Modificación de la eterificación de la celulosa

01. Introducción de la celulosa

La celulosa es un polisacárido macromolecular compuesto de glucosa. Es insoluble en agua y en disolventes orgánicos comunes. Es el componente principal de la pared celular vegetal y también el polisacárido más ampliamente distribuido y abundante en la naturaleza.

La celulosa es el recurso renovable más abundante de la Tierra y también el polímero natural con mayor acumulación. Tiene las ventajas de ser renovable, completamente biodegradable y con buena biocompatibilidad.

02. Razones para modificar la celulosa

Las macromoléculas de celulosa contienen una gran cantidad de grupos -OH. Debido al efecto de los enlaces de hidrógeno, la fuerza entre las macromoléculas es relativamente grande, lo que conducirá a una gran entalpía de fusión △H; por otro lado, hay anillos en las macromoléculas de celulosa. Al igual que la estructura, la rigidez de la cadena molecular es mayor, lo que conducirá a un cambio de entropía de fusión menor ΔS. Estas dos razones hacen que la temperatura de la celulosa fundida (= △H / △S ) sea más alta y la temperatura de descomposición de la celulosa sea relativamente baja. Por lo tanto, cuando la celulosa se calienta a una cierta temperatura, aparecerán fibras El fenómeno de que la celulosa se ha descompuesto antes de que comience a fundirse, por lo tanto, el procesamiento de materiales de celulosa no puede adoptar el método de primero fundir y luego moldear.

03. Importancia de la modificación de la celulosa

Con el agotamiento gradual de los recursos fósiles y los crecientes problemas ambientales causados ​​por los textiles de fibra química de desecho, el desarrollo y la utilización de materiales de fibra natural renovable se ha convertido en una prioridad. La celulosa es el recurso natural renovable más abundante en la naturaleza. Posee excelentes propiedades como buena higroscopicidad, antiestática, alta permeabilidad al aire, buena capacidad de teñido, comodidad al usar, fácil procesamiento textil y biodegradabilidad. Posee características incomparables con las fibras químicas.

Las moléculas de celulosa contienen una gran cantidad de grupos hidroxilo, que facilitan la formación de enlaces de hidrógeno intramoleculares e intermoleculares y se descomponen a altas temperaturas sin fundirse. Sin embargo, la celulosa presenta una buena reactividad y su enlace de hidrógeno puede destruirse mediante modificación química o injerto, lo que puede reducir eficazmente el punto de fusión. Como producto industrial, se utiliza ampliamente en textiles, separación por membranas, plásticos, tabaco y recubrimientos.

04. Modificación de la eterificación de la celulosa

El éter de celulosa es un derivado de la celulosa obtenido mediante la eterificación. Es ampliamente utilizado por sus excelentes propiedades de espesamiento, emulsificación, suspensión, formación de películas, coloide protector, retención de humedad y adhesión. Se utiliza en alimentos, medicamentos, fabricación de papel, pinturas, materiales de construcción, etc.

La eterificación de la celulosa consiste en una serie de derivados que se producen mediante la reacción de los grupos hidroxilo de la cadena molecular de celulosa con agentes alquilantes en condiciones alcalinas. El consumo de grupos hidroxilo reduce el número de enlaces de hidrógeno intermoleculares, lo que reduce las fuerzas intermoleculares y, por lo tanto, mejora la estabilidad térmica de la celulosa, mejora el rendimiento de procesamiento de los materiales y, al mismo tiempo, reduce su punto de fusión.

Ejemplos de efectos de la modificación de la eterificación sobre otras funciones de la celulosa:

Utilizando algodón refinado como materia prima básica, los investigadores emplearon un proceso de eterificación de un solo paso para preparar éter complejo de carboximetilhidroxipropilcelulosa con una reacción uniforme, alta viscosidad, buena resistencia a los ácidos y a las sales mediante reacciones de alcalinización y eterificación. Mediante este proceso, la carboximetilhidroxipropilcelulosa producida presenta buena resistencia a las sales, a los ácidos y buena solubilidad. Al modificar las cantidades relativas de óxido de propileno y ácido cloroacético, se pueden preparar productos con diferentes contenidos de carboximetil e hidroxipropilcelulosa. Los resultados de las pruebas muestran que la carboximetilhidroxipropilcelulosa producida mediante el método de un solo paso tiene un ciclo de producción corto, un bajo consumo de disolventes y una excelente resistencia a las sales monovalentes y divalentes, así como a los ácidos.

05. Perspectiva de la modificación de la eterificación de la celulosa

La celulosa es una importante materia prima química, rica en recursos, ecológica, respetuosa con el medio ambiente y renovable. Los derivados de la eterificación de la celulosa presentan un excelente rendimiento, una amplia gama de usos y excelentes efectos de aprovechamiento, satisfaciendo en gran medida las necesidades de la economía nacional. Asimismo, para el desarrollo social, con el continuo progreso tecnológico y la futura comercialización, si las materias primas sintéticas y los métodos de síntesis de derivados de celulosa se industrializan, se aprovecharán mejor y alcanzarán una gama más amplia de aplicaciones. Valor.