የሴሉሎስ ተዋጽኦዎች ምንድን ናቸው?

የሴሉሎስ ተዋጽኦዎች የሚመነጩት በሴሉሎስ ፖሊመሮች ውስጥ የሃይድሮክሳይል ቡድኖችን በማጣራት ወይም በማጣራት ነው ። እንደ የምላሽ ምርቶች መዋቅራዊ ባህሪያት የሴሉሎስ ተዋጽኦዎች በሶስት ምድቦች ሊከፈሉ ይችላሉ-ሴሉሎስ ኤተር, ሴሉሎስ ኢስተር እና ሴሉሎስ ኤተር. ለገበያ የሚያገለግሉ ሴሉሎስ ኢስተርስ፡ ሴሉሎስ ናይትሬት፣ ሴሉሎስ አሲቴት፣ ሴሉሎስ አሲቴት ቡቲሬት እና ሴሉሎስ xanthate ናቸው። የሴሉሎስ ኤተርስ የሚከተሉትን ያጠቃልላሉ፡- ሜቲል ሴሉሎስ፣ ካርቦክሲሜቲል ሴሉሎስ፣ ኤቲል ሴሉሎስ፣ ሃይድሮክሳይቲል ሴሉሎስ፣ ሳይያኖኢቲል ሴሉሎስ፣ ሃይድሮክሲፕሮፒል ሴሉሎስ እና ሃይድሮክሲፕሮፒል ሜቲል ሴሉሎስ። በተጨማሪም, ester ether ድብልቅ ተዋጽኦዎች አሉ.

ንብረቶች እና አጠቃቀሞች በተለዋዋጭ ሬጀንቶች እና በሂደት ዲዛይን ምርጫ አማካኝነት ምርቱ በውሃ ውስጥ ሊሟሟ ፣ አልካሊ መፍትሄ ወይም ኦርጋኒክ መሟሟት ፣ ወይም ቴርሞፕላስቲክ ባህሪዎች አሉት ፣ እና የኬሚካል ፋይበር ፣ ፊልሞች ፣ የፊልም መሠረቶች ፣ ፕላስቲኮች ፣ ማገጃዎች ለማምረት ሊያገለግል ይችላል ። ቁሳቁሶች, ሽፋኖች, ዝቃጭ, ፖሊሜሪክ መበታተን, የምግብ ተጨማሪዎች እና ዕለታዊ የኬሚካል ምርቶች. የሴሉሎስ ተዋጽኦዎች ባህሪያት ከተለዋዋጭ አካላት ባህሪ ጋር የተያያዙ ናቸው, በግሉኮስ ቡድን ላይ ያሉት የሶስት ሃይድሮክሳይል ቡድኖች ዲግሪ DS በመተካት እና በማክሮ ሞለኪውላር ሰንሰለት ውስጥ ያሉትን ተተኪዎች ስርጭት. በምላሹ የዘፈቀደነት ምክንያት ፣ ሁሉም ሶስቱም የሃይድሮክሳይል ቡድኖች ሲቀየሩ (ዲኤስ 3 ነው) ፣ በተመሳሳይ ሁኔታ ከተተካው ምርት በስተቀር ፣ በሌሎች ሁኔታዎች (ተመሳሳይ ምላሽ ወይም የተለያዩ ምላሽ) ፣ የሚከተሉት ሶስት የተለያዩ የመተኪያ ቦታዎች ተገኝተዋል-የተደባለቁ ምርቶች ከ ጋር። ያልተተኩ የግሉኮሲል ቡድኖች: ① ሞኖክቲክ (DS 1, C, C ወይም C አቀማመጥ ተተክቷል, መዋቅራዊ ቀመር ሴሉሎስን ይመልከቱ); ② አልተተካም (DS 2, C, C, C, C ወይም C, C ቦታዎች ተተክተዋል); ③ ሙሉ ምትክ (DS 3 ነው)። ስለዚህ፣ የተመሳሳዩ ሴሉሎስ ተዋጽኦ ንብረቶች ከተመሳሳዩ የመተካት እሴት ጋር በጣም የተለያዩ ሊሆኑ ይችላሉ። ለምሳሌ፣ ሴሉሎስ ዲያቴቴት በቀጥታ ወደ DS 2 የተመረተ በአሴቶን ውስጥ የማይሟሟ ነው፣ ነገር ግን በሴሉሎስ ዲያቴቴት ሙሉ በሙሉ በሴሉሎስ ትራይአቴቴት saponification የተገኘ ሴሉሎስ ዲያቴቴት ሙሉ በሙሉ በአሴቶን ውስጥ ሊሟሟ ይችላል። ይህ የመተካት ልዩነት ከሴሉሎስ ኤስተር እና ከኤተርነት ምላሾች መሰረታዊ ህጎች ጋር የተያያዘ ነው።

ሴሉሎስ ሞለኪውል ውስጥ ሴሉሎስ esterification እና etherification ምላሽ መሠረታዊ ሕግ, ግሉኮስ ቡድን ውስጥ ሦስቱ ሃይድሮክሳይል ቡድኖች አቀማመጥ የተለያዩ ናቸው, እና ከጎን ተተኪዎች እና steric እንቅፋት ተጽዕኖ ደግሞ የተለየ ነው. የሶስቱ ሃይድሮክሳይል ቡድኖች አንጻራዊ አሲድነት እና የመለያየት ደረጃ፡ C>C>C ናቸው። የኤተርኢዜሽን ምላሽ በአልካላይን መካከለኛ ውስጥ ሲካሄድ, የ C hydroxyl ቡድን መጀመሪያ ምላሽ ይሰጣል, ከዚያም C hydroxyl ቡድን, እና በመጨረሻም የ C ቀዳሚ ሃይድሮክሳይል ቡድን. የኢስትሮፊኬሽን ምላሽ በአሲድ መካከለኛ ክፍል ውስጥ ሲከናወን የእያንዳንዱ የሃይድሮክሳይል ቡድን ምላሽ አስቸጋሪነት ከኤተርፊሽን ምላሽ ቅደም ተከተል ጋር ተቃራኒ ነው። በጅምላ ምትክ reagent ምላሽ በሚሰጥበት ጊዜ ስቴሪክ ማደናቀፍ ተጽእኖ ጠቃሚ ተጽእኖ ይኖረዋል, እና አነስተኛ ስቴሪክ ማገጃ ውጤት ያለው C hydroxyl ቡድን ከ C እና C hydroxyl ቡድኖች የበለጠ ምላሽ ለመስጠት ቀላል ነው.

ሴሉሎስ ክሪስታል የተፈጥሮ ፖሊመር ነው. ሴሉሎስ ጠንካራ ሆኖ በሚቆይበት ጊዜ አብዛኛው የኤስቴርኬሽን እና የኤተርፋይዜሽን ምላሾች የተለያዩ ምላሾች ናቸው። ወደ ሴሉሎስ ፋይበር ውስጥ የሚገቡት ምላሽ ሰጪዎች ስርጭት ሁኔታ ተደራሽነት ተብሎ ይጠራል። የክሪስታል ክልል ኢንተርሞለኩላር አቀማመጥ በጥብቅ የተደረደረ ነው, እና ሬጀንቱ ወደ ክሪስታል ወለል ብቻ ሊሰራጭ ይችላል. በአሞርፊክ ክልል ውስጥ ያለው የ intermolecular ዝግጅት ልቅ ነው ፣ እና ከ reagents ጋር ለመገናኘት ቀላል የሆኑ ብዙ ነፃ የሃይድሮክሳይል ቡድኖች ከፍተኛ ተደራሽነት እና ቀላል ምላሽ አሉ። በአጠቃላይ ከፍተኛ ክሪስታሊኒቲ እና ትልቅ ክሪስታል መጠን ያላቸው ጥሬ ዕቃዎች ዝቅተኛ ክሪስታሊኒቲ እና ትንሽ ክሪስታል መጠን ያላቸው ጥሬ ዕቃዎች ምላሽ ለመስጠት ቀላል አይደሉም። ግን ይህ ሙሉ በሙሉ እውነት አይደለም ፣ ለምሳሌ ፣ ዝቅተኛ ክሪስታላይትነት እና ትንሽ ክሪስታሊኒቲ ያለው የደረቅ ቪስኮስ ፋይበር አሲቴላይዜሽን ፍጥነት ከፍ ያለ ክሪስታሊኒቲ እና ትልቅ ክሪስታሊኒቲ ካለው የጥጥ ፋይበር በጣም ያነሰ ነው። ይህ የሆነበት ምክንያት በማድረቅ ሂደት ውስጥ አንዳንድ የሃይድሮጂን ማያያዣ ነጥቦች በአጎራባች ፖሊመሮች መካከል ስለሚፈጠሩ የሪኤጀንቶችን ስርጭት እንቅፋት ይሆናል። በእርጥብ ሴሉሎስ ጥሬ ዕቃ ውስጥ ያለው እርጥበት በትልቁ ኦርጋኒክ መሟሟት (እንደ አሴቲክ አሲድ፣ ቤንዚን፣ ፒራይዲን) ከተተካ እና ከዚያም ከደረቀ፣ አነቃቂነቱ በእጅጉ ይሻሻላል፣ ምክንያቱም ማድረቅ ፈሳሹን ሙሉ በሙሉ ማስወጣት ስለማይችል እና አንዳንዶቹ ትልቁ ሞለኪውሎች በሴሉሎስ ጥሬ ዕቃዎች "ቀዳዳዎች" ውስጥ ተይዘዋል, ይህም ሴሉሎስ ተብሎ የሚጠራውን ይመሰርታል. በእብጠት የተስፋፋው ርቀት ለማገገም ቀላል አይደለም, ይህም ለ reagents ስርጭት ምቹ ነው, እና የአጸፋውን ፍጥነት እና ተመሳሳይነት ያበረታታል. በዚህ ምክንያት, የተለያዩ የሴሉሎስ ተዋጽኦዎችን በማምረት ሂደት ውስጥ, ተመጣጣኝ እብጠት ሕክምና መኖር አለበት. አብዛኛውን ጊዜ ውሃ, አሲድ ወይም የተወሰነ የአልካላይን መፍትሄ እንደ እብጠት ወኪል ጥቅም ላይ ይውላል. በተጨማሪም, ተመሳሳይ fyzycheskoho እና ኬሚካላዊ ጠቋሚዎች ጋር የሚሟሟ pulp ያለውን ኬሚካላዊ ምላሽ ያለውን ችግር ብዙውን ጊዜ, አንድ ተክል ውስጥ የተለያዩ ባዮኬሚካላዊ እና strukturnыh ተግባራት ጋር የተለያዩ ተክሎች ወይም ሕዋሳት morphological ሁኔታዎች ምክንያት የሚከሰተው ይህም በጣም የተለየ ነው. የ. የፕላንት ፋይበር ዋናው ግድግዳ ወደ reagents ዘልቆ እንዳይገባ ይከላከላል እና የኬሚካላዊ ምላሾችን ያዘገየዋል, ስለዚህ አብዛኛውን ጊዜ በተሻለ አኳኋን የሚሟሟ ብስባሽ ለማግኘት ዋናውን ግድግዳ ለማጥፋት በ pulping ሂደት ውስጥ ተጓዳኝ ሁኔታዎችን መጠቀም አስፈላጊ ነው. ለምሳሌ, bagasse pulp በ viscose pulp ምርት ውስጥ ደካማ ምላሽ ያለው ጥሬ እቃ ነው. ቪስኮስ (ሴሉሎስ xanthate አልካሊ መፍትሄ) በሚዘጋጅበት ጊዜ, ከጥጥ የተሰራ ጥጥ እና የእንጨት ብስባሽ የበለጠ የካርቦን ዳይሰልፋይድ ይበላል. የማጣሪያው መጠን ከሌሎች ጥራጥሬዎች ጋር ከተዘጋጀው ቪስኮስ ያነሰ ነው. ምክንያቱም የሸንኮራ አገዳ ፋይበር ሴል ቀዳሚ ግድግዳ በተለምዷዊ ዘዴዎች እና አልካሊ ሴሉሎስ በሚዘጋጅበት ጊዜ በአግባቡ ስላልተጎዳ ቢጫጩ ምላሽ ላይ አስቸጋሪ ስለሚሆን ነው.

ቅድመ-hydrolyzed የአልካላይን bagasse pulp ፋይበር] እና ምስል 2 [የአልካላይን ብስባሽ ፋይበር ከተሰራ በኋላ] በኤሌክትሮን ማይክሮስኮፕ የሚቃኙ ምስሎች ከቅድመ-ሃይድሮላይዝድ የአልካላይን ሂደት እና ከመደበኛው የአልካላይን ንክኪ በኋላ የቀደሙት አሁንም ሊታዩ ይችላሉ ። ግልጽ ጉድጓዶች; በኋለኛው ውስጥ, በአልካላይን መፍትሄ እብጠት ምክንያት ጉድጓዶቹ ቢጠፉም, ዋናው ግድግዳ አሁንም ሙሉውን ፋይበር ይሸፍናል. የ "ሁለተኛው impregnation" (ተራ impregnation ተከትሎ ሁለተኛ impregnation ጋር dilute አልካሊ መፍትሔ ትልቅ እብጠት ውጤት ጋር) ወይም ማጥለቅ-መፍጨት (የጋራ impregnation ሜካኒካዊ መፍጨት ጋር ተዳምሮ) ሂደት ከሆነ, ቢጫ ምላሽ በተቀላጠፈ መቀጠል ይችላሉ, viscose filtration መጠን. በከፍተኛ ሁኔታ ተሻሽሏል. ይህ የሆነበት ምክንያት ሁለቱም ከላይ የተገለጹት ሁለት ዘዴዎች ዋናውን ግድግዳ ነቅለው በማውጣት በአንፃራዊነት ቀላል የሆነውን ምላሽ ውስጣዊ ሽፋን በማጋለጥ ወደ reagents ዘልቆ እንዲገቡ የሚጠቅም እና የአጸፋውን አፈፃፀም የሚያሻሽል ነው (ምስል 3 [ሁለተኛ ደረጃ የ bagasse pulp fiber impregnation). ], ስእል. መፍጨት Bagasse Pulp Fibers]).

በቅርብ ዓመታት ውስጥ ሴሉሎስን በቀጥታ የሚሟሟ የውሃ ፈሳሽ ያልሆኑ ስርዓቶች ብቅ አሉ. እንደ ዲሜቲል ፎርማሚድ እና NO፣ dimethyl sulfoxide እና paraformaldehyde እና ሌሎች የተቀላቀሉ መሟሟት ወዘተ ሴሉሎስ ተመሳሳይ የሆነ ምላሽ እንዲሰጥ ያስችለዋል። ነገር ግን፣ አንዳንድ ከላይ የተገለጹት ከደረጃ-ውጪ ግብረመልሶች ሕጎች አይተገበሩም። ለምሳሌ፣ ሴሉሎስ ዲያቴቴት በአሴቶን ውስጥ የሚሟሟ ሲዘጋጅ፣ የሴሉሎስ ትሪያሴቴት ሃይሮላይዜሽን ማለፍ አስፈላጊ አይደለም፣ ነገር ግን ዲኤስ 2 እስኪሆን ድረስ በቀጥታ ሊገለበጥ ይችላል።