1 Ọrọ Iṣaaju
Ni bayi, akọkọ aise ohun elo ti a lo ninu igbaradi tiether celluloseni owu, ati awọn oniwe-jade ti wa ni dinku, ati awọn owo ti wa ni tun nyara;
Pẹlupẹlu, awọn aṣoju etherifying ti o wọpọ gẹgẹbi chloroacetic acid (majele ti o ga pupọ) ati ethylene oxide (carcinogenic) tun jẹ ipalara diẹ sii si ara eniyan ati agbegbe. Iwe
Ni ori yii, cellulose pine pẹlu mimọ ibatan ti o ju 90% jade ni ori keji ni a lo bi ohun elo aise, ati sodium chloroacetate ati 2-chloroethanol ni a lo bi awọn aropo.
Lilo chloroacetic acid ti o majele ti ga julọ bi oluranlowo etherifying, anioniccarboxymethyl cellulose (CMC), ti kii-ionic hydroxyethyl cellulose ti pese sile.
Cellulose (HEC) ati adalu hydroxyethyl carboxymethyl cellulose (HECMC) meta cellulose ethers. nikan ifosiwewe
Awọn ilana igbaradi ti awọn ethers cellulose mẹta jẹ iṣapeye nipasẹ awọn idanwo ati awọn adanwo orthogonal, ati awọn ethers cellulose ti a ṣepọ ni a ṣe afihan nipasẹ FT-IR, XRD, H-NMR, ati bẹbẹ lọ.
Awọn ipilẹ ti cellulose etherification
Ilana ti etherification cellulose le pin si awọn ẹya meji. Apa akọkọ jẹ ilana alkalization, iyẹn ni, lakoko iṣesi alkalization ti cellulose,
Paapaa tuka ni ojutu NaOH, pine cellulose swells ni agbara labẹ iṣẹ ṣiṣe ti ẹrọ, ati pẹlu imugboroosi omi
Iye nla ti awọn ohun elo kekere NaOH wọ inu inu ti cellulose pine, ati fesi pẹlu awọn ẹgbẹ hydroxyl lori iwọn ti ẹyọ igbekalẹ glukosi,
Awọn ipilẹṣẹ alkali cellulose, aarin ti nṣiṣe lọwọ ti iṣesi etherification.
Apa keji ni ilana etherification, iyẹn ni, ifa laarin aarin ti nṣiṣe lọwọ ati iṣuu soda chloroacetate tabi 2-chloroethanol labẹ awọn ipo ipilẹ, ti o mu abajade
Ni akoko kanna, aṣoju etherifying sodium chloroacetate ati 2-chloroethanol yoo tun gbe iwọn omi kan labẹ awọn ipo ipilẹ.
Awọn aati ẹgbẹ ti pinnu lati ṣe ipilẹṣẹ iṣuu soda glycolate ati ethylene glycol, lẹsẹsẹ.
2 Ogidi alkali decrystallisation pretreatment ti Pine cellulose
Ni akọkọ, mura ifọkansi kan ti ojutu NaOH pẹlu omi deionized. Lẹhinna, ni iwọn otutu kan, 2g ti okun pine
Vitamin ti wa ni tituka ni iwọn didun kan ti ojutu NaOH, ti a ru fun akoko kan, ati lẹhinna ṣe iyọ fun lilo.
Irinse Awoṣe olupese
Mita pH konge
-Odè iru ibakan otutu alapapo se stirrer
Igbale gbigbe adiro
Itanna iwontunwonsi
Yika omi iru olona-idi igbale fifa
Fourier Yipada infurarẹẹdi Spectrometer
X-ray diffractometer
Iparun oofa Spectrometer
Hangzhou Aolilong Instrument Co., Ltd.
Hangzhou Huichuang Instrument Equipment Co., Ltd.
Shanghai Jinghong Experimental Equipment Co., Ltd.
METTLER TOLEDO Instruments (Shanghai) Co., Ltd.
Hangzhou David Science ati Education Instrument Co., Ltd.
American Thermo Fisher Co., Ltd.
American Thermoelectric Switzerland ARL Company
Swiss ile-iṣẹ BRUKER
35
Igbaradi ti CMCs
Lilo igi pine alkali cellulose pretreated nipasẹ ogidi alkali decrystallization bi aise ohun elo, lilo ethanol bi epo ati lilo soda chloroacetate bi etherification
CMC pẹlu DS ti o ga julọ ni a pese sile nipa fifi alkali kun lẹẹmeji ati oluranlowo etherifying lẹmeji. Fi 2g ti igi pine alkali cellulose sinu ọpọn ọrùn mẹrin, lẹhinna fi iwọn didun kan ti epo ethanol kan kun, ki o si mu daradara fun 30min.
nipa, ki awọn cellulose alkali ti wa ni kikun tuka. Lẹhinna ṣafikun iye kan ti oluranlowo alkali ati iṣuu soda chloroacetate lati fesi fun akoko kan ni iwọn otutu etherification kan.
Lẹhin akoko, afikun keji ti oluranlowo ipilẹ ati iṣuu soda chloroacetate tẹle etherification fun akoko kan. Lẹhin ti iṣesi naa ti pari, dara si isalẹ ki o tutu, lẹhinna
Neutralize pẹlu iye yẹ ti glacial acetic acid, lẹhinna àlẹmọ afamora, fọ ati gbẹ.
Igbaradi ti HECs
Lilo igi pine alkali cellulose pretreated pẹlu ogidi alkali decrystallization bi aise ohun elo, ethanol bi epo ati 2-chloroethanol bi etherification
HEC pẹlu MS ti o ga julọ ni a pese sile nipasẹ fifi alkali kun lẹẹmeji ati aṣoju etherifying lẹẹmeji. Fi 2g ti igi pine alkali cellulose sinu ọpọn ọrùn mẹrin, ki o si fi iwọn didun kan ti 90% (ida iwọn didun) ethanol, ru.
Aruwo fun akoko kan lati tuka ni kikun, lẹhinna fi iye alkali kan kun, ki o gbona laiyara, ṣafikun iwọn didun kan ti 2-
Chloroethanol, etherified ni ibakan otutu fun akoko kan, ati ki o si fi awọn ti o ku soda hydroxide ati 2-chloroethanol lati tesiwaju etherification fun akoko kan ti akoko. toju
Lẹhin ti iṣesi ti pari, yọkuro pẹlu iye kan ti acetic acid glacial, ati nikẹhin ṣe àlẹmọ pẹlu àlẹmọ gilasi kan (G3), wẹ, ati gbẹ.
Igbaradi ti HEMCC
Lilo HEC ti a pese sile ni 3.2.3.4 bi ohun elo aise, ethanol bi alabọde ifaseyin, ati iṣuu soda chloroacetate bi oluranlowo etherifying lati mura.
HECMC. Ilana kan pato ni: mu iye kan ti HEC, fi sii 100 milimita ti o ni ọrun mẹrin, lẹhinna fi iwọn didun kan kun.
90% ethanol, aruwo darí fun akoko kan lati jẹ ki o tuka ni kikun, ṣafikun iye alkali kan lẹhin alapapo, ati laiyara ṣafikun
Sodium chloroacetate, etherification ni iwọn otutu igbagbogbo dopin lẹhin akoko kan. Lẹhin ti iṣe ti pari, yomi rẹ pẹlu glacial acetic acid lati yomi rẹ, lẹhinna lo àlẹmọ gilasi kan (G3)
Lẹhin ifasilẹ afamora, fifọ ati gbigbe.
Mimo ti cellulose ethers
Ninu ilana igbaradi ti ether cellulose, diẹ ninu awọn ọja nipasẹ-ọja nigbagbogbo ni a ṣe, ni pataki iyọ iṣuu soda kiloraidi ati diẹ ninu awọn miiran.
awọn idọti. Lati le mu didara ether cellulose dara si, iwẹnumọ ti o rọrun ni a ṣe lori ether cellulose ti o gba. nitori won wa ninu omi
Solubility oriṣiriṣi wa, nitorinaa adanwo naa nlo ida iwọn didun kan ti ethanol olomi lati sọ di mimọ awọn ethers cellulose mẹta ti a pese silẹ.
yipada.
Gbe ayẹwo ether cellulose ti a pese silẹ pẹlu didara kan ninu beaker kan, ṣafikun iye kan ti 80% ethanol ti a ti ṣaju si 60 ℃ ~ 65 ℃, ati ṣetọju riru ẹrọ ni 60 ℃ ~ 65 ℃ lori iwọn otutu igbagbogbo alapapo oofa aruwo. fun 10 ℃. min. Mu supernatant lati gbẹ
Ninu beaker ti o mọ, lo iyọ fadaka lati ṣayẹwo fun awọn ions kiloraidi. Ti itọsi funfun ba wa, ṣe àlẹmọ nipasẹ àlẹmọ gilasi kan ki o mu ohun ti o lagbara
Tun awọn igbesẹ ti tẹlẹ fun apakan ti ara, titi filtrate lẹhin fifi 1 ju ti ojutu AgNO3 ko ni itọsi funfun, iyẹn ni, iwẹnumọ ati fifọ ti pari.
36
sinu (o kun lati yọ awọn lenu nipasẹ-ọja NaCl). Lẹhin ifasilẹ afamora, gbigbe, itutu agbaiye si iwọn otutu ati iwọn.
ọpọ, g.
Idanwo ati Awọn ọna abuda fun Cellulose Ethers
Ipinnu ti Ipele Ipilẹṣẹ (DS) ati Ipele Iyipada Molar (MS)
Ipinnu ti DS: Ni akọkọ, ṣe iwọn 0.2 g (deede si 0.1 miligiramu) ti ayẹwo ether cellulose ti a sọ di mimọ ati gbigbe, tu ni
80mL ti omi distilled, rú ni kan ibakan otutu omi iwẹ ni 30 ℃ ~ 40 ℃ fun 10min. Lẹhinna ṣatunṣe pẹlu ojutu sulfuric acid tabi ojutu NaOH
pH ti ojutu titi pH ti ojutu jẹ 8. Lẹhinna ninu beaker ti o ni ipese pẹlu elekiturodu mita pH, lo ojutu boṣewa ti sulfuric acid
Lati titrate, labẹ awọn ipo igbiyanju, ṣe akiyesi kika pH mita lakoko titrating, nigbati iye pH ti ojutu ti wa ni titunse si 3.74,
Titration pari. Ṣe akiyesi iwọn didun ojutu boṣewa sulfuric acid ti a lo ni akoko yii.
Iran:
Apapọ awọn nọmba proton oke ati ẹgbẹ hydroxyethyl
Awọn ipin ti awọn nọmba ti oke protons; I7 jẹ ọpọ eniyan ti ẹgbẹ methylene lori ẹgbẹ hydroxyethyl
Kikan ti awọn proton resonance tente; ni kikankikan ti proton resonance tente ti awọn ẹgbẹ methine 5 ati ẹgbẹ methylene kan lori ẹyọ glukosi cellulose
Apapọ.
Awọn ọna idanwo ti a ṣapejuwe fun idanwo isọdi infurarẹẹdi ti awọn ethers cellulose mẹta CMC, HEC ati HEECMC
Ofin
3.2.4.3 XRD igbeyewo
Idanwo Iwa Iṣeduro Iṣeduro X-ray Diffraction ti Cellulose Ethers mẹta CMC, HEC ati HEECMC
ọna igbeyewo ṣàpèjúwe.
3.2.4.4 Igbeyewo ti H-NMR
Iwọn iwoye H NMR ti HEC jẹ iwọn nipasẹ Avance400 H NMR spectrometer ti a ṣe nipasẹ BRUKER.
Lilo deuterated dimethyl sulfoxide bi epo, ojutu ti ni idanwo nipasẹ omi hydrogen NMR spectroscopy. Igbohunsafẹfẹ idanwo jẹ 75.5MHz.
Gbona, ojutu jẹ 0.5 milimita.
3.3 Awọn esi ati Analysis
3.3.1 Ti o dara ju ti CMC igbaradi ilana
Lilo cellulose pine ti a fa jade ni ori keji bi ohun elo aise, ati lilo iṣuu soda chloroacetate bi oluranlowo etherifying, ọna ti idanwo ifosiwewe ẹyọkan ni a gba,
Ilana igbaradi ti CMC ti wa ni iṣapeye, ati awọn iyipada akọkọ ti idanwo naa ni a ṣeto bi a ṣe han ni Table 3.3. Awọn atẹle jẹ ilana igbaradi HEC
Ni aworan, igbekale ti awọn orisirisi ifosiwewe.
Table 3.3 Ni ibẹrẹ ifosiwewe iye
Okunfa Ibẹrẹ iye
Pretreatment alkalizing otutu/℃ 40
Pretreatment alkalizing akoko/h 1
Pretreatment ri to-omi ratio/(g/ml) 1:25
Ifojusi lye itọju ṣaaju/% 40
38
Iwọn otutu etherification ipele akọkọ/℃ 45
Akoko etherification ipele akọkọ/h 1
Iwọn otutu etherification ipele keji/℃ 70
Akoko etherification ipele keji / h 1
Iwọn ipilẹ ni ipele etherification/g 2
Iye oluranlowo etherifying ni ipele etherification / g 4.3
Etherified ri to-omi ratio/(g/ml) 1:15
3.3.1.1 Ipa ti awọn ifosiwewe pupọ lori iwọn aropo CMC ni ipele alkalization pretreatment
1. Ipa ti pretreatment alkalization otutu lori aropo ìyí ti CMC
Lati le ṣe akiyesi ipa ti iwọn otutu alkalization pretreatment lori iwọn aropo ni CMC ti o gba, ni ọran ti atunṣe awọn ifosiwewe miiran bi awọn iye akọkọ,
Labẹ awọn ipo, ipa ti pretreatment alkalization otutu lori CMC aropo ìyí ti wa ni sísọ, ati awọn esi ti wa ni han ni Ọpọtọ.
Pretreatment alkalizing otutu/℃
Ipa ti pretreatment alkalizing otutu on CMC aropo ìyí
O le rii pe iwọn iyipada ti CMC pọ si pẹlu ilosoke ti iwọn otutu alkalization pretreatment, ati iwọn otutu alkalization jẹ 30 °C.
Awọn iwọn ti o wa loke ti aropo dinku pẹlu iwọn otutu ti o pọ si. Eyi jẹ nitori iwọn otutu alkalizing ti lọ silẹ pupọ, ati pe awọn moleku ko ṣiṣẹ ati lagbara lati
Ni imunadoko ni iparun agbegbe kirisita ti cellulose, eyiti o jẹ ki o ṣoro fun oluranlowo etherifying lati wọ inu inu ti cellulose ni ipele etherification, ati iwọn iṣesi jẹ giga ga.
kekere, Abajade ni iwọn kekere ti aropo ọja. Sibẹsibẹ, iwọn otutu alkalization ko yẹ ki o ga ju. Bi iwọn otutu ṣe pọ si, labẹ iṣe ti iwọn otutu giga ati alkali to lagbara,
Cellulose jẹ itara si ibajẹ oxidative, ati iwọn aropo ti CMC ọja dinku.
2. Ipa ti pretreatment alkalinization akoko lori CMC aropo ìyí
Labẹ ipo pe iwọn otutu alkalization pretreatment jẹ 30 °C ati awọn ifosiwewe miiran jẹ awọn iye akọkọ, ipa ti akoko alkalization pretreatment lori CMC ti jiroro.
Ipa ti aropo. Ipele ti aropo
Pretreatment alkalizing akoko / h
Ipa ti pretreatment alkalinization akoko loriCMCìyí aropo
Awọn bulking ilana ara jẹ jo dekun, ṣugbọn awọn alkali ojutu nilo kan awọn tan kaakiri akoko ni okun.
O le rii pe nigbati akoko alkalization jẹ 0.5-1.5h, iwọn iyipada ti ọja naa pọ si pẹlu ilosoke ti akoko alkalization.
Iwọn aropo ọja ti o gba ni o ga julọ nigbati akoko naa jẹ 1.5h, ati iwọn aropo dinku pẹlu ilosoke akoko lẹhin 1.5h. Eyi le
O le jẹ nitori ni ibẹrẹ alkalization, pẹlu awọn gigun ti alkalization akoko, awọn infiltration ti alkali si cellulose jẹ diẹ to, ki awọn okun.
Ilana akọkọ jẹ isinmi diẹ sii, jijẹ oluranlowo etherifying ati alabọde ti nṣiṣe lọwọ
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Kẹrin Ọjọ 26-2024