Gruppen.Aufgrund der Wirkung von Wasserstoffbrückenbindungen ist die Kraft zwischen Makromolekülen relativ groß, was zu einer großen Schmelzenthalpie △H führt;Andererseits gibt es Ringe in Cellulose-Makromolekülen.Wie bei der Struktur ist auch die Steifigkeit der Molekülkette größer, was zu einer geringeren Änderung der Schmelzentropie ΔS führt.Diese beiden Gründe führen dazu, dass die Temperatur der geschmolzenen Zellulose (= △H / △S) höher wird und die Zersetzungstemperatur der Zellulose relativ niedrig ist.Wenn die Zellulose auf eine bestimmte Temperatur erhitzt wird, treten daher Fasern auf. Das Phänomen, dass die Zellulose zersetzt wurde, bevor sie zu schmelzen beginnt, daher kann bei der Verarbeitung von Zellulosematerialien nicht die Methode des ersten Schmelzens und dann Formens angewendet werden.
03. Bedeutung der Cellulosemodifikation
Mit der allmählichen Erschöpfung fossiler Ressourcen und den immer schwerwiegenderen Umweltproblemen, die durch Textilfaserabfälle verursacht werden, ist die Entwicklung und Nutzung natürlicher erneuerbarer Fasermaterialien zu einem Brennpunkt geworden, dem die Menschen Aufmerksamkeit schenken.Zellulose ist die am häufigsten vorkommende erneuerbare natürliche Ressource in der Natur.Es verfügt über hervorragende Eigenschaften wie gute Hygroskopizität, Antistatik, starke Luftdurchlässigkeit, gute Färbbarkeit, angenehmen Tragekomfort, einfache Textilverarbeitung und biologische Abbaubarkeit.Es weist Eigenschaften auf, die mit denen von Chemiefasern nicht zu vergleichen sind..
Cellulosemoleküle enthalten eine große Anzahl von Hydroxylgruppen, die leicht intramolekulare und intermolekulare Wasserstoffbrückenbindungen bilden und sich bei hohen Temperaturen zersetzen, ohne zu schmelzen.Cellulose weist jedoch eine gute Reaktivität auf und ihre Wasserstoffbindung kann durch chemische Modifikation oder Pfropfreaktion zerstört werden, wodurch der Schmelzpunkt wirksam gesenkt werden kann.Als vielfältiges Industrieprodukt wird es häufig in Textilien, Membrantrennung, Kunststoffen, Tabak und Beschichtungen eingesetzt.
04. Modifikation der Celluloseveretherung
Celluloseether ist eine Art Cellulosederivat, das durch Veretherungsmodifikation von Cellulose gewonnen wird.Aufgrund seiner hervorragenden Verdickungs-, Emulgierungs-, Suspensions-, Filmbildungs-, Schutzkolloid-, Feuchtigkeitsspeicher- und Hafteigenschaften wird es häufig verwendet.Wird in der Lebensmittel-, Medizin-, Papierherstellungs-, Farben- und Baustoffindustrie usw. verwendet.
Bei der Veretherung von Cellulose handelt es sich um eine Reihe von Derivaten, die durch die Reaktion von Hydroxylgruppen an der Cellulosemolekülkette mit Alkylierungsmitteln unter alkalischen Bedingungen entstehen.Der Verbrauch von Hydroxylgruppen verringert die Anzahl intermolekularer Wasserstoffbrückenbindungen, um die intermolekularen Kräfte zu verringern, wodurch die thermische Stabilität von Cellulose verbessert, die Verarbeitungsleistung von Materialien verbessert und gleichzeitig der Schmelzpunkt von Cellulose gesenkt wird.
Beispiele für Auswirkungen der Veretherungsmodifikation auf andere Funktionen von Cellulose:
Unter Verwendung von raffinierter Baumwolle als Grundrohstoff nutzten die Forscher einen einstufigen Veretherungsprozess, um durch Alkalisierungs- und Veretherungsreaktionen Carboxymethylhydroxypropylcellulose-Komplexether mit gleichmäßiger Reaktion, hoher Viskosität, guter Säurebeständigkeit und Salzbeständigkeit herzustellen.Durch den einstufigen Veretherungsprozess weist die hergestellte Carboxymethylhydroxypropylcellulose eine gute Salzbeständigkeit, Säurebeständigkeit und Löslichkeit auf.Durch Änderung der relativen Mengen an Propylenoxid und Chloressigsäure können Produkte mit unterschiedlichen Carboxymethyl- und Hydroxypropylgehalten hergestellt werden.Die Testergebnisse zeigen, dass die im einstufigen Verfahren hergestellte Carboxymethylhydroxypropylcellulose einen kurzen Produktionszyklus und einen geringen Lösungsmittelverbrauch aufweist und dass das Produkt eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber einwertigen und zweiwertigen Salzen sowie eine gute Säurebeständigkeit aufweist.
05. Aussicht auf eine Modifikation der Celluloseveretherung
Cellulose ist ein wichtiger chemischer und chemischer Rohstoff, der ressourcenreich, grün und umweltfreundlich sowie erneuerbar ist.Die Derivate der Cellulose-Veretherungsmodifikation weisen eine hervorragende Leistung, ein breites Einsatzspektrum und hervorragende Anwendungseffekte auf und erfüllen weitgehend die Bedürfnisse der Volkswirtschaft.Und die Bedürfnisse der gesellschaftlichen Entwicklung, mit dem kontinuierlichen technologischen Fortschritt und der Verwirklichung der Kommerzialisierung in der Zukunft, wenn die synthetischen Rohstoffe und Synthesemethoden von Cellulosederivaten stärker industrialisiert werden können, werden sie umfassender genutzt und ermöglichen ein breiteres Anwendungsspektrum .Wert
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 20. Februar 2023