Ki jan fè etè seluloz?

Etè seluloz se yon kalite derive seluloz ki te jwenn pa modifikasyon eterifikasyon nan seluloz. Li se lajman itilize akòz epesman ekselan li yo, emulsifikasyon, sispansyon, fòmasyon fim, koloyid pwoteksyon, retansyon imidite, ak pwopriyete adezyon. Li jwe yon wòl enpòtan nan devlopman ekonomi nasyonal la nan rechèch syantifik ak sektè endistriyèl tankou manje, medikaman, papye, penti, materyèl bilding, rekiperasyon lwil oliv, tekstil ak eleman elektwonik. Nan papye sa a, pwogrè rechèch la nan modifikasyon eterifikasyon nan seluloz revize.

Selulozetèse polymère òganik ki pi abondan nan lanati. Li se renouvlab, vèt ak biokonpatib. Li se yon materyèl enpòtan debaz anvan tout koreksyon pou jeni chimik. Dapre diferan substituants sou molekil la jwenn nan reyaksyon eterifikasyon an, li ka divize an etè sèl ak melanje. seluloz etè.Isit la nou revize pwogrè rechèch la sou sentèz etè sèl, ki gen ladan etè alkil, etè idroksialkil, etè karboksialkil, ak etè melanje.

Mo kle: seluloz etè, eterifikasyon, etè sèl, etè melanje, pwogrè rechèch

1.Eterifikasyon reyaksyon nan seluloz

Reyaksyon eterifikasyon nan seluloz etè se reyaksyon ki pi enpòtan nan seluloz derivatizasyon.Eterifikasyon nan seluloz se yon seri de dérivés ki te pwodwi pa reyaksyon an nan gwoup idroksil sou chenn molekilè seluloz ak ajan alkylating nan kondisyon alkalin. Gen anpil kalite pwodwi etè seluloz, ki ka divize an etè sèl ak etè melanje dapre diferan substituents sou molekil yo jwenn nan reyaksyon an eterifikasyon. Etè sèl ka divize an etè alkil, etè idroksialkil ak etè karboksialkil, ak etè melanje refere a etè ak de oswa plis gwoup ki konekte nan estrikti molekilè a. Pami pwodwi yo etè seluloz, seluloz karboksimetil (CMC), seluloz idroksietil (HEC), seluloz idroksipropil (HPC), seluloz idroksipropil methyl (HPMC) yo reprezante, nan mitan ki Gen kèk pwodwi yo te komèsyalize.

2.Sentèz etè seluloz

2.1 Sentèz yon sèl etè

Etè sèl gen ladan etè alkyl (tankou etil seluloz, pwopil seluloz, fenil seluloz, cyanoethyl seluloz, elatriye), hydroxyalkyl seluloz (tankou idroksimetil seluloz, idroksietil seluloz, elatriye), etè karboksialkil (tankou karboksimetil seluloz, karboksimetil seluloz,). elatriye).

2.1.1 Sentèz etè alkil

Berglund et al premye trete seluloz ak solisyon NaOH te ajoute ak klori etil, Lè sa a, te ajoute klori methyl nan yon tanperati 65.°C rive 90°C ak yon presyon nan 3bar a 15bar, epi li te reyaji yo pwodwi methyl cellulose etè. Metòd sa a ka trè efikas Pou jwenn etè methyl cellulose dlo-idrosolubl ak diferan degre sibstitisyon.

Ethylcellulose se yon granul blan tèrmoplastik oswa poud. Negosyan jeneral yo genyen 44% ~ 49% etoksi. I ka fonn nan pifò solvang òganik, ensolubl nan dlo. kaka a oswa koton linters ak 40% ~ 50% sodyòm idroksid solisyon akeuz, ak seluloz alkalize a te etoksilasyon ak klori etil yo pwodwi seluloz etil. avèk siksè sentèz etil seluloz (EC) ak yon kontni etoksik 43.98% pa yon metòd yon sèl-etap pa reyaji seluloz ak depase klori etil ak idroksid sodyòm, lè l sèvi avèk toluèn kòm yon diluan. Yo te itilize toluèn kòm diluan nan eksperyans la. Pandan reyaksyon an eterifikasyon, li ka pa sèlman ankouraje difizyon nan klori etil nan seluloz alkali a, men tou, fonn seluloz etil la trè ranplase. Pandan reyaksyon an, pati ki pa reyaji a ka kontinyèlman ekspoze, fè ajan eterifikasyon an Li fasil pou anvayi, se konsa ke reyaksyon an etilasyon chanje soti nan etewojèn nan omojèn, ak distribisyon an nan substituents nan pwodwi a se pi inifòm.

itilize bromur etil kòm ajan eterifikasyon ak tetrahydrofuran kòm diluan pou fè sentèz etil seluloz (EC), epi karakterize estrikti pwodwi a pa espektroskopi enfrawouj, sonorite nikleyè mayetik ak kwomatografi jèl permeation. Li kalkile ke degre nan sibstitisyon nan seluloz etil sentèz la se apeprè 2.5, distribisyon an mas molekilè se etwat, epi li gen bon solubility nan Solvang òganik.

cyanoethyl cellulose (CEC) atravè metòd omojèn ak etewojèn lè l sèvi avèk seluloz ak diferan degre polymérisation kòm matyè premyè, ak prepare materyèl manbràn CEC dans pa Distribisyon solisyon ak peze cho. Manbràn pore CEC yo te prepare pa teknoloji separasyon faz sòlvan-induced (NIPS), ak materyèl manbràn nanocomposite titanat / cyanoethyl seluloz (BT / CEC) yo te prepare pa teknoloji NIPS, ak estrikti yo ak pwopriyete yo te etidye.

itilize sòlvan seluloz pwòp tèt ou-devlope (solisyon alkali / ure) kòm mwayen reyaksyon an omojèn sentèz cyanoethyl cellulose (CEC) ak acrylonitrile kòm ajan eterifikasyon, epi fè rechèch sou estrikti, pwopriyete ak aplikasyon pou pwodwi a. etidye an pwofondè. Epi lè w kontwole kondisyon reyaksyon diferan, yo ka jwenn yon seri CEC ak valè DS ki sòti nan 0.26 a 1.81.

2.1.2 Sentèz etè hydroxyalkyl

Fan Junlin et al te prepare hydroxyethyl cellulose (HEC) nan yon raktor 500 L lè l sèvi avèk koton rafine kòm matyè premyè ak 87.7% isopropanol-dlo kòm sòlvan pa alkalizasyon yon sèl-etap, etap-pa-etap netralizasyon ak etap-pa-etap eterifikasyon. . Rezilta yo te montre ke seluloz idroksietil prepare (HEC) te gen yon MS sibstitisyon molè nan 2.2-2.9, rive nan menm estanda kalite kòm pwodwi Dows 250 HEC nan klas komèsyal ak yon sibstitisyon molè nan 2.2-2.4. Sèvi ak HEC nan pwodiksyon penti an latèks ka amelyore pwopriyete fim-fòme ak nivelman penti an latèks.

Liu Dann ak lòt moun te diskite sou preparasyon sèl amonyòm kwatènè kationik seluloz idroksietil pa metòd semi-sèk nan idroksietil seluloz (HEC) ak klori 2,3-epoxypropyltrimethylammonium (GTA) anba aksyon an nan kataliz alkali. kondisyon etè yo. Yo te envestige efè a ajoute kationik hydroxyethyl cellulose etè sou papye. Rezilta eksperimantal yo montre ke: nan kaka bwa di blanchi, lè degre sibstitisyon kationik hydroxyethyl cellulose etè se 0.26, pousantaj total retansyon ogmante pa 9%, ak pousantaj filtraj dlo a ogmante pa 14%; nan kaka bwa di blanchi, lè Lè kantite kationik etè seluloz hydroxyethyl se 0.08% fib kaka a, li gen yon efè ranfòsman enpòtan sou papye; pi gwo degre nan sibstitisyon nan etè seluloz kationik, pi gwo a dansite chaj kationik, ak pi bon efè a ranfòse.

Zhanhong itilize metòd sentèz likid-faz la pou prepare idroksietil seluloz ak yon valè viskozite 5.×104mPa·s oswa plis ak yon valè sann nan mwens pase 0.3% atravè pwosesis la de etap nan alkalizasyon ak eterifikasyon. Yo te itilize de metòd alkalizasyon. Premye metòd la se sèvi ak asetòn kòm yon diluant. Materyèl la anvan tout koreksyon seluloz se bazifye dirèkteman nan yon sèten konsantrasyon nan solisyon akeuz idroksid sodyòm. Apre reyaksyon bazifikasyon an te pote soti, yo ajoute yon ajan eterifikasyon pou dirèkteman pote reyaksyon eterifikasyon an. Dezyèm metòd la se ke materyèl la anvan tout koreksyon seluloz alkalized nan yon solisyon akeuz nan idroksid sodyòm ak ure, ak seluloz la alkali prepare pa metòd sa a dwe peze yo retire depase lye anvan reyaksyon an eterifikasyon. Rezilta eksperimantal yo montre ke faktè tankou kantite diluan chwazi a, kantite oksid etilèn te ajoute, tan alkalizasyon, tanperati ak tan premye reyaksyon an, tanperati ak tan dezyèm reyaksyon an gen yon gwo enfliyans sou pèfòmans. nan pwodwi a.

Xu Qin et al. te pote soti reyaksyon eterifikasyon nan seluloz alkali ak oksid pwopilèn, ak sentèz idroksipropil seluloz (HPC) ak degre sibstitisyon ki ba pa metòd gaz-solid faz. Efè fraksyon mas nan oksid pwopilèn, rapò peze ak tanperati eterifikasyon sou degre nan eterifikasyon nan HPC ak itilizasyon efikas nan oksid pwopilèn yo te etidye. Rezilta yo te montre ke kondisyon yo sentèz pi gwo nan HPC yo te pwopilèn oksid fraksyon mas 20% (rapò mas nan seluloz), rapò alkali seluloz extrusion 3.0, ak tanperati eterifikasyon 60.°C. Tès estrikti HPC pa sonorite mayetik nikleyè montre ke degre nan eterifikasyon nan HPC se 0.23, to itilizasyon efikas nan oksid pwopilèn se 41.51%, ak chèn molekilè seluloz la avèk siksè konekte ak gwoup hydroxypropyl.

Kong Xingjie et al. prepare hydroxypropyl cellulose ak likid iyonik kòm yon sòlvan reyalize reyaksyon an omojèn nan seluloz konsa tankou reyalize règleman an nan pwosesis la reyaksyon ak pwodwi yo. Pandan eksperyans la, yo te itilize sentetik imidazol fosfat iyonik likid 1, 3-diethylimidazole diethyl phosphate pou fonn seluloz mikrokristalin, epi idroksipropil seluloz te jwenn nan alkalizasyon, eterifikasyon, asidifikasyon, ak lave.

2.1.3 Sentèz etè carboxyalkyl

Seluloz karboksimetil ki pi tipik la se karboksimetil seluloz (CMC). Solisyon an akeuz nan karboksimetil seluloz gen fonksyon epesman, fòme fim, lyezon, retansyon dlo, pwoteksyon koloyid, emulsifikasyon ak sispansyon, epi li lajman ki itilize nan lave. Famasetik, manje, dantifris, tekstil, enprime ak kolore, papye, petwòl, min, medikaman, seramik, konpozan elektwonik, kawotchou, penti, pestisid, pwodui kosmetik, kwi, plastik ak perçage lwil oliv, elatriye.

An 1918, Alman E. Jansen te envante metòd sentèz karboksimetil seluloz. An 1940, faktori Kalle nan konpayi Alman IG Farbeninaustrie reyalize pwodiksyon endistriyèl. An 1947, Wyandotle Chemical Company nan Etazini te devlope avèk siksè yon pwosesis pwodiksyon kontinyèl. peyi mwen an premye mete nan CMC pwodiksyon endistriyèl nan Shanghai Celluloid faktori an 1958. Carboxymethyl cellulose se yon etè seluloz ki pwodui nan koton rafine anba aksyon idroksid sodyòm ak asid chloroacetic. Metòd pwodiksyon endistriyèl li yo ka divize an de kategori: metòd ki baze sou dlo ak metòd ki baze sou sòlvan dapre diferan medya eterifikasyon. Pwosesis ki sèvi ak dlo kòm mwayen reyaksyon an rele metòd dlo mwayen, epi pwosesis ki gen yon sòlvan òganik nan mwayen reyaksyon an rele metòd sòlvan.

Ak grandisan nan rechèch ak avansman nan teknoloji, nouvo kondisyon reyaksyon yo te aplike nan sentèz la nan karboksimetil seluloz, ak nouvo sistèm nan sòlvan gen yon enpak siyifikatif sou pwosesis la reyaksyon oswa bon jan kalite pwodwi. Olaru et al. te jwenn ke reyaksyon carboxymethylation nan seluloz lè l sèvi avèk etanòl-asetòn sistèm melanje se pi bon pase sa yo ki nan etanòl oswa asetòn pou kont li. Nicholson et al. Nan sistèm nan, yo te prepare CMC ak degre ki ba nan sibstitisyon. Philipp et al te prepare trè ranplase CMC ak N-methylmorpholine-N oksid ak N, N dimethylacetamide / klori ityòm sòlvan sistèm respektivman. Cai et al. devlope yon metòd pou prepare CMC nan sistèm sòlvan NaOH/urea. Ramos et al. te itilize sistèm likid iyonik DMSO/tetrabutylammonium fliyò kòm yon sòlvan pou carboxymethylate seluloz matyè premyè rafine soti nan koton ak sisal, epi li te jwenn yon pwodwi CMC ak yon degre sibstitisyon kòm yon wo 2.17. Chen Jinghuan et al. itilize seluloz ak gwo konsantrasyon kaka (20%) kòm matyè premyè, idroksid sodyòm ak akrilamid kòm reyaktif modifikasyon, te pote soti nan reyaksyon modifikasyon carboxyethylation nan tan fiks ak tanperati, epi finalman jwenn karboksietil baz seluloz. Kontni karboksietil nan pwodwi modifye a ka kontwole pa chanje kantite idroksid sodyòm ak akrilamid.

2.2 Sentèz etè melanje

Hydroxypropyl methyl cellulose etè se yon kalite etè seluloz ki pa polè idrosolubl nan dlo frèt jwenn nan seluloz natirèl atravè alkalizasyon ak modifikasyon eterifikasyon. Li se alkalize ak solisyon idroksid sodyòm epi li ajoute yon sèten kantite kantite izopropanol ak toluèn sòlvan, ajan eterifikasyon ki adopte se klori methyl ak oksid pwopilèn.

Dai Mingyun et al. te itilize hydroxyethyl cellulose (HEC) kòm zo rèldo polymère hydrophilic a, ak grefon hydrophobizing ajan butyl glycidyl etè (BGE) sou zo rèl do a pa reyaksyon eterifikasyon pou ajiste gwoup idrofob butyl gwoup la. Degre nan sibstitisyon nan gwoup la, se konsa ke li gen yon valè balans apwopriye idrofil-lipofil, ak yon tanperati-reponn 2-hydroxy-3-butoxypropyl hydroxyethyl cellulose (HBPEC) prepare; se yon pwopriyete ki reponn ak tanperati prepare Materyèl fonksyonèl ki baze sou seluloz bay yon nouvo fason pou aplikasyon materyèl fonksyonèl nan domèn lage soutni dwòg ak byoloji.

Chen Yangming ak lòt moun te itilize hydroxyethyl cellulose kòm yon matyè premyè, ak nan sistèm nan solisyon izopropanol, te ajoute yon ti kantite Na2B4O7 nan reyaktif la pou reyaksyon omojèn yo prepare melanje etè hydroxyethyl karboksimetil seluloz. Pwodwi a se enstantane nan dlo, ak viskozite a se ki estab.

Wang Peng sèvi ak seluloz natirèl koton rafine kòm materyèl debaz anvan tout koreksyon, epi li sèvi ak yon pwosesis eterifikasyon yon sèl etap yo pwodwi karboksimetil idroksipropil seluloz ak reyaksyon inifòm, segondè viskozite, bon rezistans asid ak rezistans sèl nan alkalizasyon ak reyaksyon eterifikasyon konpoze etè. Sèvi ak pwosesis eterifikasyon yon sèl etap, karboksimetil idroksipropil seluloz pwodwi a gen bon rezistans sèl, rezistans asid ak solubility. Lè w chanje kantite oksid pwopilèn ak asid chloroacetic, yo ka prepare pwodwi ki gen diferan kontni karboksimetil ak idroksipropil. Rezilta tès yo montre ke carboxymethyl hydroxypropyl cellulose ki te pwodwi pa metòd yon sèl etap gen yon sik pwodiksyon kout, konsomasyon sòlvan ki ba, ak pwodwi a gen rezistans ekselan nan sèl monovalan ak divalent ak bon rezistans asid. Konpare ak lòt pwodwi etè seluloz, li gen pi fò compétitivité nan jaden yo nan eksplorasyon manje ak lwil oliv.

Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) se varyete ki pi versatile ak pi bon pèfòmans nan mitan tout kalite seluloz, epi li se tou yon reprezantan tipik nan komèsyalizasyon nan mitan etè melanje. An 1927, hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) te avèk siksè sentèz ak izole. An 1938, Dow Chemical Co nan Etazini te reyalize pwodiksyon endistriyèl methyl cellulose e li te kreye mak ki byen koni "Methocel". Pwodiksyon endistriyèl gwo-echèl nan idroksipropil methylcellulose te kòmanse nan peyi Etazini an 1948. Pwosesis pwodiksyon HPMC ka divize an de kategori: metòd faz gaz ak metòd faz likid. Koulye a, peyi devlope yo tankou Ewòp, Amerik ak Japon yo plis adopte pwosesis faz gaz la, ak pwodiksyon domestik HPMC se sitou ki baze sou pwosesis faz likid la.

Zhang Shuangjian ak lòt moun rafine poud koton kòm matyè premyè, alkalize li ak idroksid sodyòm nan reyaksyon sòlvan medyòm toluèn ak izopropanol, eterifye li ak ajan eterifyan oksid pwopilèn ak klori methyl, reyaji ak prepare yon kalite enstantane hydroxypropyl methyl alkòl baz seluloz etè.

3. pespektiv

Seluloz se yon pwodui chimik enpòtan ak materyèl bwit chimik ki rich nan resous, vèt ak zanmitay anviwònman an, ak renouvlab. Dérivés yo nan modifikasyon eterifikasyon seluloz gen pèfòmans ekselan, pakèt itilizasyon ak efè itilizasyon ekselan, ak satisfè bezwen yo nan ekonomi nasyonal la nan yon gwo limit. Ak bezwen yo nan devlopman sosyal, ak pwogrè teknolojik kontinyèl la ak realizasyon an nan komèsyalizasyon nan lavni an, si materyèl yo sentetik anvan tout koreksyon ak metòd sentetik nan dérivés seluloz ka plis endistriyalize, yo pral plis konplètman itilize ak reyalize yon seri pi laj nan aplikasyon. Valè.