01. Introduzione della cellulosa
La cellulosa è un polisaccaride macromolecolare composto da glucosio. Insolubile in acqua e nei solventi organici generici. È il componente principale della parete cellulare vegetale ed è anche il polisaccaride più diffuso e abbondante in natura.
La cellulosa è la risorsa rinnovabile più abbondante sulla Terra ed è anche il polimero naturale con la maggiore concentrazione. Presenta i vantaggi di essere rinnovabile, completamente biodegradabile e di buona biocompatibilità.
02. Motivi per modificare la cellulosa
Le macromolecole di cellulosa contengono un gran numero di gruppi -OH. A causa dell'effetto dei legami a idrogeno, la forza tra le macromolecole è relativamente grande, il che porta a un'elevata entalpia di fusione △H; d'altra parte, ci sono anelli nelle macromolecole di cellulosa. Come la struttura, la rigidità della catena molecolare è maggiore, il che porta a una minore variazione di entropia di fusione ΔS. Questi due motivi fanno sì che la temperatura della cellulosa fusa (= △H / △S) aumenti e la temperatura di decomposizione della cellulosa sia relativamente bassa. Pertanto, quando la cellulosa viene riscaldata a una certa temperatura, appariranno fibre. Il fenomeno è che la cellulosa si è decomposta prima di iniziare a fondere, quindi la lavorazione dei materiali cellulosici non può adottare il metodo di prima fusione e poi stampaggio.
03. Significato della modifica della cellulosa
Con il progressivo esaurimento delle risorse fossili e i sempre più gravi problemi ambientali causati dai rifiuti tessili in fibre chimiche, lo sviluppo e l'utilizzo di materiali in fibra naturale rinnovabile sono diventati uno dei temi più caldi a cui le persone prestano attenzione. La cellulosa è la risorsa naturale rinnovabile più abbondante in natura. Presenta eccellenti proprietà come buona igroscopicità, antistatica, elevata permeabilità all'aria, buona tingibilità, comfort, facilità di lavorazione tessile e biodegradabilità. Presenta caratteristiche incomparabili alle fibre chimiche.
Le molecole di cellulosa contengono un gran numero di gruppi ossidrilici, che facilitano la formazione di legami a idrogeno intramolecolari e intermolecolari e si decompongono ad alte temperature senza fondersi. Tuttavia, la cellulosa ha una buona reattività e il suo legame a idrogeno può essere distrutto mediante modificazione chimica o reazione di innesto, che può abbassare efficacemente il punto di fusione. Come una varietà di prodotti industriali, è ampiamente utilizzata nell'industria tessile, nella separazione a membrana, nella plastica, nel tabacco e nei rivestimenti.
04. Modifica dell'eterificazione della cellulosa
L'etere di cellulosa è un derivato della cellulosa ottenuto per eterificazione della cellulosa. È ampiamente utilizzato grazie alle sue eccellenti proprietà addensanti, emulsionanti, di sospensione, filmogene, colloidali, di ritenzione idrica e adesive. Viene utilizzato in alimenti, medicinali, produzione di carta, vernici, materiali da costruzione, ecc.
L'eterificazione della cellulosa è una serie di derivati prodotti dalla reazione dei gruppi ossidrilici sulla catena molecolare della cellulosa con agenti alchilanti in condizioni alcaline. Il consumo di gruppi ossidrilici riduce il numero di legami idrogeno intermolecolari, riducendo le forze intermolecolari, migliorando così la stabilità termica della cellulosa, le prestazioni di lavorazione dei materiali e, allo stesso tempo, riducendo il punto di fusione della cellulosa.
Esempi di effetti della modifica dell'eterificazione su altre funzioni della cellulosa:
Utilizzando cotone raffinato come materia prima di base, i ricercatori hanno utilizzato un processo di eterificazione in un unico passaggio per preparare un etere complesso di carbossimetilamido-idrossipropilcellulosa con reazione uniforme, elevata viscosità, buona resistenza agli acidi e ai sali attraverso reazioni di alcalinizzazione ed eterificazione. Utilizzando il processo di eterificazione in un unico passaggio, la carbossimetilamido-idrossipropilcellulosa prodotta presenta una buona resistenza ai sali, agli acidi e una buona solubilità. Variando le quantità relative di ossido di propilene e acido cloroacetico, è possibile preparare prodotti con diversi contenuti di carbossimetilamido e idrossipropilcellulosa. I risultati dei test mostrano che la carbossimetilamido-idrossipropilcellulosa prodotta con il metodo in un unico passaggio presenta un ciclo di produzione breve, un basso consumo di solventi e un'eccellente resistenza ai sali monovalenti e bivalenti e una buona resistenza agli acidi.
05. Prospettiva della modifica dell'eterificazione della cellulosa
La cellulosa è un'importante materia prima chimica, ricca di risorse, ecologica, ecologica e rinnovabile. I derivati della cellulosa eterificata offrono prestazioni eccellenti, un'ampia gamma di applicazioni e ottimi risultati, soddisfacendo ampiamente le esigenze dell'economia nazionale. Inoltre, in linea con le esigenze di sviluppo sociale, con il continuo progresso tecnologico e la futura commercializzazione, se le materie prime sintetiche e i metodi di sintesi dei derivati della cellulosa saranno maggiormente industrializzati, saranno più ampiamente utilizzati e consentiranno una più ampia gamma di applicazioni. Valore
Data di pubblicazione: 20 febbraio 2023