セルロースエーテルの構造

2つの典型的な構造セルロースエーテル図1.1と1.2に示されている。β-D-脱水ブドウのセルロース分子1個あたり

糖単位(セルロースの繰り返し単位)は、C(2)、C(3)、C(6)位にそれぞれ1つのエーテル基で置換されており、最大3つまで置換されている。

エーテル基。セルロース高分子は水酸基の存在により、分子内および分子間の水素結合を有しており、水に溶けにくい。

セルロースはほとんどの有機溶媒に溶けにくい性質を持っています。しかし、セルロースをエーテル化すると分子鎖にエーテル基が導入され、

これにより、セルロース分子内および分子間の水素結合が破壊され、親水性も向上するため、溶解性を向上させることができる。

大幅に改善されました。その中で、図1.1はセルロースエーテル分子鎖の2つの無水グルコース単位の一般構造であり、R1-R6=H

または有機置換基。1.2はカルボキシメチルヒドロキシエチルセルロース分子鎖の断片であり、カルボキシメチルの置換度は0.5,4である。

ヒドロキシエチルの置換度は2.0であり、モル置換度は3.0である。

セルロースの各置換基について、そのエーテル化の総量は置換度(DS)として表すことができます。繊維でできています

プライム分子の構造から、置換度は0~3の範囲にあることがわかります。つまり、セルロースの各無水グルコース単位環は

エーテル化剤のエーテル化基によって置換された水酸基の平均数。セルロースのヒドロキシアルキル基により、その置換

エーテル化は新たな遊離水酸基から再開する必要があるため、このタイプのセルロースエーテルの置換度はモル数で表すことができます。

置換度(MS)。いわゆるモル置換度は、セルロースの無水グルコース単位あたりに添加されたエーテル化剤の量を示す。

反応物の平均質量。

1 グルコースユニットの一般的な構造

2 セルロースエーテル分子鎖の断片

1.2.2 セルロースエーテルの分類

セルロースエーテルは単一エーテルか混合エーテルかによって性質が多少異なります。セルロース高分子

単位環の水酸基が親水性基で置換されている場合、生成物は、より低い置換度の条件下でより低い置換度を有することができる。

ある程度の水溶性があり、疎水性基で置換された場合、置換度が中程度の場合にのみ、製品はある程度の置換度を持ちます。

水溶性で置換度の低いセルロースエーテル化生成物は、水中でのみ膨潤するか、低濃度のアルカリ溶液にのみ溶解する。

真ん中。

置換基の種類に応じて、セルロースエーテルは、メチルセルロース、エチルセルロースなどのアルキル基の3つのカテゴリに分類されます。

ヒドロキシアルキル(ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなど)、その他(カルボキシメチルセルロースなど)。イオン化が

分類では、セルロースエーテルは、カルボキシメチルセルロースなどのイオン性、ヒドロキシエチルセルロースなどの非イオン性、混合

ヒドロキシエチルカルボキシメチルセルロースなどの水溶性セルロース。溶解性によって分類すると、カルボキシメチルセルロースなどの水溶性セルロース、

ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロースなどの水に不溶性の物質。

1.2.3 セルロースエーテルの特性と用途

セルロースエーテルはセルロースをエーテル化して改質した製品の一種であり、セルロースエーテルには多くの非常に重要な特性があります。

フィルム形成性に優れ、印刷ペーストとしては水溶性、増粘性、保水性、安定性に優れています。

5

プレーンエーテルは無臭、無毒で、生体適合性にも優れています。中でもカルボキシメチルセルロース(CMC)は「工業用グルタミン酸ナトリウム」です。

ニックネーム。

1.2.3.1 フィルム形成

セルロースエーテルのエーテル化度は、フィルム形成能や接着強度などのフィルム形成特性に大きな影響を与えます。セルロースエーテル

優れた機械的強度と各種樹脂との良好な相溶性により、プラスチックフィルム、接着剤などの材料に使用できます。

材料の準備。

1.2.3.2 溶解度

酸素含有グルコースユニットの環上に多くのヒドロキシル基が存在するため、セルロースエーテルは水溶性が優れています。

セルロースエーテルの置換基および置換度に応じて、有機溶媒に対する選択性も異なります。

1.2.3.3 増粘

セルロースエーテルはコロイドの形で水溶液に溶解しており、セルロースエーテルの重合度によってセルロースの

エーテル溶液の粘度。ニュートン流体とは異なり、セルロースエーテル溶液の粘度はせん断力によって変化し、

この高分子の構造により、セルロースエーテルの固形分が増加すると溶液の粘度は急速に増加するが、溶液の粘度は

粘度も温度の上昇とともに急激に低下する[33]。

1.2.3.4 分解性

セルロースエーテル溶液を水に一定期間溶解すると、細菌が増殖し、酵素細菌が生成されてセルロースエーテル相が破壊されます。

隣接する非置換グルコースユニットが結合し、高分子の相対分子量を減少させる。したがって、セルロースエーテルは

水溶液を保存するには、一定量の防腐剤を添加する必要があります。

さらに、セルロースエーテルは、表面活性、イオン活性、泡安定性、添加剤など、他の多くのユニークな特性を持っています。

ゲル化作用。これらの特性により、セルロースエーテルは繊維、製紙、合成洗剤、化粧品、食品、医薬品などに利用されています。

多くの分野で広く利用されています。

1.3 植物原料の紹介

1.2セルロースエーテルの概要から、セルロースエーテルの製造原料は主に綿セルロースであり、このトピックの内容の1つであることがわかります。

綿花セルロースの代わりに植物原料から抽出したセルロースを用いてセルロースエーテルを製造する。以下は、この植物の簡単な紹介である。

材料。

石油、石炭、天然ガスといった資源が枯渇するにつれ、合成繊維や繊維フィルムなど、これらを原料とする様々な製品の開発もますます制限されるようになるでしょう。世界中の社会と国々(特に米国)の継続的な発展に伴い、

環境汚染問題に細心の注意を払っている先進国です。天然セルロースは生分解性と環境調和性を備えています。

徐々に繊維材料の主な供給源となるでしょう。


投稿日時: 2022年9月26日