1 sissejuhatus
Praegu peamine tooraine, mida kasutati ettevalmistamiseltsellulooson puuvill ja selle toodang väheneb ning ka hind tõuseb;
Lisaks on ka inimkehale ja keskkonnale kahjulikum ka tavaliselt kasutatavad eeterlikud ained nagu kloroäädikhape (väga toksiline) ja etüleenoksiid (kartsinogeensed). Raamat
Selles peatükis kasutatakse toorainena männi tselluloosi, mille suhteline puhtus on enam kui 90%, ning asendajatena kasutatakse naatriumkloroatsetaati ja 2-kloroetanooli.
Kasutades väga toksilist kloroäädikhapet eeterliku ainena, anioonnekarboksümetüültselluloos (CMC), valmistati mitteioonne hüdroksüetüültselluloos.
Tselluloos (HEC) ja segatud hüdroksüetüülkarboksümetüültselluloos (HECMC) kolm tselluloosi eterit. üksik tegur
Kolme tselluloosietri ettevalmistamise tehnikaid optimeeriti katsete ja ortogonaalsete katsete abil ning sünteesitud tselluloosiethers iseloomustati FT-IR, XRD, H-NMR, jne.
Tselluloosi eetri põhialused
Tselluloosi eetri põhimõtte võib jagada kaheks osaks. Esimene osa on leelistamisprotsess, see tähendab tselluloosi alusenemisreaktsiooni ajal
NAOH lahuses ühtlaselt hajutatud, paisub männi tselluloos vägivaldselt mehaanilise segamise ja vee laienemisega
Männi tselluloosi sisemusse tungis suur hulk NaOH väikeseid molekule ja reageeris hüdroksüülrühmadega glükoosikonstruktsiooniüksuse tsüklil
Genereerib leelise tselluloosi, mis on eetri reaktsiooni aktiivne keskus.
Teine osa on eetriprotsess, see tähendab reaktsioon aktiivse keskpunkti ja naatriumkloroatsetaadi või 2-kloroetanooli vahel aluselistes tingimustes, mille tulemuseks on
Samal ajal annavad eeterlik naatriumkloroatsetaat ja 2-kloroetanool ka aluselistes tingimustes teatud astet.
Külgreaktsioonid lahendatakse vastavalt naatriumglükolaadi ja etüleenglükooli genereerimiseks.
2 Männi tselluloosi kontsentreeritud leelise dekristalliseerimise eeltöötlus
Esiteks valmistage NaOH lahuse teatav kontsentratsioon deioniseeritud veega. Siis teatud temperatuuril 2G männikiud
Vitamiin lahustatakse teatud mahuga NaOH lahuses, segatakse teatud aja jooksul ja seejärel filtreeritakse kasutamiseks.
Instrumentide mudelitootja
Täpse pH arvesti
Kollektsionääri tüüpi konstantse temperatuuri kuumutamise magnet segaja
Vaakumkuivatusahi
Elektrooniline tasakaal
Tsirkuleeriv veetüüp mitmeotstarbeline vaakumpump
Fourier teisenduse infrapunaspektromeeter
Röntgendifraktomeeter
Tuuma magnetresonantsspektromeeter
Hangzhou Aolilong Instrument Co., Ltd.
Hangzhou Huichuang Instrument Equipment Co., Ltd.
Shanghai Jinghong Experimental Equipment Co., Ltd.
Mettler Toledo Instruments (Shanghai) Co., Ltd.
Hangzhou David Science and Education Instrument Co., Ltd.
American Thermo Fisher Co., Ltd.
Ameerika termoelektriline Šveits Arl Company
Šveitsi ettevõte Bruker
35
CMC -de ettevalmistamine
Kasutades männipuidust leeliselise tselluloosi, mis on eeltöödeldud kontsentreeritud leelise dekristalliseerimisega toorainena, kasutades lahustina etanooli ja kasutades naatriumkloroatsetaati eetris
Kõrgema DS -ga CMC valmistati, lisades kaks korda leeliseid ja kaks korda eetris. Lisage 2G männide leelise tselluloosi neljakajalisesse kolbi, seejärel lisage teatud maht etanooli lahusti ja segage 30 minutit hästi
umbes nii, et leelise tselluloos on täielikult hajutatud. Seejärel lisage teatud kogus leelise ainet ja naatriumkloroatsetaati, et reageerida teatud aja jooksul teatud eetri temperatuuril
Pärast aja pärast, millele lisandus leeliseline aine ja naatriumkloroatsetaadi, millele järgneb teatud aja jooksul eeter. Kui reaktsioon on lõppenud, jahtuge ja jahutage, siis
Neutraliseerige sobiva koguse liustiku äädikhappega, seejärel imemisfilter, peske ja kuivage.
HEC -de ettevalmistamine
Kasutades männipuidust leeliselise tselluloosi, mis on eeltöödeldud kontsentreeritud leelise dekristalliseerumisega toorainena, etanool lahusti ja 2-kloroetanoolina eetris
Kõrgema MS -ga HEC valmistati, lisades kaks korda leelise ja kaks korda eetris. Lisage 2G männipuidust leelise tselluloosi neljakajalisesse kolbi ja lisage teatud maht 90% (mahuosa) etanool, segage
Segage teatud aja jooksul, et täielikult hajutada, seejärel lisada teatud kogus leelist ja kuumutage aeglaselt, lisage teatav maht 2-
Kloroetanool, mis on mõne aja jooksul püsivalt temperatuuril eeterlik, ja lisas seejärel järelejäänud naatriumhüdroksiidi ja 2-kloroetanooli, et jätkata eetriperioodi. kohtlema
Pärast reaktsiooni lõpuleviimist neutraliseerige teatud koguse liustiku äädikhappega ja filtreerige lõpuks klaasfiltriga (G3), pesemise ja kuivaga.
HEMCC ettevalmistamine
Kasutades HEC -d, mis on toorainena punktis 3.2.3.4, reaktsioonikeskkonnana etanool ja naatriumkloroatsetaat kui eetriline ainet, et valmistada
Hecmc. Konkreetne protsess on järgmine: võtke teatud kogus HEC-d, pange see 100 ml neljakaelaga kolbi ja lisage seejärel teatud maht
90% etanool, segage mehaaniliselt teatud aja jooksul, et see oleks täielikult hajuks, lisage kuumutamist teatud kogus leelist ja lisage aeglaselt
Naatriumkloroatsetaat, eeterlik temperatuuril lõppeb teatud aja möödudes. Pärast reaktsiooni lõpuleviimist neutraliseerige see selle neutraliseerimiseks liustiku äädikhappega, seejärel kasutage klaasistfiltrit (G3)
Pärast imemise filtreerimist, pesemist ja kuivatamist.
Tselluloosietrite puhastamine
Tselluloosi eetri ettevalmistamise protsessis toodetakse sageli mõned kõrvalsaadused, peamiselt anorgaaniline soola naatriumkloriid ja mõned muud
lisandid. Tselluloosi eetri kvaliteedi parandamiseks viidi saadud tselluloosi eetris lihtne puhastamine. Sest nad on vees
Lahustuvus on erinev, nii et eksperimendis kasutab ettevalmistatud kolme tselluloosi eterite puhastamiseks hüdreeritud etanooli teatud mahtu.
muutus.
Asetage keeduklaasi teatud kvaliteediga valmistatud tselluloosi eetriproov, lisage teatud kogus 80% etanooli, mis on eelsoojendatud 60 ℃ ~ 65 ℃ -ni, ja hoidke mehaanilist segamist temperatuuril 60 ℃ ~ 65 ℃ konstantse temperatuuri kuumutamise magnetsenil 10 ℃ jaoks. min. Võtke supernatant kuivama
Puhta keeduklaasis kasutage kloriidiioonide kontrollimiseks hõbenitraati. Kui on olemas valge sade, filtreerige see klaasfiltri kaudu ja võtke tahke
Korrake kehaosa eelnevaid samme, kuni filtraat pärast 1 tilka Agno3 lahuse lisamist pole valge sademeid, see tähendab, et puhastamine ja pesemine on lõpule viidud.
36
sisse (peamiselt reaktsiooni kõrvalsaaduse NaCl eemaldamiseks). Pärast imemise filtreerimist, kuivamist, toatemperatuuri jahutamist ja kaalumist.
Mass, g.
Tselluloosietrite katse- ja iseloomustusmeetodid
Asendusaste (DS) ja asendusaste (MS)
DS määramine: kõigepealt kaaluge puhastatud ja kuivatatud tselluloosi eetriproovi 0,2 g (täpne kuni 0,1 mg), lahustage see sisse
80 ml destilleeritud vett, segatud konstantses temperatuurivannis temperatuuril 30 ℃ ~ 40 ℃ 10 minutit. Seejärel reguleerige väävelhappelahusega või NaOH lahusega
Lahuse pH, kuni lahuse pH on 8. Seejärel kasutage pH -meetri elektroodiga varustatud keeduklaasis väävelhappe standardset lahust
Tiitrimiseks, segades tingimustes, jälgige tiitrimise ajal pH -arvesti näitu, kui lahuse pH väärtus on reguleeritud väärtusele 3,74,
Tiiterimine lõpeb. Pange tähele sel ajal kasutatud väävelhappe standardlahuse mahtu.
Põlvkond:
Ülemise prootonnumbrite summa ja hüdroksüetüülrühm
Ülemiste prootonite arvu suhe; I7 on metüleenrühma mass hüdroksüetüülrühmas
Prootonresonantsi piigi intensiivsus; on 5 methiinrühma ja ühe metüleenirühma prootonresonantsi piigi intensiivsus tselluloos glükoosikohal
Summa.
Kolme tselluloosi eters CMC, HEC ja HEECMC infrapuna iseloomustamise testimiseks kirjeldatud katsemeetodid
Seadus
3.2.4.3 XRD test
Kolme tselluloosi eterite CMC, HEC ja HEECMC röntgendifraktsioonianalüüsi iseloomustamise test
kirjeldatud katsemeetod.
3.2.4.4 H-NMR testimine
HEC H NMR spektromeetrit mõõdeti Brukeri toodetud Avance400 H NMR spektromeetri abil.
Kasutades lahustina deutereeritud dimetüülsulfoksiidi, testiti lahust vedela vesiniku NMR spektroskoopia abil. Testi sagedus oli 75,5MHz.
Soe, lahus on 0,5 ml.
3.3 tulemused ja analüüs
3.3.1 CMC ettevalmistamise protsessi optimeerimine
Kasutades teises peatükis toorainena ekstraheeritud männi tselluloosi ja kasutades naatriumkloroatsetaati eetriks, kasutati ühefaktori eksperimendi meetodit,
CMC ettevalmistamise protsess optimeeriti ja katse algsed muutujad seati vastavalt tabelis 3.3. Järgnev on HEC ettevalmistamise protsess
ART -is on mitmesuguste tegurite analüüs.
Tabel 3.3 Algsed tegurid väärtused
Teguri algväärtus
Eeltöötluse leeliseline temperatuur/℃ 40
Ravieelne leelistusaeg/h 1
Eelravi tahke ja vedeliku suhe/(g/ml) 1:25
Ravieelne Lye kontsentratsioon/% 40
38
Esimene etapp eetri temperatuur/℃ 45
Esimese astme eetri aeg/h 1
Teise etapi eetri temperatuur/℃ 70
Teise etapi eetri aeg/h 1
Baasdoosa eetri etapis/g 2
Eeterliku agendi kogus eetri etapis/g 4.3
Eetristatud tahke ja vedeliku suhe/(g/ml) 1:15
3.3.1.1 Erinevate tegurite mõju CMC asendamise kraadile eeltöötluse alusetamisjärgus
1. Eeltöötluse alusendamise temperatuuri mõju CMC asendamise astmele
Eelkoormuse alusenemise temperatuuri mõju saadud CMC asendamise astmele arvestamiseks, kui kinnitatakse muid tegureid algväärtustena
Tingimustes käsitletakse eeltöötluse alandamise temperatuuri mõju CMC asendamise astmele ja tulemused on toodud joonisel fig.
Eeltöötluse alandamine temperatuur/℃
Eeltöötluse leeliselise temperatuuri mõju CMC asendamise kraadile
On näha, et CMC asendamise aste suureneb ravieelse alalise temperatuuri tõusuga ja leelistumistemperatuur on 30 ° C.
Ülaltoodud asendusaste väheneb temperatuuri tõusuga. Selle põhjuseks on asjaolu, et leeduv temperatuur on liiga madal ja molekulid on vähem aktiivsed ja ei suuda seda teha
Hävitage tõhusalt tselluloosi kristalset pindala, mis raskendab eetrilisel ainel sisenemist tselluloosi siseruumides eetristase etapis ja reaktsiooni aste on suhteliselt kõrge.
Madal, mille tulemuseks on madalam toote asendamine. Liigumistemperatuur ei tohiks siiski olla liiga kõrge. Temperatuuri tõustes kõrge temperatuuri ja tugeva leelise toimimisel
Tselluloos on kalduvus oksüdatiivsele lagunemisele ja toote asendamise aste väheneb.
2. Eeltöötluse leeliseerimise aja mõju CMC asendamise kraadile
Tingimusel, et eeltöötluse alandamise temperatuur on 30 ° C ja muud tegurid on algväärtused, käsitletakse ravieelse alalise alandamise aja mõju CMC -le.
Asendamise mõju. Asendusaste
Ravieelne leelistusaeg/h
Ravieelse õigusalduse mõjuCMCasendus kraad
Pulgumisprotsess ise on suhteliselt kiire, kuid leeliselahus vajab kiudaines teatavat difusiooniaega.
On näha, et kui leelistusaeg on 0,5-1,5H, suureneb toote asendamise aste leelistusaja suurenemisega.
Saadud toote asendamise aste oli kõrgeim, kui aeg oli 1,5 tundi ja asendusaste vähenes aja pärast 1,5 tunni pärast. See saab
See võib olla tingitud sellest, et leelistamise alguses on leeliselise aja pikenemisega leeliselisse infiltratsioon tselluloosist, nii et kiudaine
Peamine struktuur on rahulikum, suurendades eeterlikku ainet ja aktiivset söödet
Postituse aeg: 26.-2012 aprill