سېللۇلوزا ئېفىرنىڭ تۈزۈلۈشى ۋە تۈرلىرى قايسىلار؟

1. سېللۇلوزا ئېفىرنىڭ قۇرۇلمىسى ۋە تەييارلىق پرىنسىپى

1-رەسىمدە سېللۇلوزا ئېفىرلىرىنىڭ تىپىك قۇرۇلمىسى كۆرسىتىلدى. ھەر بىر bD- ئانگىدروگلۇكوزا بىرلىكى (سېللۇلوزانىڭ تەكرارلىنىش بىرلىكى) C (2) ، C (3) ۋە C (6) ئورۇندىكى بىر گۇرۇپپىنىڭ ئورنىنى ئالىدۇ ، يەنى ئۈچ ئېفىر گۇرۇپپىسى بولالايدۇ. زەنجىرسىمان ۋە زەنجىرسىمان ھىدروگېن رىشتىسى سەۋەبىدىنسېللۇلوزا ماكرو مولېكۇلاسى، سۇدا ۋە بارلىق ئورگانىك ئېرىتكۈچىلەردە ئېرىتىش تەس. ئېفىرلاشتۇرۇش ئارقىلىق ئېفىر گۇرۇپپىسىنىڭ كىرگۈزۈلۈشى ئومۇرتقا ئارىلىق ۋە ئۆز ئارا ئارىلاشما ھىدروگېن رىشتىنى بۇزىدۇ ، ئۇنىڭ سۇيۇقلۇقنى ياخشىلايدۇ ۋە سۇ مېدىياسىدىكى ئېرىشچانلىقىنى زور دەرىجىدە ياخشىلايدۇ.

تىپىك ئېفىرلانغان ماددا تۆۋەن مولېكۇلا ئېغىرلىقتىكى ئالكوكىس گۇرۇپپىسى (1 دىن 4 گىچە كاربون ئاتوم) ياكى گىدروكىئاكسىل گورۇپپىسى بولۇپ ، ئۇلار كاربون ، گىدروكسىل ياكى ئامىنو گۇرۇپپىسى قاتارلىق باشقا ئىقتىدار گۇرۇپپىلىرىنىڭ ئورنىنى ئېلىشى مۇمكىن. ئالماشتۇرغۇچىلار بىر ، ئىككى ياكى ئۇنىڭدىن كۆپ خىل بولۇشى مۇمكىن. سېللۇلوزا ماكرو مولېكۇلا زەنجىرىنى بويلاپ ، ھەر گلۇكوزا بىرلىكىنىڭ C (2) ، C (3) ۋە C (6) ئورنىدىكى گىدروكسىل گۇرۇپپىلىرى ئوخشىمىغان نىسبەتتە ئالماشتۇرۇلىدۇ. كەسكىن قىلىپ ئېيتقاندا ، سېللۇلوزا ئېفىرنىڭ ئادەتتە مەلۇم بىر گۇرۇپپىنىڭ ئورنىنى ئالغان مەھسۇلاتلارنى ھېسابقا ئالمىغاندا ، ئېنىق خىمىيىلىك قۇرۇلما بولمايدۇ (ئۈچ گىدروكسىل گۇرۇپپىسىنىڭ ھەممىسى ئالماشتۇرۇلىدۇ). بۇ مەھسۇلاتلار پەقەت تەجرىبىخانا ئانالىزى ۋە تەتقىقاتى ئۈچۈنلا ئىشلىتىلىدۇ ، سودا قىممىتى يوق.

(1) سېللۇلوزا ئېفىر مولېكۇلا زەنجىرىنىڭ ئىككى ئانگىدروگلۇكوزا بىرلىكىنىڭ ئومۇمىي قۇرۇلمىسى ، R1 ~ R6 = H ياكى ئورگانىك ماددا.

(2) كاربون-مېتىلنىڭ مولېكۇلا زەنجىرىگىدروكىئېتىل سېللۇلوزا، كاربونسىمېتىلنىڭ ئورنىنى ئېلىش دەرىجىسى 0.5 ، گىدروكىئېتىلنىڭ ئورنىنى ئېلىش دەرىجىسى 2.0 ، مولارنىڭ ئورنىنى ئېلىش دەرىجىسى 3.0. بۇ قۇرۇلما ئېفىرلانغان گۇرۇپپىلارنىڭ ئوتتۇرىچە ئالماشتۇرۇش سەۋىيىسىگە ۋەكىللىك قىلىدۇ ، ئەمما ئالماشتۇرغۇچىلار ئەمەلىيەتتە ئىختىيارى.

ھەر بىر ئورۇنباسارغا نىسبەتەن ، ئېفىرلىشىشنىڭ ئومۇمىي مىقدارى DS قىممىتىنىڭ ئورنى بىلەن ئىپادىلىنىدۇ. DS نىڭ دائىرىسى 0 ~ 3 بولۇپ ، ھەر بىر ئانگىدروگلۇكوزا بىرلىكىدىكى ئېفىرلاش گۇرۇپپىسىنىڭ ئورنىنى ئالغان ھىدروكسىل گۇرۇپپىسىنىڭ ئوتتۇرىچە سانىغا باراۋەر.

گىدروكىسسىئالكېل سېللۇلوزا ئېفىرلىرىغا نىسبەتەن ، ئالماشتۇرۇش رېئاكسىيەسى يېڭى ھەقسىز گىدروكسىل گۇرۇپپىسىدىن ئېفىرلىشىشنى باشلايدۇ ، ئۇنىڭ ئورنىنى ئالماشتۇرۇش دەرىجىسىنى MS قىممىتى ، يەنى ئالماشتۇرۇشنىڭ قۇتۇپ دەرىجىسى بىلەن مىقدارلاشتۇرغىلى بولىدۇ. ئۇ ھەر بىر ئانگىدروگلۇكوزا بىرلىكىگە قوشۇلغان ئېفىرلاشتۇرغۇچى رېئاكتورنىڭ ئوتتۇرىچە مول سانىغا ۋەكىللىك قىلىدۇ. تىپىك رېئاكتور ئېتىلېن ئوكسىد بولۇپ ، مەھسۇلاتتا گىدروكىئېتىلنىڭ رولى بار. 1-رەسىمدە ، مەھسۇلاتنىڭ MS قىممىتى 3.0.

نەزەرىيە جەھەتتىن ئېيتقاندا ، MS قىممىتىنىڭ يۇقىرى چېكى يوق. ئەگەر ھەر بىر گلۇكوزا ھالقىسى گۇرۇپپىسىنىڭ ئالماشتۇرۇش دەرىجىسىنىڭ DS قىممىتى مەلۇم بولسا ، ئېفىر يان زەنجىرىنىڭ ئوتتۇرىچە زەنجىر ئۇزۇنلۇقى بەزى ئىشلەپچىقارغۇچىلارمۇ ئوخشىمىغان ئېفىرلاشتۇرۇش گۇرۇپپىسىنىڭ ماسسىسى (wt%) نى ئىشلىتىدۇ (مەسىلەن -OCH3 ياكى -OC2H4OH) DS ۋە MS قىممىتىنىڭ ئورنىغا ئالماشتۇرۇش دەرىجىسى ۋە دەرىجىسىنى كۆرسىتىدۇ. ھەر بىر گۇرۇپپىنىڭ ماسسىسى ۋە ئۇنىڭ DS ياكى MS قىممىتىنى ئاددىي ھېسابلاش ئارقىلىق ئايلاندۇرغىلى بولىدۇ.

كۆپىنچە سېللۇلوزا ئېفىرلىرى سۇدا ئېرىيدىغان پولىمېر بولۇپ ، بەزىلىرى ئورگانىك ئېرىتكۈچىدە قىسمەن ئېرىيدۇ. سېللۇلوزا ئېفىرنىڭ يۇقىرى ئۈنۈمدارلىقى ، باھاسى تۆۋەن ، پىششىقلاپ ئىشلەش ئاسان ، زەھەرلىكلىكى تۆۋەن ۋە كۆپ خىل بولۇش ئالاھىدىلىكى بار ، ئېھتىياج ۋە قوللىنىش ساھەسى يەنىلا كېڭىيىۋاتىدۇ. ياردەمچى ۋاكالەتچى بولۇش سۈپىتى بىلەن ، سېللۇلوزا ئېفىرنىڭ سانائەتنىڭ ھەرقايسى ساھەلىرىدە قوللىنىشچانلىقى زور. MS / DS ئارقىلىق ئېرىشكىلى بولىدۇ.

سېللۇلوزا ئېفىرلىرى ماددىلارنىڭ خىمىيىلىك قۇرۇلمىسىغا ئاساسەن ئانئونىك ، كاتولىك ۋە غەيرىي ئېفىرغا ئايرىلىدۇ. غەيرىي ئېفىرلارنى سۇدا ئېرىيدىغان ۋە مايدا ئېرىيدىغان مەھسۇلاتلارغا ئايرىشقا بولىدۇ.

سانائەتلەشتۈرۈلگەن مەھسۇلاتلار 1-جەدۋەلنىڭ ئۈستۈنكى قىسمىغا تىزىلغان بولۇپ ، 1-جەدۋەلنىڭ تۆۋەنكى قىسمىدا تېخى مۇھىم سودا مەھسۇلاتلىرىغا ئايلانمىغان بىر قىسىم ئېفىرلاشتۇرۇش گۇرۇپپىلىرى كۆرسىتىلدى.

ئارىلاشما ئېفىر ماددىسىنىڭ قىسقارتىش تەرتىپى ئېلىپبە تەرتىپى ياكى مۇناسىۋەتلىك DS (MS) نىڭ سەۋىيىسىگە ئاساسەن ئىسىم قويۇلسا بولىدۇ ، مەسىلەن ، 2-گىدروكىئېتىل مېتىل سېللۇلوزا ئۈچۈن ، قىسقارتىلمىسى HEMC ، ئۇ يەنە MHEC دەپ يېزىلىدۇ. مېتىل ماددىسىنى گەۋدىلەندۈرۈڭ.

سېللۇلوزادىكى گىدروكسىل گۇرۇپپىسىنى ئېفىرلاشتۇرۇش دورىسى ئاسان ئېرىشەلمەيدۇ ، ئېفىرلىشىش جەريانى ئادەتتە ئىشقارلىق شارائىتتا ئېلىپ بېرىلىدۇ ، ئادەتتە مەلۇم مىقداردىكى قويۇقلۇق دەرىجىسى NaOH سۇ ئېرىتمىسى ئىشلىتىلىدۇ. سېللۇلوزا ئالدى بىلەن NaOH سۇ ئېرىتمىسى بىلەن ئىششىپ كەتكەن ئىشقار سېللۇلوزاغا ئايلىنىدۇ ، ئاندىن ئېفىرلاش دورىسى بىلەن ئېفىرلىشىش رېئاكسىيەسىنى باشتىن كەچۈرىدۇ. ئارىلاشما ئېفىرنى ئىشلەپچىقىرىش ۋە تەييارلاش جەريانىدا ، ئوخشاش بولمىغان تۈردىكى ئېففېكسىيىلەش دورىلىرىنى بىرلا ۋاقىتتا ئىشلىتىش كېرەك ، ياكى ئېففېكتىنى ئارىلاپ بېقىش (زۆرۈر تېپىلغاندا) قەدەممۇ قەدەم ئېلىپ بېرىش كېرەك. سېللۇلوزانىڭ ئېفىرلىشىشىدا تۆت خىل ئىنكاس تىپى بار ، بۇلار رېئاكسىيە فورمۇلاسى (سېللۇلوزا ھۈجەيرە- OH نىڭ ئورنىنى ئالىدۇ) بىلەن يىغىنچاقلىنىدۇ:

(1) تەڭلىمىسى ۋىللىيامىسوننىڭ ئېفىرلىشىش ئىنكاسىنى تەسۋىرلەيدۇ. RX ئانئورگانىك كىسلاتا ئېستېر ، X بولسا گالوگېن Br ، Cl ياكى گۈڭگۈرت كىسلاتا ئېستېر. خلور R-Cl ئادەتتە سانائەتتە ئىشلىتىلىدۇ ، مەسىلەن ، مېتىل خىلور ، ئېتىل خىلور ياكى خلوروئىك كىسلاتا. بۇنداق رېئاكسىيەلەردە ستوئىئومېتىرىيىلىك مىقدار ئىستېمال قىلىنىدۇ. سانائەتلەشتۈرۈلگەن سېللۇلوزا ئېفىر مەھسۇلاتلىرى مېتىل سېللۇلوزا ، ئېتىل سېللۇلوزا ۋە كاربونسىمان مېتىل سېللۇلوزا ۋىللىيامىسون ئېفىرلىشىش رېئاكسىيەسىنىڭ مەھسۇلاتلىرى.

رېئاكسىيە فورمۇلاسى (2) ئاساسى كاتالىزلانغان ئېپوسسىد (R = H, CH3 ياكى C2H5 غا ئوخشاش) ۋە سېللۇلوزا مولېكۇلاسىدىكى گىدروكسىل گۇرۇپپىسىنىڭ قوشۇمچە ئىستېمال ئىنكاسى. بۇ خىل ئىنكاس داۋاملىشىشى مۇمكىن ، چۈنكى رېئاكسىيە جەريانىدا يېڭى گىدروكسىل گۇرۇپپىسى پەيدا بولۇپ ، ئولىگالكېتىلېتېن ئوكسىد يان زەنجىرىنىڭ شەكىللىنىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ: 1-ئازىرىدىن (aziridine) بىلەن ئوخشاش ئىنكاس ئامىنوئېتىل ئېفىرنى ھاسىل قىلىدۇ: Cell-O-CH2-CH2-NH2 . گىدروكىئىسېتىل سېللۇلوزا ، گىدروكىروسپروپىل سېللۇلوزا ۋە گىدروكىبىبۇتېل سېللۇلوزا قاتارلىق مەھسۇلاتلارنىڭ ھەممىسى ئاساسى كاتالىزلانغان ئوكسىدلىنىشنىڭ مەھسۇلاتلىرى.

رېئاكسىيە فورمۇلاسى (3) ھۈجەيرە- OH بىلەن ئورگانىك بىرىكمىلەرنىڭ ئىشقارلىق ۋاستىدە ئاكتىپ قوش باغلىنىشنى ئۆز ئىچىگە ئالغان ئىنكاسى ، Y بولسا ئېلېكترونلۇق چېكىنىش گۇرۇپپىسى ، مەسىلەن CN ، CONH2 ياكى SO3-Na +. بۈگۈنكى كۈندە بۇ خىل ئىنكاس سانائەتتە ناھايىتى ئاز ئىشلىتىلىدۇ.

رېئاكسىيە فورمۇلاسى (4) ، دىئازوئالكان بىلەن ئېفىرلىشىش تېخى سانائەتلەشتۈرۈلمىدى.

1. سېللۇلوزا ئېفىرنىڭ تۈرلىرى

سېللۇلوزا ئېفىر يەككە ياكى ئارىلاشما ئېفىر بولىدۇ ، ئۇنىڭ خۇسۇسىيىتى ئوخشىمايدۇ. سېللۇلوزا ماكرو مولېكۇلاسىدا تۆۋەن ئورۇندىكى گىدروفىللىق گۇرۇپپىلار بار ، مەسىلەن گىدروكىئېتىل گورۇپپىسى ، ئۇلار مەھسۇلاتنى مەلۇم دەرىجىدىكى سۇدا ئېرىشچانلىقى بىلەن تەمىنلەيدۇ ، مېتىل ، ئېتىل قاتارلىق گىدروپوبىك گۇرۇپپىلىرىغا نىسبەتەن پەقەت ئوتتۇراھال ئالماشتۇرۇشلا بولىدۇ. مەھسۇلاتقا بەلگىلىك سۇ ئېرىشچانلىقى بېرىڭ ، تۆۋەن ئورۇندىكى مەھسۇلات پەقەت سۇدا ئىششىپ كېتىدۇ ياكى سۇيۇق ئىشقار ئېرىتمىسىدە ئېرىپ كېتىدۇ. سېللۇلوزا ئېفىرنىڭ خۇسۇسىيىتى ھەققىدە چوڭقۇر تەتقىقات ئېلىپ بېرىلغاندا ، يېڭى سېللۇلوزا ئېفىر ۋە ئۇلارنىڭ قوللىنىش ساھەلىرى ئۈزلۈكسىز تەرەققىي قىلىپ ئىشلەپچىقىرىلىدۇ ، ئەڭ چوڭ ھەرىكەتلەندۈرگۈچ كۈچ كەڭ ۋە ئۈزلۈكسىز مۇكەممەللەشتۈرۈلگەن قوللىنىشچان بازار.

گۇرۇپپىلارنىڭ ئارىلاشما ئېفىردىكى ئېرىتىش خۇسۇسىيىتىگە كۆرسىتىدىغان ئومۇمىي قانۇنىيىتى:

1) مەھسۇلاتتىكى گىدروپوبىك گۇرۇپپىسىنىڭ مىقدارىنى ئاشۇرۇش ، ئېفىرنىڭ گىدروپوبىكلىقىنى ئاشۇرۇش ۋە گېلى نۇقتىسىنى تۆۋەنلىتىش ؛

2) گىدروفىللىق گۇرۇپپىنىڭ (گىدروكىئېتىل گوروھىغا ئوخشاش) تەركىبىنى كۆپەيتىپ ، گېلى نۇقتىسىنى ئاشۇرۇش.

3) ھىدروكسىروپروپول گۇرۇپپىسى ئالاھىدە بولۇپ ، مۇۋاپىق ھىدروكسىروپرولىن بولسا مەھسۇلاتنىڭ گىل تېمپېراتۇرىسىنى تۆۋەنلىتىدۇ ، ئوتتۇرا ھىدروكسىروپرولىنلانغان مەھسۇلاتنىڭ گېلى تېمپېراتۇرىسى يەنە ئۆرلەيدۇ ، ئەمما يۇقىرى دەرىجىدىكى ئالماشتۇرۇش ئۇنىڭ گېلىنى تۆۋەنلىتىدۇ. بۇنىڭ سەۋەبى گىدروكىسپروپىل گۇرۇپپىسىنىڭ ئالاھىدە كاربون زەنجىر ئۇزۇنلۇقى قۇرۇلمىسى ، تۆۋەن دەرىجىدىكى گىدرو ئوكسىدلىنىش ، سېللۇلوزا ماكرو مولېكۇلاسىدىكى ۋە مولېكۇلا ئارىسىدىكى ھىدروگېن رىشتىسىنىڭ ئاجىزلىشىشى ۋە شاخ زەنجىرىدىكى گىدروفىللىق گىدروكسىل گۇرۇپپىسىنىڭ سەۋەبىدىن. سۇ ئاساسلىق ئورۇندا تۇرىدۇ. يەنە بىر جەھەتتىن ، ئەگەر ئالماشتۇرۇش يۇقىرى بولسا ، يان گۇرۇپپىدا پولىمېرلىشىش بولىدۇ ، گىدروكسىل گۇرۇپپىسىنىڭ نىسپىي مەزمۇنى ئازىيىدۇ ، گىدروپوبىك كۈچىيىدۇ ، ئۇنىڭ ئورنىغا ئېرىشچانلىقى تۆۋەنلەيدۇ.

The production and research ofسېللۇلوزا ئېفىرئۇزۇن تارىخقا ئىگە. 1905-يىلى ، سۇيدا تۇنجى قېتىم دىمېتىل سۇلفات بىلەن مېتىللانغان سېللۇلوزانىڭ ئېفىرلاشقانلىقىنى دوكلات قىلدى. Nonionic alkyl ئېفىرلىرى ئايرىم-ئايرىم ھالدا لىلىيېنفېلد (1912) ، درېيفۇس (1914) ۋە لېيچس (1920) تەرىپىدىن سۇدا ئېرىيدىغان ياكى مايدا ئېرىيدىغان سېللۇلوزا ئېفىرلىرى ئۈچۈن پاتېنت ھوقۇقىغا ئېرىشكەن. بۇچلېر ۋە گومبېرگ 1921-يىلى بېنزېل سېللۇلوزا ئىشلەپچىقارغان ، كاربونسىمان مېتىل سېللۇلوزا تۇنجى قېتىم 1918-يىلى جانسېن تەرىپىدىن ئىشلەپچىقىرىلغان ، خۇبېرت 1920-يىلى گىدروكىئېتىل سېللۇلوزا ئىشلەپچىقارغان. 1920-يىللارنىڭ بېشىدا ، كاربونسىمان مېتىل سېللۇلوزا گېرمانىيەدە تاۋارلاشقان. 1937-يىلدىن 1938-يىلغىچە ، MC ۋە HEC نىڭ سانائەت ئىشلەپچىقىرىشى ئامېرىكىدا ئەمەلگە ئاشتى. شىۋىتسىيە 1945-يىلى سۇدا ئېرىيدىغان EHEC ئىشلەپچىقىرىشنى باشلىدى. 1945-يىلدىن كېيىن ، سېللۇلوزا ئېفىرنىڭ ئىشلەپچىقىرىلىشى غەربىي ياۋروپا ، ئامېرىكا ۋە ياپونىيەدە تېز كېڭەيدى. 1957-يىلىنىڭ ئاخىرىدا ، جۇڭگو CMC تۇنجى قېتىم شاڭخەي سېللوئىد زاۋۇتىدا ئىشلەپچىقىرىشقا كىرىشتۈرۈلدى. 2004-يىلغا بارغاندا ، دۆلىتىمنىڭ ئىشلەپچىقىرىش ئىقتىدارى 30 مىڭ توننا ئىئون ئېفىر ۋە 10،000 توننا ئىئونسىز ئېفىر بولىدۇ. 2007-يىلغا بارغاندا ئۇ 100،000 توننا ئىئون ئېفىر ۋە 40،000 توننا Nonionic ئېفىرغا يېتىدۇ. دۆلەت ئىچى ۋە سىرتىدىكى بىرلەشمە تېخنىكا شىركەتلىرىمۇ ئۈزلۈكسىز بارلىققا كەلمەكتە ، جۇڭگونىڭ سېللۇلوزا ئېفىر ئىشلەپچىقىرىش ئىقتىدارى ۋە تېخنىكا سەۋىيىسى ئۈزلۈكسىز ياخشىلىنىۋاتىدۇ.

يېقىنقى يىللاردىن بۇيان ، نۇرغۇنلىغان DS قىممىتى ، يېپىشقاقلىقى ، ساپلىقى ۋە رېئولوگىيەلىك خۇسۇسىيىتى بار نۇرغۇن سېللۇلوزا مونوئېر ۋە ئارىلاشما ئېفىرلار ئۈزلۈكسىز تەرەققىي قىلدى. ھازىر سېللۇلوزا ئېفىر ساھەسىدىكى تەرەققىياتنىڭ مۇھىم نۇقتىسى ئىلغار ئىشلەپچىقىرىش تېخنىكىسى ، يېڭى تەييارلىق تېخنىكىسى ، يېڭى ئۈسكۈنىلەر ، يېڭى مەھسۇلاتلار ، ئەلا سۈپەتلىك مەھسۇلاتلار ۋە سىستېمىلىق مەھسۇلاتلارنى تېخنىكىلىق تەتقىق قىلىش كېرەك.