1. Faatulagaga ma le sauniuniga o mataupu faavae o le cellulose ether
O le ata 1 o loʻo faʻaalia ai le fausaga masani o cellulose ethers. O iunite bD-anhydroglucose taʻitasi (o le iunite faifai pea o le cellulose) e suitulaga i le tasi vaega i le C (2), C (3) ma le C (6) tulaga, o lona uiga, e mafai ona oʻo atu i le tolu vaega ether. Ona o le i totonu o filifili ma inter-chain hydrogen noataga ocellulose macromolecules, e faigata ona faʻafefe i totonu o le vai ma toetoe lava o mea faʻaletino uma. O le faʻaofiina o vaega ether e ala i le etherification e faʻaumatia ai le intramolecular ma intermolecular hydrogen bonds, faʻaleleia lona hydrophilicity, ma faʻaleleia atili lona solubility i ala o vai.
O mea fa'apitoa e fa'apipi'iina o vaega alkoxy maualalo mole mole mamafa (1 i le 4 carbon atoms) po'o vaega hydroxyalkyl, lea e mafai ona suitulaga i isi vaega galue e pei o carboxyl, hydroxyl po'o vaega amino. O mea e suitulaga e mafai ona tasi, lua pe sili atu ituaiga eseese. I luga o le filifili macromolecular cellulose, o vaega o le hydroxyl i le C(2), C(3) ma le C(6) tulaga o iunite kulukose taitasi ua suia i vaega eseese. O le mea moni, o le cellulose ether e masani lava e le o iai se fausaga faʻamaʻi faʻapitoa, sei vagana ai oloa e suia atoatoa e le tasi ituaiga o vaega (e tolu vaega hydroxyl e suitulaga). O nei oloa e mafai ona faʻaaogaina mo suʻesuʻega suʻesuʻe ma suʻesuʻega, ma e leai se aoga faʻapisinisi.
(a) Le fausaga lautele o iunite anhydroglucose e lua o le cellulose ether molecular filifili, R1~R6=H, poʻo se mea e suitulaga i meaola;
(b) O se fasi filifili mole mole o le carboxymethylhydroxyethyl cellulose, o le tikeri o le suia o le carboxymethyl o le 0.5, o le tikeri o le suia o le hydroxyethyl o le 2.0, ma le tikeri o le suia o le molar o le 3.0. O lenei fausaga o loʻo faʻatusalia ai le maualuga o suiga o vaega faʻapitoa, ae o mea e suitulaga e faʻafuaseʻi.
Mo sui taʻitasi, o le aofaʻi o le faʻamaʻiina o loʻo faʻaalia i le tikeri o le sui DS tau. Ole tele ole DS ole 0~3, lea e tutusa ma le averesi numera o vaega hydroxyl ua suia e vaega etherification i iunite anhydroglucose taitasi.
Mo hydroxyalkyl cellulose ethers, o le suiga o le a amata ai le etherification mai vaega fou o le hydroxyl free, ma o le tikeri o le suitulaga e mafai ona fuaina i le tau MS, o lona uiga, o le tikeri molar o le sui. O lo'o fa'atusalia ai le aofa'i averesi o mole o le etherifying agent reactant fa'aopoopo i iunite ta'itasi anhydroglucose. O se mea fa'afoliga masani o le ethylene oxide ma o le oloa o lo'o i ai se mea e suitulaga i le hydroxyethyl. I le Ata 1, ole tau MS ole oloa ole 3.0.
I le talitonuga, e leai se tapulaa maualuga mo le tau MS. Afai e iloa le tau o le DS o le tikeri o le suitulaga i vaega mama kulukose taitasi, o le umi o filifili laina o le filifili itu eterO nisi tagata gaosi oloa e masani ona faʻaogaina le vaega faʻapitoa (wt%) o vaega etherification eseese (e pei o le -OCH3 poʻo le -OC2H4OH) e fai ma sui o le tulaga sui ma le tikeri nai lo le DS ma le MS. O le vaega tele o vaega ta'itasi ma lona tau DS po'o MS e mafai ona liua e ala i fa'atusatusaga faigofie.
Ole tele ole cellulose ethers ole vai-soluble polymers, ma o nisi foi e mafai ona solu i se vaega ole solu fa'aletino. O le cellulose ether o loʻo i ai uiga o le maualuga maualuga, tau maualalo, faigofie gaioiga, maualalo oona ma le tele o ituaiga, ma o loʻo faʻalauteleina le manaʻoga ma le faʻaogaina o fanua. I le avea ai o se sui fesoasoani, o le cellulose ether o loʻo i ai le tele o le faʻaaogaina i vaega eseese o alamanuia. e mafai ona maua e MS/DS.
Cellulose ethers ua fa'avasegaina e tusa ai ma le fa'asologa o vaila'au o mea e suitulaga i le anionic, cationic ma le nonionic ethers. Ethers nonionic e mafai ona vaevaeina i vai-soluble ma suauu-soluble oloa.
O oloa na fa'aulufaleina o lo'o lisiina i le pito i luga o le Laulau 1. O le vaega pito i lalo o le Laulau 1 o lo'o lisiina ai nisi o vaega fa'a-eterification ua iloa, e le'i avea ma oloa fa'apisinisi taua.
O le faʻasologa faʻapuupuuga o mea faʻafefiloi eter e mafai ona faʻaigoaina e tusa ai ma le faasologa o le alafapeta poʻo le maualuga o le DS (MS) taʻitasi, mo se faʻataʻitaʻiga, mo le 2-hydroxyethyl methylcellulose, o le faʻapuupuuga o le HEMC, ma e mafai foi ona tusia o le MHEC e faʻamaonia ai le methyl substituent.
O vaega o le hydroxyl i luga o le cellulose e le faigofie ona maua e sui o le etherification, ma o le etherification e masani ona faia i lalo o tulaga alkaline, e masani ona faʻaaogaina se faʻatonuga o le NaOH vaifofo vai. O le cellulose e muamua faia i le fulafula alkali cellulose ma le NaOH vaifofo vai, ona maua ai lea o le etherification tali ma etherification sui. I le taimi o le gaosiga ma le sauniuniga o ethers fefiloi, e tatau ona faʻaaogaina ituaiga eseese o etherification agents i le taimi e tasi, poʻo le etherification e tatau ona faʻatinoina i lea laasaga ma lea laasaga e fafaga faʻafuaseʻi (pe a manaʻomia). E fa ituaiga tali i le etherification o le cellulose, lea e aoteleina e le fua faʻatatau (cellulosic ua suia e le Cell-OH) e pei ona taua i lalo:
Fa'atusa (1) o lo'o fa'amatalaina ai le fa'agasologa o le etherification a Williamson. O le RX o se ester acid inorganic, ma X o le halogen Br, Cl po'o le sulfuric acid ester. Chloride R-Cl e masani ona faʻaaogaina i alamanuia, mo se faʻataʻitaʻiga, methyl chloride, ethyl chloride poʻo chloroacetic acid. Ole aofa'i stoichiometric ole fa'avae o lo'o fa'aaogaina i ia gaioiga. O oloa gaosi oloa ether cellulose methyl cellulose, ethyl cellulose ma carboxymethyl cellulose o oloa ia a Williamson etherification reaction.
O le fua fa'atatau (2) o le fa'aopoopoina lea o le epoxide e fa'atūina fa'avae (pei o le R=H, CH3, po'o le C2H5) ma vaega o le hydroxyl i luga o molela'au cellulose e aunoa ma le fa'aaogaina. O lenei tali e ono faʻaauau pea aʻo faʻatupuina vaega fou o le hydroxyl i le taimi o le gaioiga, e taʻitaʻia ai le faʻavaeina o filifili itu o le oligoalkylethylene oxide: O se tali tutusa ma le 1-aziridine (aziridine) o le a fausia ai le aminoethyl ether: Cell-O-CH2-CH2-NH2. O oloa e pei o le hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose ma le hydroxybutyl cellulose o oloa uma ia o le epoxidation fa'alaloina faavae.
O le fua fa'atatau (3) o le tali lea i le va o le Cell-OH ma fa'alapotopotoga fa'alenatura o lo'o i ai fusi fa'alua malosi i le ala alkaline, Y o se vaega fa'aeletonika-ave'esea, e pei o le CN, CONH2, po'o le SO3-Na +. I aso nei, e seasea ona fa'aogaina lenei ituaiga o fa'afoliga.
Ole fua fa'atatau (4), e le'i fa'aulufaleina le fa'ama'i ma le diazoalkane.
- Ituaiga cellulose ethers
Cellulose ether e mafai ona monoether pe fefiloi ether, ma o ona meatotino e eseese. O loʻo i ai vaega hydrophilic maualalo e suitulaga i luga o le macromolecule cellulose, e pei o vaega hydroxyethyl, lea e mafai ona tuʻuina atu i le oloa se tulaga faʻapitoa o le solubility vai, ae mo vaega hydrophobic, e pei o le methyl, ethyl, ma isi, naʻo le sui tulaga maualuga e mafai ona tuʻuina atu le oloa i se vai solubility, ma o le oloa maualalo e mafai ona faʻafefeteina i vai. Faʻatasi ai ma suʻesuʻega loloto i luga o meatotino o le cellulose ethers, o le cellulose ethers fou ma a latou faʻaoga fanua o le a faʻaauau pea ona atiaʻe ma gaosia, ma o le malosi sili ona malosi o le maketi lautele ma faʻaleleia atili.
O le tulafono lautele o le aafiaga o vaega i ethers fefiloi i mea solubility o le:
1) Faʻateleina mea o loʻo i totonu o vaega o le hydrophobic i totonu o le oloa e faʻateleina ai le hydrophobicity o le ether ma faʻaititia le gel point;
2) Faʻateleina mea o loʻo i totonu o vaega hydrophilic (pei o vaega hydroxyethyl) e faʻateleina ai lona tulaga gel;
3) O le vaega o le hydroxypropyl e faʻapitoa, ma o le hydroxypropylation talafeagai e mafai ona faʻaititia ai le vevela o le gel o le oloa, ma o le a toe tulaʻi mai le vevela gel o le oloa faʻafefeteina, ae o le maualuga o le suitulaga o le a faʻaitiitia ai lona tulaga gel; O le mafuaʻaga e mafua mai i le fausaga faʻapitoa o le filifili carbon o le vaega hydroxypropyl, hydroxypropylation tulaga maualalo, faʻavaivaia faʻamaʻi hydrogen i totonu ma le va o molelaʻau i le macromolecule cellulose, ma vaega hydrophilic hydroxyl i luga o filifili lala. O le vai e pulea. I le isi itu, afai e maualuga le sui, o le ai ai le polymerization i le itu vaega, o le a faʻaitiitia le anotusi o le vaega o le hydroxyl, o le a faateleina le hydrophobicity, ma o le a faʻaitiitia le solubility.
Le gaosiga ma su'esu'ega oeteru selulosee umi lona talafaasolopito. I le 1905, na lipotia muamua e Suida le etherification o le cellulose, lea na methylated i le dimethyl sulfate. Nonionic alkyl ethers na pateniina e Lilienfeld (1912), Dreyfus (1914) ma Leuchs (1920) mo vai-soluble po'o suauu-soluble cellulose ethers, faasologa. Na gaosia e Buchler ma Gomberg le benzyl cellulose i le 1921, o le carboxymethyl cellulose na muamua gaosia e Jansen i le 1918, ma na gaosia e Hubert le hydroxyethyl cellulose i le 1920. I le amataga o le 1920, na fa'atau ai le carboxymethylcellulose i Siamani. Mai le 1937 i le 1938, o le gaosiga o fale gaosi oloa MC ma HEC na faʻaalia i le Iunaite Setete. Na amata e Suetena le gaosiga o le EHEC e mafai ona solu vai i le 1945. Ina ua maeʻa le 1945, o le gaosiga o le cellulose ether na faʻalauteleina vave i Europa i Sisifo, Amerika ma Iapani. I le faaiuga o le 1957, na muamua tuʻuina atu Saina CMC i le gaosiga i Shanghai Celluloid Factory. E oo atu i le 2004, o le a mafai e loʻu atunuu ona gaosia le 30,000 tone o le ionic ether ma le 10,000 tone o le non-ionic ether. E oʻo atu i le 2007, o le a oʻo atu i le 100,000 tone o le ionic ether ma le 40,000 tone o le Nonionic ether. Kamupani fa'atekonolosi tu'ufa'atasi i totonu ma fafo o lo'o fa'atupula'ia pea, ma o lo'o fa'aleleia pea le gaosiga o le cellulose ether a Saina ma tulaga fa'apitoa.
I tausaga talu ai nei, o le tele o cellulose monoethers ma ethers fefiloi faatasi ai ma tulaga tau DS eseese, viscosities, mama ma meatotino rheological ua faʻaauau pea ona atiaʻe. I le taimi nei, o le taulaiga o le atinaʻe i le vaega o cellulose ethers o le faʻaaogaina lea o tekonolosi gaosiga, tekonolosi sauniuni fou, meafaigaluega fou, oloa fou, oloa maualuga, ma oloa faʻapitoa e tatau ona suʻesuʻeina faʻapitoa.
Taimi meli: Apr-28-2024