۱. د سیلولوز ایتر جوړښت او چمتو کولو اصل
شکل ۱ د سیلولوز ایترونو ځانګړی جوړښت ښیي. هر bD-anhydroglucose واحد (د سیلولوز تکرارونکی واحد) د C (2)، C (3) او C (6) موقعیتونو کې یو ګروپ بدلوي، دا چې، تر دریو ایتر ګروپونو پورې کیدی شي. د انټرا چین او انټر-چین هایدروجن بانډونو له املهد سیلولوز میکرو مالیکولونه، دا په اوبو او تقریبا ټولو عضوي محلولونو کې منحل کول ستونزمن دي. د ایتریفیکیشن له لارې د ایتر ګروپونو معرفي کول د انټرامولیکولر او انټرمالیکولولر هایدروجن بانډونه له منځه وړي، د هغې هایدروفیلیسیټي ښه کوي، او د اوبو په رسنیو کې د هغې محلولیت خورا ښه کوي.
د ایتر شوي بدیلونو عادي ډولونه د ټیټ مالیکولي وزن الکوکس ګروپونه (له ۱ څخه تر ۴ کاربن اتومونو پورې) یا هایدروکسایلکل ګروپونه دي، کوم چې بیا د نورو فعال ګروپونو لکه کاربوکسیل، هایدروکسیل یا امینو ګروپونو لخوا بدلیدلی شي. بدیلونه ممکن د یو، دوه یا ډیرو مختلفو ډولونو څخه وي. د سیلولوز میکرو مالیکولر زنځیر په اوږدو کې، د هر ګلوکوز واحد په C(2)، C(3) او C(6) موقعیتونو کې هایدروکسیل ګروپونه په مختلفو تناسبونو کې بدل شوي. په کلکه ووایو، سیلولوز ایتر عموما یو مشخص کیمیاوي جوړښت نلري، پرته له هغو محصولاتو څخه چې په بشپړ ډول د یو ډول ګروپ لخوا بدل شوي وي (ټول درې هایدروکسیل ګروپونه بدل شوي دي). دا محصولات یوازې د لابراتوار تحلیل او څیړنې لپاره کارول کیدی شي، او هیڅ سوداګریز ارزښت نلري.
(الف) د سیلولوز ایتر مالیکولر زنځیر، R1~R6=H، یا عضوي بدیل د دوو انهایډروګلوکوز واحدونو عمومي جوړښت؛
(ب) د کاربوکسی میتیل د مالیکولي زنځیر ټوټههایدروکسایتیل سیلولوز، د کاربوکسی میتیل د بدیل درجه 0.5 ده، د هایدروکسایتیل د بدیل درجه 2.0 ده، او د مولر د بدیل درجه 3.0 ده. دا جوړښت د ایتریفایډ ګروپونو د اوسط بدیل کچه استازیتوب کوي، مګر بدیلونه په حقیقت کې تصادفي دي.
د هر بدیل لپاره، د ایتریفیکیشن ټول مقدار د بدیل DS ارزښت درجې لخوا څرګندیږي. د DS حد 0 ~ 3 دی، کوم چې د هایدروکسیل ګروپونو اوسط شمیر سره مساوي دی چې د ایتریفیکیشن ګروپونو لخوا په هر انهایډروګلوکوز واحد کې ځای په ځای شوي.
د هایدروکسیالکل سیلولوز ایترونو لپاره، د بدیل تعامل به د نوي آزاد هایدروکسیل ګروپونو څخه ایتریفیکیشن پیل کړي، او د بدیل درجه د MS ارزښت لخوا اندازه کیدی شي، دا د بدیل د مولر درجې ده. دا د هر انهایډروګلوکوز واحد ته د ایتریفیکیشن اجنټ ری ایکټنټ د مولونو اوسط شمیر استازیتوب کوي. یو عادي تعامل کونکی ایتیلین اکسایډ دی او محصول د هایدروکسیایتیل بدیل لري. په شکل 1 کې، د محصول MS ارزښت 3.0 دی.
په تیوري کې، د MS ارزښت لپاره هیڅ لوړ حد نشته. که چیرې د هر ګلوکوز حلقوي ګروپ کې د بدیل درجې DS ارزښت معلوم وي، د ایتر اړخ زنځیر اوسط زنځیر اوږدوالی ځینې جوړونکي ډیری وختونه د DS او MS ارزښتونو پرځای د بدیل کچې او درجې استازیتوب لپاره د مختلف ایتریفیکیشن ګروپونو (لکه -OCH3 یا -OC2H4OH) ډله ایز کسر (wt٪) هم کاروي. د هرې ډلې ډله ایز کسر او د هغې DS یا MS ارزښت د ساده محاسبې له لارې بدلیدلی شي.
ډیری سیلولوز ایترونه په اوبو کې محلول کېدونکي پولیمرونه دي، او ځینې یې په عضوي محلولونو کې هم په جزوي ډول حل کېدونکي دي. سیلولوز ایتر د لوړ موثریت، ټیټ قیمت، اسانه پروسس، ټیټ زهرجنیت او پراخه تنوع ځانګړتیاوې لري، او د غوښتنې او غوښتنلیک ساحې لاهم پراخیږي. د مرستندویه اجنټ په توګه، سیلولوز ایتر د صنعت په مختلفو برخو کې د غوښتنلیک عالي ظرفیت لري. د MS/DS لخوا ترلاسه کیدی شي.
د سیلولوز ایترونه د بدیل موادو د کیمیاوي جوړښت له مخې په انیونیک، کیشنیک او غیر ایونیک ایترونو ویشل شوي دي. غیر ایونیک ایترونه په اوبو کې محلول کېدونکي او د تیلو محلول کېدونکي محصولاتو ویشل کیدی شي.
هغه محصولات چې صنعتي شوي دي د جدول ۱ په پورتنۍ برخه کې لیست شوي دي. د جدول ۱ ښکته برخه د ایتریفیکیشن ځینې پیژندل شوي ګروپونه لیست کوي، کوم چې لا تر اوسه مهم سوداګریز محصولات نه دي شوي.
د مخلوط ایتر بدیلونو لنډیز ترتیب د الفبا د ترتیب یا د اړوند DS (MS) کچې سره سم نومول کیدی شي، د مثال په توګه، د 2-هایډروکسیتیل میتیل سیلولوز لپاره، لنډیز HEMC دی، او دا د میتیل بدیل روښانه کولو لپاره د MHEC په توګه هم لیکل کیدی شي.
په سیلولوز کې هایدروکسیل ګروپونه د ایتیریفیکیشن اجنټانو لخوا په اسانۍ سره د لاسرسي وړ ندي، او د ایتیریفیکیشن پروسه معمولا د الکلین شرایطو لاندې ترسره کیږي، په عمومي ډول د NaOH آبي محلول د یو ټاکلي غلظت په کارولو سره. سیلولوز لومړی د NaOH آبي محلول سره پړسیدلي الکلي سیلولوز ته جوړیږي، او بیا د ایتیریفیکیشن اجنټ سره د ایتیریفیکیشن تعامل څخه تیریږي. د مخلوط ایتیریفیکیشن اجنټانو د تولید او چمتو کولو په جریان کې، د ایتیریفیکیشن مختلف ډولونه باید په ورته وخت کې وکارول شي، یا ایتیریفیکیشن باید د وقفې سره د تغذیې له لارې ګام په ګام ترسره شي (که اړتیا وي). د سیلولوز ایتیریفیکیشن کې د عکس العمل څلور ډولونه شتون لري، کوم چې د عکس العمل فورمول (سیلولوزیک د سیل-OH لخوا بدل شوی) لخوا په لاندې ډول لنډیز شوي دي:
معادله (۱) د ویلیامسن ایتریفیکیشن تعامل تشریح کوي. RX یو غیر عضوي اسید ایسټر دی، او X هالوجن Br، Cl یا سلفوریک اسید ایسټر دی. کلورایډ R-Cl عموما په صنعت کې کارول کیږي، د بیلګې په توګه، میتیل کلورایډ، ایتیل کلورایډ یا کلورواسیټیک اسید. په داسې تعاملاتو کې د اساس یو سټوچیومیټریک مقدار مصرف کیږي. صنعتي سیلولوز ایتر محصولات میتیل سیلولوز، ایتیل سیلولوز او کاربوکسی میتیل سیلولوز د ویلیامسن ایتریفیکیشن تعامل محصولات دي.
د تعامل فورمول (2) د بیس کتلیز شوي ایپوکسایډونو (لکه R=H، CH3، یا C2H5) او هایدروکسیل ګروپونو اضافه تعامل دی چې د سیلولوز مالیکولونو باندې پرته له دې چې بیس مصرف کړي. دا تعامل احتمال لري چې دوام ومومي ځکه چې د تعامل په جریان کې نوي هایدروکسیل ګروپونه رامینځته کیږي، چې د اولیګوالکلییتیلین اکسایډ اړخ زنځیرونو رامینځته کیدو لامل کیږي: د 1-ازیریډین (ازیریډین) سره ورته تعامل به امینو ایتیل ایتر رامینځته کړي: سیل-O-CH2-CH2-NH2. محصولات لکه هایدروکسیتیل سیلولوز، هایدروکسیپروپیل سیلولوز او هایدروکسیبوټیل سیلولوز ټول د بیس کتلیز شوي ایپوکسایډیشن محصولات دي.
د تعامل فورمول (۳) د حجرو-OH او عضوي مرکباتو ترمنځ تعامل دی چې په الکلین میډیم کې فعال دوه ګونی بانډونه لري، Y د الکترون ایستلو ګروپ دی، لکه CN، CONH2، یا SO3-Na+. نن ورځ دا ډول تعامل په صنعتي توګه په ندرت سره کارول کیږي.
د تعامل فورمول (۴)، د ډیازوالکین سره ایتریفیکیشن لا تر اوسه صنعتي شوی نه دی.
- د سیلولوز ایتر ډولونه
د سیلولوز ایتر مونو ایتر یا مخلوط ایتر کیدی شي، او د هغې ځانګړتیاوې مختلفې دي. د سیلولوز میکرو مالیکول کې ټیټ بدیل هایدروفیلیک ګروپونه شتون لري، لکه هایدروکسایتیل ګروپونه، کوم چې کولی شي محصول ته د اوبو د محلولیت یو ټاکلی درجې ورکړي، پداسې حال کې چې د هایدروفوبیک ګروپونو لپاره، لکه میتیل، ایتیل، او نور، یوازې د منځنۍ بدیل لوړ درجې کولی شي محصول ته د اوبو یو ټاکلی محلولیت ورکړي، او ټیټ بدیل محصول یوازې په اوبو کې پړسوب کوي یا په کمزوري الکلي محلول کې منحل کیدی شي. د سیلولوز ایترونو د ملکیتونو په اړه د ژورې څیړنې سره، نوي سیلولوز ایترونه او د دوی د غوښتنلیک ساحې به په دوامداره توګه پراختیا او تولید شي، او ترټولو لوی محرک ځواک د غوښتنلیک پراخه او دوامداره اصلاح شوی بازار دی.
د مخلوط ایترونو د ډلو د نفوذ عمومي قانون د محلولیت په ځانګړتیاوو باندې دا دی:
۱) په محصول کې د هایدروفوبیک ګروپونو مینځپانګه زیاته کړئ ترڅو د ایتر هایدروفوبیکیت زیات شي او د جیل نقطه ټیټه شي؛
۲) د هایدروفیلیک ګروپونو (لکه هایدروکسایتیل ګروپونو) مینځپانګه زیاته کړئ ترڅو د هغې جیل نقطه زیاته شي؛
۳) د هایدروکسایپروپیل ګروپ ځانګړی دی، او مناسب هایدروکسایپروپیلیشن کولی شي د محصول د جیل تودوخه راټیټه کړي، او د منځني هایدروکسایپروپیلیټ شوي محصول د جیل تودوخه به بیا لوړه شي، مګر د بدیل لوړه کچه به د هغې د جیل نقطه کمه کړي؛ دلیل یې د هایدروکسایپروپیل ګروپ د ځانګړي کاربن زنځیر اوږدوالي جوړښت، د ټیټې کچې هایدروکسایپروپیلیشن، د سیلولوز میکرو مالیکول کې د مالیکولونو دننه او ترمنځ د هایدروجن ضعیف بانډونه، او د څانګو زنځیرونو کې د هایدروفیلیک هایدروکسیل ګروپونه دي. اوبه غالبې دي. له بلې خوا، که بدیل لوړ وي، نو په اړخ ګروپ کې به پولیمرائزیشن وي، د هایدروکسیل ګروپ نسبي مینځپانګه به کمه شي، هایدروفوبیکیت به زیات شي، او پرځای به یې محلولیت کم شي.
د تولید او څیړنېسیلولوز ایتراوږد تاریخ لري. په ۱۹۰۵ کال کې، سویدا د لومړي ځل لپاره د سیلولوز د ایتریفیکیشن راپور ورکړ، کوم چې د ډیمیتیل سلفیټ سره میتیل شوی و. د غیر ایونیک الکیل ایترونه په ترتیب سره د لیلینفیلډ (۱۹۱۲)، ډریفس (۱۹۱۴) او لیوچز (۱۹۲۰) لخوا د اوبو محلول یا غوړ محلول سیلولوز ایترونو لپاره پیټینټ شول. بوچلر او ګومبرګ په ۱۹۲۱ کې بینزیل سیلولوز تولید کړل، کاربوکسی میتیل سیلولوز لومړی په ۱۹۱۸ کې د جانسن لخوا تولید شو، او هوبرټ په ۱۹۲۰ کې هایدروکسی میتیل سیلولوز تولید کړ. د ۱۹۲۰ لسیزې په لومړیو کې، کاربوکسی میتیل سیلولوز په جرمني کې سوداګریز شو. له ۱۹۳۷ څخه تر ۱۹۳۸ پورې، د MC او HEC صنعتي تولید په متحده ایالاتو کې احساس شو. سویډن په ۱۹۴۵ کې د اوبو محلول EHEC تولید پیل کړ. له ۱۹۴۵ وروسته، د سیلولوز ایتر تولید په لویدیځه اروپا، متحده ایالاتو او جاپان کې په چټکۍ سره پراخ شو. د ۱۹۵۷ کال په پای کې، د چین CMC لومړی ځل د شانګهای سیلولوید فابریکه کې تولید ته وړاندې شو. تر ۲۰۰۴ کال پورې به زما د هیواد د تولید ظرفیت ۳۰،۰۰۰ ټنه ایونیک ایتر او ۱۰،۰۰۰ ټنه غیر ایونیک ایتر وي. تر ۲۰۰۷ کال پورې به ۱۰۰،۰۰۰ ټنه ایونیک ایتر او ۴۰،۰۰۰ ټنه غیر ایونیک ایتر ته ورسیږي. په کور دننه او بهر کې د ګډ ټیکنالوژۍ شرکتونه هم په دوامداره توګه راڅرګندیږي، او د چین د سیلولوز ایتر تولید ظرفیت او تخنیکي کچه په دوامداره توګه ښه کیږي.
په وروستیو کلونو کې، ډیری سیلولوز مونویترز او مخلوط ایترونه چې د DS مختلف ارزښتونه، واسکوسیټي، پاکوالي او ریولوژیکي ملکیتونه لري په دوامداره توګه رامینځته شوي دي. اوس مهال، د سیلولوز ایترونو په برخه کې د پراختیا تمرکز د پرمختللي تولید ټیکنالوژۍ، د چمتو کولو نوې ټیکنالوژۍ، نوي تجهیزاتو، نوي محصولاتو، لوړ کیفیت لرونکي محصولاتو، او سیستماتیک محصولاتو غوره کول دي چې باید په تخنیکي توګه وڅیړل شي.
د پوسټ وخت: اپریل-۲۸-۲۰۲۴