Sellulósaafleiður eru framleiddar með esterun eða eteringu hýdroxýlhópa í sellulósafjölliðum með efnafræðilegum hvarfefnum. Samkvæmt byggingareiginleikum hvarfafurðanna er hægt að skipta sellulósaafleiðum í þrjá flokka: sellulósa eter, sellulósa ester og sellulósa eter estera. Sellulósaesterarnir sem eru í raun notaðir í atvinnuskyni eru: sellulósanítrat, sellulósaasetat, sellulósaasetatbútýrat og sellulósaxantat. Sellulósaetrar innihalda: metýlsellulósa, karboxýmetýlsellulósa, etýlsellulósa, hýdroxýetýlsellulósa, sýanóetýlsellulósa, hýdroxýprópýlsellulósa og hýdroxýprópýlmetýlsellulósa. Að auki eru ester eter blandaðar afleiður.
Eiginleikar og notkun Með vali á staðgönguhvarfefnum og ferlihönnun er hægt að leysa vöruna upp í vatni, þynntri basalausn eða lífrænum leysi, eða hafa hitaþjála eiginleika og hægt að nota hana til að framleiða efnatrefjar, filmur, filmugrunna, plast, einangrunarefni. efni, húðun, slurry, fjölliða dreifiefni, matvælaaukefni og daglegar efnavörur. Eiginleikar sellulósaafleiða tengjast eðli tengihópanna, gráðu DS hýdroxýlhópanna þriggja á glúkósahópnum sem skipt er út og dreifingu tengihópanna eftir stórsameindakeðjunni. Vegna tilviljunarkenndar efnahvarfsins, fyrir utan einsleita útskiptu vöruna þegar allir þrír hýdroxýlhóparnir eru skipt út (DS er 3), í öðrum tilfellum (einsleitt hvarf eða misleitt hvarf), fást eftirfarandi þrjár mismunandi skiptistöður: Blandaðar vörur með ósetnir glúkósýlhópar: ① einsetnir (DS er 1, C, C eða C staða er skipt út, byggingarformúla sjá sellulósa); ② tvísetinn (DS er 2, C, C, C, C Eða C, C stöður eru skipt út); ③ full skipting (DS er 3). Þess vegna geta eiginleikar sömu sellulósaafleiðunnar með sama skiptigildi einnig verið töluvert mismunandi. Til dæmis er sellulósadíasetat sem er beint esterað í DS 2 óleysanlegt í asetoni, en sellulósadíasetat sem fæst með sápun á fullu esteruðu sellulósatríasetati er hægt að leysa alveg upp í asetoni. Þessi misleitni skipta tengist grunnlögmálum sellulósaesters og eterunarhvarfa.
Grunnlögmál sellulósa esterunar og eterunarviðbragða í sellulósasameindinni, staðsetningar hýdroxýlhópanna þriggja í glúkósahópnum eru mismunandi og áhrif aðliggjandi skiptihópa og sterísk hindrun eru einnig mismunandi. Hlutfallslegt sýrustig og sundrunarstig hýdroxýlhópanna þriggja eru: C>C>C. Þegar eterunarhvarfið er framkvæmt í basískum miðli hvarfast C hýdroxýl hópurinn fyrst, síðan C hýdroxýl hópurinn og að lokum C aðal hýdroxýl hópurinn. Þegar esterunarhvarfið er framkvæmt í súrum miðli eru erfiðleikar við hvarf hvers hýdroxýlhóps andstæðar röð eterunarhvarfsins. Þegar brugðist er við fyrirferðarmiklu staðgönguhvarfefni hefur sterísk hindrunaráhrif mikilvæg áhrif og C-hýdroxýlhópurinn með minni sterísk hindrunaráhrif er auðveldara að bregðast við en C- og C-hýdroxýlhóparnir.
Sellulósi er kristallað náttúruleg fjölliða. Flest esterunar- og eterunarhvörf eru misleit viðbrögð þegar sellulósa er fastur. Dreifingarástand hvarfefnanna inn í sellulósatrefjanna er kallað aðgengi. Millisameindafyrirkomulag kristallaða svæðisins er þétt raðað og hvarfefnið getur aðeins dreifst á kristallaða yfirborðið. Millisameindafyrirkomulagið á formlausa svæðinu er laust og það eru fleiri frjálsir hýdroxýlhópar sem auðvelt er að komast í snertingu við hvarfefni, með miklu aðgengi og auðveld viðbrögð. Almennt eru hráefni með mikla kristöllun og stóra kristalstærð ekki eins auðvelt að bregðast við og hráefni með litla kristöllun og litla kristalstærð. En þetta er ekki alveg satt, til dæmis er asetýleringarhraði þurra viskósuþráða með lægri kristöllun og minni kristöllun verulega lægri en bómullartrefja með hærri kristöllun og meiri kristöllun. Þetta er vegna þess að sumir vetnistengipunktar myndast á milli aðliggjandi fjölliða í þurrkunarferlinu, sem hindrar dreifingu hvarfefna. Ef raka í blautu sellulósahráefninu er skipt út fyrir stærra lífrænt leysi (eins og ediksýru, bensen, pýridín) og síðan þurrkað, mun hvarfgirni þess batna til muna, vegna þess að þurrkun getur ekki keyrt leysið alveg út, og sumir Því stærri sameindir festast í „götum“ sellulósahráefnisins og mynda svokallaðan sellulósa. Fjarlægðin sem hefur verið stækkuð með bólgu er ekki auðvelt að endurheimta, sem stuðlar að dreifingu hvarfefna og stuðlar að hvarfhraða og einsleitni hvarfsins. Af þessum sökum, í framleiðsluferli ýmissa sellulósaafleiða, verður að vera samsvarandi bólgumeðferð. Venjulega er vatn, sýra eða ákveðinn styrkur af basalausn notað sem bólguefni. Að auki eru erfiðleikar við efnahvörf uppleysandi kvoða með sömu eðlisfræðilegu og efnafræðilegu vísbendingar oft mjög mismunandi, sem stafar af formfræðilegum þáttum ýmissa tegunda plantna eða frumna með mismunandi lífefna- og byggingarstarfsemi í sömu plöntunni. af. Aðalveggur ytra lags plöntutrefja hindrar inngöngu hvarfefna og hægir á efnahvörfum, þannig að venjulega er nauðsynlegt að nota samsvarandi aðstæður í kvoðaferlinu til að eyðileggja frumvegginn til að fá uppleysandi kvoða með betri hvarfgirni. Til dæmis er bagasse kvoða hráefni með lélega hvarfvirkni í framleiðslu á viskósumassa. Við undirbúning viskósu (sellulósaxanthat alkalílausn) er meira koltvísúlfíð neytt en bómullarkvoða og viðarkvoða. Síunarhraði er lægri en viskósu sem er búið til með öðrum kvoða. Þetta er vegna þess að aðalveggur sykurreyrtrefjafrumna hefur ekki skemmst á réttan hátt við kvoða og framleiðslu á alkalísellulósa með hefðbundnum aðferðum, sem leiðir til erfiðleika við gulnunarviðbrögð.
Forvatnsrofnar basískar bagasse deigtrefjar] og mynd 2 [bagasse deigtrefjar eftir basa gegndreypingu] eru rafeindasmásjárskönnunarmyndir af yfirborði bagasse deigtrefja eftir forvatnsrofið basískt ferli og hefðbundna basíska gegndreypingu í sömu röð, fyrrnefnda má enn sjá að hreinsa gryfjur; í þeim síðarnefnda, þó að gryfjurnar hverfi vegna bólgu í alkalílausninni, hylur frumveggurinn samt alla trefjarnar. Ef „önnur gegndreyping“ (venjuleg gegndreyping fylgt eftir með annarri gegndreypingu með þynntri basalausn með miklum þrotaáhrifum) eða dýfa-mölun (algeng gegndreyping ásamt vélrænni mölun) ferlið, getur gulnunarviðbragðið gengið vel, viskósu síunarhraði er verulega bætt. Þetta er vegna þess að báðar ofangreindar tvær aðferðir geta losnað af aðalveggnum, afhjúpað innra lag tiltölulega auðveldu hvarfsins, sem stuðlar að gegnumgangi hvarfefna og bætir hvarfvirkni (mynd 3 [efri gegndreyping bagasse kvoða trefja). ], mynd Maling Bagasse Pulp Fibers]).
Á undanförnum árum hafa komið fram óvatnslaus leysikerfi sem geta leyst upp sellulósa beint. Eins og dímetýlformamíð og NO, dímetýlsúlfoxíð og paraformaldehýð, og önnur blönduð leysiefni osfrv., gera sellulósa kleift að gangast undir einsleit viðbrögð. Hins vegar eiga sum ofangreindra laga um út-affasaviðbrögð ekki lengur við. Til dæmis, þegar verið er að útbúa sellulósadíasetat leysanlegt í asetoni, er ekki nauðsynlegt að gangast undir vatnsrof á sellulósatríasetati, heldur er hægt að estra beint þar til DS er 2.
Pósttími: 27-2-2023