Estruturas típicas de doiséteres de celulosesão apresentados nas Figuras 1.1 e 1.2. Cada uva β-D-desidratada de uma molécula de celulose
A unidade de açúcar (a unidade de repetição da celulose) é substituída por um grupo éter em cada uma das posições C(2), C(3) e C(6), ou seja, até três
um grupo éter. Devido à presença de grupos hidroxila, as macromoléculas de celulose possuem ligações de hidrogênio intramoleculares e intermoleculares, que são difíceis de dissolver em água.
E é difícil de dissolver em quase todos os solventes orgânicos. No entanto, após a eterificação da celulose, grupos éter são introduzidos na cadeia molecular,
Dessa forma, as ligações de hidrogênio dentro e entre as moléculas de celulose são destruídas, e sua hidrofilicidade também é melhorada, de modo que sua solubilidade pode ser melhorada.
significativamente melhorado. Dentre eles, a Figura 1.1 apresenta a estrutura geral de duas unidades de anidroglicose da cadeia molecular do éter de celulose, R1-R6=H
ou substituintes orgânicos. 1.2 é um fragmento da cadeia molecular da carboximetil hidroxietilcelulose, o grau de substituição do carboximetil é 0,5,4
O grau de substituição do hidroxietil é 2,0, e o grau de substituição molar é 3,0.
Para cada substituinte da celulose, a quantidade total de sua eterificação pode ser expressa como o grau de substituição (GS). feito de fibras
Pode-se observar pela estrutura da molécula primária que o grau de substituição varia de 0 a 3. Ou seja, cada anel unitário de anidroglicose da celulose
, o número médio de grupos hidroxila substituídos por grupos eterificantes do agente eterificante. Devido ao grupo hidroxialquila da celulose, sua substituição
A eterificação deve ser reiniciada a partir do novo grupo hidroxila livre. Portanto, o grau de substituição desse tipo de éter de celulose pode ser expresso em mols.
grau de substituição (MS). O chamado grau molar de substituição indica a quantidade de agente eterificante adicionada a cada unidade de anidroglicose da celulose
A massa média dos reagentes.
1 Estrutura geral de uma unidade de glicose
2 Fragmentos de cadeias moleculares de éter de celulose
1.2.2 Classificação dos éteres de celulose
Sejam os éteres de celulose simples ou mistos, suas propriedades são um tanto diferentes. Macromoléculas de celulose
Se o grupo hidroxila do anel unitário for substituído por um grupo hidrofílico, o produto pode ter um menor grau de substituição sob a condição de um menor grau de substituição.
Possui certa solubilidade em água; se for substituído por um grupo hidrofóbico, o produto terá certo grau de substituição somente quando o grau de substituição for moderado.
Os produtos de eterificação de celulose solúveis em água e menos substituídos só podem inchar em água ou dissolver-se em soluções alcalinas menos concentradas.
meio.
De acordo com os tipos de substituintes, os éteres de celulose podem ser divididos em três categorias: grupos alquila, como metilcelulose, etilcelulose;
Hidroxialquilas, como hidroxietilcelulose, hidroxipropilcelulose; outras, como carboximetilcelulose, etc. Se a ionização
Classificação, os éteres de celulose podem ser divididos em: iônicos, como a carboximetilcelulose; não iônicos, como a hidroxietilcelulose; mistos
tipo, como a hidroxietil carboximetilcelulose. De acordo com a classificação de solubilidade, a celulose pode ser dividida em: solúvel em água, como a carboximetilcelulose,
Hidroxietilcelulose; insolúvel em água, como metilcelulose, etc.
1.2.3 Propriedades e aplicações dos éteres de celulose
O éter de celulose é um tipo de produto após a modificação da eterificação da celulose, e o éter de celulose tem muitas propriedades muito importantes. como
Possui boas propriedades de formação de filme; como pasta de impressão, possui boa solubilidade em água, propriedades de espessamento, retenção de água e estabilidade;
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O éter puro é inodoro, atóxico e possui boa biocompatibilidade. Dentre eles, a carboximetilcelulose (CMC) possui “glutamato monossódico industrial”.
apelido.
1.2.3.1 Formação de filme
O grau de eterificação do éter de celulose tem grande influência em suas propriedades de formação de filme, como capacidade de formação de filme e força de ligação. Éter de celulose
Devido à sua boa resistência mecânica e boa compatibilidade com diversas resinas, pode ser utilizado em filmes plásticos, adesivos e outros materiais.
preparação do material.
1.2.3.2 Solubilidade
Devido à existência de muitos grupos hidroxila no anel da unidade de glicose contendo oxigênio, os éteres de celulose têm melhor solubilidade em água. e
Dependendo do substituinte do éter de celulose e do grau de substituição, também há diferentes seletividades para solventes orgânicos.
1.2.3.3 Espessamento
O éter de celulose é dissolvido em solução aquosa na forma de colóide, onde o grau de polimerização do éter de celulose determina a celulose
Viscosidade da solução de éter. Ao contrário dos fluidos newtonianos, a viscosidade das soluções de éter de celulose varia com a força de cisalhamento, e
Devido a esta estrutura das macromoléculas, a viscosidade da solução aumentará rapidamente com o aumento do teor de sólidos do éter de celulose, porém a viscosidade da solução
A viscosidade também diminui rapidamente com o aumento da temperatura [33].
1.2.3.4 Degradabilidade
A solução de éter de celulose dissolvida em água por um período de tempo fará com que bactérias cresçam, produzindo bactérias enzimáticas e destruindo a fase de éter de celulose.
A unidade de glicose adjacente não substituída se liga, reduzindo assim a massa molecular relativa da macromolécula. Portanto, os éteres de celulose
A preservação de soluções aquosas requer a adição de uma certa quantidade de conservantes.
Além disso, os éteres de celulose têm muitas outras propriedades únicas, como atividade de superfície, atividade iônica, estabilidade de espuma e propriedades aditivas.
ação do gel. Devido a essas propriedades, os éteres de celulose são utilizados em têxteis, fabricação de papel, detergentes sintéticos, cosméticos, alimentos, medicamentos,
É amplamente utilizado em muitos campos.
1.3 Introdução às matérias-primas vegetais
A partir da visão geral do éter de celulose 1.2, pode-se observar que a matéria-prima para a preparação do éter de celulose é principalmente a celulose de algodão, e um dos conteúdos deste tópico
Trata-se de utilizar celulose extraída de matérias-primas vegetais para substituir a celulose do algodão e preparar éter de celulose. A seguir, uma breve introdução à planta.
material.
À medida que recursos comuns como petróleo, carvão e gás natural se esgotam, o desenvolvimento de diversos produtos baseados neles, como fibras sintéticas e filmes de fibra, também será cada vez mais restrito. Com o desenvolvimento contínuo da sociedade e dos países ao redor do mundo (especialmente
É um país desenvolvido que dedica muita atenção ao problema da poluição ambiental. A celulose natural possui biodegradabilidade e coordenação ambiental.
Gradualmente, ela se tornará a principal fonte de materiais fibrosos.
Horário da publicação: 26 de setembro de 2022