01. Introdução da celulose
A celulose é um polissacarídeo macromolecular composto de glicose. Insolúvel em água e solventes orgânicos em geral. É o principal componente da parede celular vegetal e também o polissacarídeo mais amplamente distribuído e abundante na natureza.
A celulose é o recurso renovável mais abundante do planeta e também o polímero natural com maior acúmulo. Ela tem as vantagens de ser renovável, completamente biodegradável e apresentar boa biocompatibilidade.
02. Razões para modificar a celulose
As macromoléculas de celulose contêm um grande número de grupos -OH. Devido ao efeito das ligações de hidrogênio, a força entre as macromoléculas é relativamente grande, o que levará a uma grande entalpia de fusão △H; por outro lado, existem anéis nas macromoléculas de celulose. Assim como a estrutura, a rigidez da cadeia molecular é maior, o que levará a uma menor mudança na entropia de fusão ΔS. Essas duas razões fazem com que a temperatura da celulose fundida (= △H / △S) se torne mais alta e a temperatura de decomposição da celulose seja relativamente baixa. Portanto, quando a celulose é aquecida a uma determinada temperatura, as fibras aparecerão. O fenômeno de que a celulose foi decomposta antes de começar a derreter, portanto, o processamento de materiais de celulose não pode adotar o método de primeiro derreter e depois moldar.
03. Importância da modificação da celulose
Com o esgotamento gradual dos recursos fósseis e os problemas ambientais cada vez mais graves causados pelos resíduos têxteis de fibras químicas, o desenvolvimento e a utilização de materiais de fibras naturais renováveis tornaram-se um dos focos de atenção das pessoas. A celulose é o recurso natural renovável mais abundante na natureza. Possui excelentes propriedades, como boa higroscopicidade, propriedades antiestáticas, forte permeabilidade ao ar, boa tingibilidade, conforto ao vestir, fácil processamento têxtil e biodegradabilidade. Possui características incomparáveis às fibras químicas.
As moléculas de celulose contêm um grande número de grupos hidroxila, que formam facilmente ligações de hidrogênio intramoleculares e intermoleculares, decompondo-se em altas temperaturas sem derreter. No entanto, a celulose possui boa reatividade e sua ligação de hidrogênio pode ser destruída por modificação química ou reação de enxerto, o que pode efetivamente reduzir o ponto de fusão. Como uma variedade de produtos industriais, é amplamente utilizada em têxteis, separação por membranas, plásticos, tabaco e revestimentos.
04. Modificação da eterificação da celulose
O éter de celulose é um derivado da celulose obtido pela modificação da eterificação da celulose. É amplamente utilizado devido às suas excelentes propriedades de espessamento, emulsificação, suspensão, formação de filme, coloide protetor, retenção de umidade e adesão. É utilizado em alimentos, medicamentos, fabricação de papel, tintas, materiais de construção, etc.
A eterificação da celulose é uma série de derivados produzidos pela reação de grupos hidroxila na cadeia molecular da celulose com agentes alquilantes em condições alcalinas. O consumo de grupos hidroxila reduz o número de ligações de hidrogênio intermoleculares, reduzindo as forças intermoleculares, melhorando assim a estabilidade térmica da celulose, o desempenho do processamento dos materiais e, ao mesmo tempo, reduzindo o ponto de fusão da celulose.
Exemplos de efeitos da modificação da eterificação em outras funções da celulose:
Utilizando algodão refinado como matéria-prima básica, os pesquisadores utilizaram um processo de eterificação em uma etapa para preparar éter complexo de carboximetilhidroxipropilcelulose com reação uniforme, alta viscosidade, boa resistência a ácidos e sais por meio de reações de alcalinização e eterificação. Utilizando o processo de eterificação em uma etapa, a carboximetilhidroxipropilcelulose produzida apresenta boa resistência a sais, resistência a ácidos e solubilidade. A alteração das quantidades relativas de óxido de propileno e ácido cloroacético permite a preparação de produtos com diferentes teores de carboximetil e hidroxipropil. Os resultados dos testes demonstram que a carboximetilhidroxipropilcelulose produzida pelo método em uma etapa possui um ciclo de produção curto, baixo consumo de solventes, excelente resistência a sais monovalentes e divalentes e boa resistência a ácidos.
05. Perspectiva de modificação da eterificação da celulose
A celulose é uma importante matéria-prima química e química, rica em recursos, verde, ecologicamente correta e renovável. Os derivados da modificação da eterificação da celulose apresentam excelente desempenho, ampla gama de aplicações e excelentes efeitos de uso, atendendo em grande medida às necessidades da economia nacional. Atendendo às necessidades de desenvolvimento social, com o progresso tecnológico contínuo e a comercialização no futuro, se as matérias-primas sintéticas e os métodos sintéticos de derivados de celulose puderem ser mais industrializados, eles serão mais amplamente utilizados e alcançarão uma gama mais ampla de aplicações. Valor
Data de publicação: 20 de fevereiro de 2023