Dérivés seluloz yo pwodui pa esterifikasyon oswa eterifikasyon gwoup idroksil nan polymère seluloz ak reyaktif chimik. Dapre karakteristik sa yo estriktirèl nan pwodwi reyaksyon yo, dérivés seluloz yo ka divize an twa kategori: etè seluloz, ètè seluloz, ak ester seluloz etè. Estè seluloz ki aktyèlman itilize komèsyal yo se: nitrat seluloz, acetat seluloz, butyrate acetate seluloz ak xanthate seluloz. Etè seluloz yo enkli: seluloz methyl, karboksimetil seluloz, seluloz etil, idroksietil seluloz, seluloz cyanoethyl, seluloz idroksipropil ak idroksipropil seluloz methyl. Anplis de sa, gen ester etè melanje dérivés.
Pwopriyete ak itilizasyon Atravè seleksyon an ranplase reyaktif ak konsepsyon pwosesis, pwodwi a ka fonn nan dlo, dilye solisyon alkali oswa sòlvan òganik, oswa gen pwopriyete tèrmoplastik, epi yo ka itilize yo fabrike fib chimik, fim, baz fim, plastik, izolasyon. materyèl, kouch, sispansyon, dispersant polymère, aditif manje ak pwodwi chimik chak jou. Pwopriyete dérivés seluloz yo gen rapò ak nati substituants yo, degre DS twa gwoup hydroxyl yo sou gwoup glikoz ke yo te ranplase, ak distribisyon substituants yo sou chèn makromolekilè. Akòz owaza reyaksyon an, eksepte pou pwodwi a ranplase inifòm lè yo ranplase tout twa gwoup idroksil (DS se 3), nan lòt ka (reaksyon omojèn oswa reyaksyon etewojèn), yo jwenn twa pozisyon sibstitisyon diferan sa yo: Pwodwi melanje ak gwoup glikosil san ranplase: ① monosubstituted (DS se 1, C, C oswa C pozisyon ranplase, fòmil estriktirèl wè seluloz); ② disubstituted (DS se 2, C, C, C, C oswa C, C pozisyon yo ranplase); ③ sibstitisyon konplè (DS se 3). Se poutèt sa, pwopriyete yo nan menm derive seluloz la ak menm valè sibstitisyon an kapab tou byen diferan. Pou egzanp, diacetate seluloz dirèkteman esterifye nan yon DS nan 2 se ensolubl nan asetòn, men dyacetate seluloz ki te jwenn pa saponifikasyon nan triacetate seluloz konplètman esterifye ka konplètman fonn nan asetòn. Sa a heterogeneity nan sibstitisyon an gen rapò ak lwa debaz yo nan ester seluloz ak reyaksyon eterifikasyon.
Lwa debaz nan esterifikasyon seluloz ak reyaksyon eterifikasyon nan molekil seluloz la, pozisyon twa gwoup idroksil nan gwoup glikoz la diferan, ak enfliyans nan substituents adjasan ak antrav esterik yo tou diferan. Asidite relatif la ak degre disosyasyon twa gwoup idroksil yo se: C>C>C. Lè reyaksyon eterifikasyon an te pote soti nan yon mwayen alkalin, gwoup C hydroxyl reyaji an premye, Lè sa a, gwoup C hydroxyl, epi finalman gwoup C hydroxyl prensipal la. Lè reyaksyon an esterifikasyon te pote soti nan yon mwayen asid, difikilte pou reyaksyon an nan chak gwoup idroksil se opoze ak lòd la nan reyaksyon an eterifikasyon. Lè reyaji ak yon reyaktif sibstitisyon ankonbran, efè antrav esterik la gen yon enfliyans enpòtan, ak gwoup idroksil C a ki gen yon efè antrav esterik pi piti pi fasil pou reyaji pase gwoup idroksil C ak C.
Seluloz se yon polymère natirèl cristalline. Pifò nan reyaksyon esterifikasyon ak eterifikasyon yo se reyaksyon eterojèn lè seluloz la rete solid. Eta a difizyon nan reyaktif reyaksyon yo nan fib seluloz la rele achitabilite la. Aranjman entèmolekilè nan rejyon an cristalline byen ranje, ak reyaktif la ka sèlman difize nan sifas la cristalline. Aranjman entèmolekilè nan rejyon amorphe a ki lach, e gen plis gwoup idroksil gratis ki fasil pou kontakte reyaktif, ak aksè segondè ak reyaksyon fasil. Anjeneral, matyè premyè ki gen gwo kristalinite ak gwo gwosè kristal yo pa fasil pou reyaji tankou matyè premyè ki gen kristalinite ki ba ak ti gwosè kristal. Men, sa a se pa totalman vre, pou egzanp, pousantaj acetylation nan fib viskoz sèk ak pi ba kristalinite ak pi piti kristalinite se siyifikativman pi ba pase sa yo ki nan fib koton ak pi wo kristalinite ak pi gwo kristalinite. Sa a se paske kèk pwen lyezon idwojèn yo pwodwi ant polymère adjasan pandan pwosesis la siye, ki anpeche difizyon nan reyaktif. Si imidite a nan materyèl la anvan tout koreksyon seluloz mouye ranplase pa yon pi gwo sòlvan òganik (tankou asid acetic, benzèn, piridin) ak Lè sa a, seche, reyaksyon li yo pral anpil amelyore, paske seche pa ka konplètman chase sòlvan an, ak kèk pi gwo a. molekil yo bloke nan "twou yo" nan materyèl la seluloz anvan tout koreksyon, fòme sa yo rele seluloz ki genyen. Distans ki te elaji pa anfle pa fasil pou refè, ki se fezab nan difizyon nan reyaktif, ak ankouraje to reyaksyon an ak inifòmite nan reyaksyon an. Pou rezon sa a, nan pwosesis pwodiksyon an nan divès kalite dérivés seluloz, dwe gen tretman anfle korespondan. Anjeneral dlo, asid oswa yon sèten konsantrasyon nan solisyon alkali yo itilize kòm ajan anfle. Anplis de sa, difikilte pou reyaksyon chimik nan kaka a fonn ak menm endikatè fizik ak chimik yo souvan trè diferan, ki se koze pa faktè mòfolojik nan divès kalite plant oswa selil ki gen diferan fonksyon byochimik ak estriktirèl nan menm plant la. nan. Miray prensipal la nan kouch ekstèn nan fib plant anpeche pénétration nan reyaktif ak retade reyaksyon chimik, kidonk li anjeneral nesesè yo sèvi ak kondisyon korespondan nan pwosesis la pulping pou detwi miray prensipal la yo nan lòd yo jwenn kaka fonn ak pi bon reyaksyon. Pou egzanp, kaka bagas se yon matyè premyè ak reyaksyon pòv nan pwodiksyon an nan kaka viskoz. Lè w ap prepare viskoz (siluloz xanthate alkali solisyon), plis disulfid kabòn boule pase kaka koton linter ak kaka bwa. Pousantaj nan filtraj se pi ba pase sa yo ki nan viskoz prepare ak lòt kaka. Sa a se paske miray prensipal la nan selil fib kann pa te byen domaje pandan pulping ak preparasyon an nan seluloz alkali pa metòd konvansyonèl, sa ki lakòz difikilte nan reyaksyon an jòn.
Fib kaka bagas alkalin pre-idrolize] ak Figi 2 [fib kaka bagas apre fekondasyon alkali] yo se imaj optik mikwoskòp elèktron nan sifas fib kaka bagas apre pwosesis alkalin pre-idrolize ak fekondasyon alkalin konvansyonèl respektivman, ansyen an ka toujou wè yo. twou klè; an lèt la, byenke twou yo disparèt akòz anfle nan solisyon an alkali, miray prensipal la toujou kouvri fib la tout antye. Si "dezyèm fekondasyon" (òdinè fekondasyon ki te swiv pa yon dezyèm fekondasyon ak yon solisyon alkali dilye ak yon gwo efè anfle) oswa plonje-broyage (komen fekondasyon konbine avèk fanm k'ap pile mekanik) pwosesis, reyaksyon an jòn ka kontinye san pwoblèm, to a filtraj viskoz. se siyifikativman amelyore. Sa a se paske tou de metòd ki anwo yo ka dekale miray prensipal la, ekspoze kouch enteryè a nan reyaksyon an relativman fasil, ki se fezab nan pénétration nan reyaktif ak amelyore pèfòmans nan reyaksyon (figi 3 [segondè fekondasyon nan fib kaka bagas. ], Fig. Broyage Bagasse pâtes Fibres]).
Nan dènye ane yo, sistèm sòlvan ki pa akeuz ki ka fonn seluloz dirèkteman parèt. Tankou dimethylformamide ak NO, dimethyl sulfoxide ak paraformaldehyde, ak lòt solvang melanje, elatriye, pèmèt seluloz sibi yon reyaksyon omojèn. Sepandan, kèk nan lwa ki endike anwo a nan reyaksyon out-of-faz yo pa aplike ankò. Pou egzanp, lè w ap prepare dyacetat seluloz idrosolubl nan asetòn, li pa nesesè sibi idroliz nan triacetate seluloz, men yo ka esterifye dirèkteman jiskaske DS la se 2.
Tan poste: Feb-27-2023