តើដេរីវេនៃសែលុយឡូសជាអ្វី?

ដេរីវេនៃសែលុយឡូសត្រូវបានផលិតដោយការ esterification ឬ etherification នៃក្រុម hydroxyl នៅក្នុងប៉ូលីម៊ែរសែលុយឡូសជាមួយនឹងប្រតិកម្មគីមី។ យោងទៅតាមលក្ខណៈរចនាសម្ព័ន្ធនៃផលិតផលប្រតិកម្ម ដេរីវេនៃសែលុយឡូសអាចបែងចែកជាបីប្រភេទ៖ សែលុយឡូសអេធើរ សែលុយឡូសអេធើរ និងសែលុយឡូសអេធើរ។ សេលូឡូសអេស្ទ័រដែលពិតជាត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងពាណិជ្ជកម្មមានដូចជា៖ សែលុយឡូសនីត្រាត សែលុយឡូសអាសេតាត សែលុយឡូសអាសេតាត ប៊ុតធីត និងសែលុយឡូសសេនថេត។ អេធើរ សែលុយឡូស រួមមានៈ មេទីល សែលុយឡូស កាបូស៊ីមេទីល សែលុយឡូស អេទីល សែលុយឡូស អ៊ីដ្រូស៊ីអេទីល សែលុយឡូស ស៊ីយ៉ាណូអេទីល សែលុយឡូស អ៊ីដ្រូស៊ីប្រូភីល សែលុយឡូស និងអ៊ីដ្រូស៊ីប្រូភីល សេលូឡូស។ លើសពីនេះទៀតមាន ester ether ដេរីវេចម្រុះ។

លក្ខណៈសម្បត្តិ និងការប្រើប្រាស់ តាមរយៈការជ្រើសរើសសារធាតុជំនួស និងការរចនាដំណើរការ ផលិតផលអាចត្រូវបានរំលាយក្នុងទឹក រំលាយដំណោះស្រាយអាល់កាឡាំង ឬសារធាតុរំលាយសរីរាង្គ ឬមានលក្ខណៈសម្បត្តិកម្ដៅ និងអាចប្រើសម្រាប់ផលិតសរសៃគីមី ខ្សែភាពយន្ត មូលដ្ឋានហ្វីល ប្លាស្ទិក អ៊ីសូឡង់។ សមា្ភារៈ, ថ្នាំកូត, slurry, dispersant polymeric, សារធាតុបន្ថែមអាហារនិងផលិតផលគីមីប្រចាំថ្ងៃ។ លក្ខណៈសម្បត្តិនៃដេរីវេនៃសែលុយឡូសគឺទាក់ទងទៅនឹងធម្មជាតិនៃសារធាតុជំនួស កម្រិត DS នៃក្រុម hydroxyl ទាំងបីនៅលើក្រុមគ្លុយកូសដែលត្រូវបានជំនួស និងការចែកចាយសារធាតុជំនួសតាមខ្សែសង្វាក់ macromolecular ។ ដោយសារភាពចៃដន្យនៃប្រតិកម្ម លើកលែងតែផលិតផលដែលបានជំនួសដោយឯកសណ្ឋាន នៅពេលដែលក្រុមអ៊ីដ្រូស៊ីលទាំងបីត្រូវបានជំនួស (DS គឺ 3) ក្នុងករណីផ្សេងទៀត (ប្រតិកម្មដូចគ្នា ឬប្រតិកម្មមិនដូចគ្នា) មុខតំណែងជំនួសបីផ្សេងគ្នាត្រូវបានទទួល៖ ផលិតផលចម្រុះជាមួយ ក្រុមគ្លុយកូសដែលមិនបានជំនួស៖ ① monosubstituted (DS គឺ 1, C, C ឬ C ទីតាំងត្រូវបានជំនួស រូបមន្តរចនាសម្ព័ន្ធ សូមមើលសែលុយឡូស); ② ជំនួស (DS គឺ 2, C, C, C, C ឬ C, C ត្រូវបានជំនួស); ③ ការជំនួសពេញលេញ (DS គឺ 3) ។ ដូច្នេះ លក្ខណៈសម្បត្តិនៃដេរីវេនៃសែលុយឡូសដូចគ្នា ជាមួយនឹងតម្លៃជំនួសដូចគ្នាក៏អាចខុសគ្នាខ្លាំងដែរ។ ឧទាហរណ៍ cellulose diacetate esterified ដោយផ្ទាល់ទៅនឹង DS នៃ 2 គឺមិនរលាយក្នុង acetone ប៉ុន្តែ cellulose diacetate ដែលទទួលបានដោយការ saponification នៃ cellulose triacetate ពេញលេញអាចរំលាយបានទាំងស្រុងនៅក្នុង acetone ។ ភាពខុសប្រក្រតីនៃការជំនួសនេះគឺទាក់ទងទៅនឹងច្បាប់មូលដ្ឋាននៃ cellulose ester និងប្រតិកម្ម etherification ។

ច្បាប់ជាមូលដ្ឋាននៃ cellulose esterification និងប្រតិកម្ម etherification នៅក្នុងម៉ូលេគុល cellulose ទីតាំងនៃក្រុម hydroxyl ទាំងបីនៅក្នុងក្រុមគ្លុយកូសគឺខុសគ្នា ហើយឥទ្ធិពលនៃសារធាតុជំនួសដែលនៅជាប់គ្នា និង steric រារាំងក៏ខុសគ្នាដែរ។ អាស៊ីតដែលទាក់ទង និងកម្រិតនៃការបំបែកនៃក្រុម hydroxyl ទាំងបីគឺ៖ C> C> C ។ នៅពេលដែលប្រតិកម្ម etherification ត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកអាល់កាឡាំង ក្រុម C hydroxyl មានប្រតិកម្មដំបូង បន្ទាប់មកក្រុម C hydroxyl និងចុងក្រោយក្រុម C hydroxyl បឋម។ នៅពេលដែលប្រតិកម្ម esterification ត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកអាស៊ីត ការលំបាកនៃប្រតិកម្មនៃក្រុម hydroxyl នីមួយៗគឺផ្ទុយទៅនឹងលំដាប់នៃប្រតិកម្ម etherification ។ នៅពេលដែលមានប្រតិកម្មជាមួយនឹងសារធាតុជំនួសសំពីងសំពោង ឥទ្ធិពលរារាំងស្តេរីកមានឥទ្ធិពលសំខាន់ ហើយក្រុម C hydroxyl ដែលមានឥទ្ធិពលរារាំងស្តេរីចតូចជាង ងាយប្រតិកម្មជាងក្រុម C និង C hydroxyl ។

សែលុយឡូសគឺជាវត្ថុធាតុ polymer ធម្មជាតិគ្រីស្តាល់។ ភាគច្រើននៃប្រតិកម្ម esterification និង etherification គឺជាប្រតិកម្មតំណពូជនៅពេលដែល cellulose នៅតែរឹង។ ស្ថានភាពនៃការសាយភាយនៃសារធាតុប្រតិកម្មចូលទៅក្នុងសរសៃសែលុយឡូសត្រូវបានគេហៅថា ភាពអាចទៅដល់បាន។ ការរៀបចំអន្តរម៉ូលេគុលនៃតំបន់គ្រីស្តាល់ត្រូវបានរៀបចំយ៉ាងតឹងរ៉ឹង ហើយសារធាតុប្រតិកម្មអាចសាយភាយទៅផ្ទៃគ្រីស្តាល់តែប៉ុណ្ណោះ។ ការរៀបចំអន្តរម៉ូលេគុលនៅក្នុងតំបន់ amorphous គឺរលុង ហើយមានក្រុម hydroxyl សេរីបន្ថែមទៀត ដែលងាយស្រួលទាក់ទងជាមួយសារធាតុ reagents ជាមួយនឹងភាពងាយស្រួលខ្ពស់ និងងាយប្រតិកម្ម។ ជាទូទៅ វត្ថុធាតុដើមដែលមានគ្រីស្តាល់ខ្ពស់ និងទំហំគ្រីស្តាល់ធំមិនងាយប្រតិកម្មដូចវត្ថុធាតុដើមដែលមានគ្រីស្តាល់ទាប និងទំហំគ្រីស្តាល់តូចនោះទេ។ ប៉ុន្តែនេះមិនមែនជាការពិតទាំងស្រុងនោះទេ ជាឧទាហរណ៍ អត្រាអាសេទីលនៃសរសៃ viscose ស្ងួតជាមួយនឹងគ្រីស្តាល់ទាប និងគ្រីស្តាល់តូចជាងគឺទាបជាងយ៉ាងខ្លាំងនៃសរសៃកប្បាសដែលមានគ្រីស្តាល់ខ្ពស់ និងគ្រីស្តាល់ធំជាង។ នេះគឺដោយសារតែចំណុចភ្ជាប់អ៊ីដ្រូសែនមួយចំនួនត្រូវបានបង្កើតរវាងប៉ូលីម័រដែលនៅជាប់គ្នាកំឡុងពេលដំណើរការស្ងួត ដែលរារាំងការសាយភាយនៃសារធាតុប្រតិកម្ម។ ប្រសិនបើសំណើមនៅក្នុងវត្ថុធាតុដើមសែលុយឡូសសើមត្រូវបានជំនួសដោយសារធាតុរំលាយសរីរាង្គធំជាង (ដូចជាអាស៊ីតអាសេទិក បេនហ្សេន ភីរីឌីន) ហើយបន្ទាប់មកស្ងួត ប្រតិកម្មរបស់វានឹងប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំង ពីព្រោះការស្ងួតមិនអាចបណ្តេញសារធាតុរំលាយបានទាំងស្រុង ហើយមួយចំនួនធំជាង។ ម៉ូលេគុលត្រូវបានជាប់នៅក្នុង "រន្ធ" នៃវត្ថុធាតុដើមសែលុយឡូសដែលបង្កើតបានជាកោសិកាដែលមានផ្ទុក។ ចម្ងាយដែលត្រូវបានពង្រីកដោយការហើមគឺមិនងាយស្រួលក្នុងការងើបឡើងវិញដែលអំណោយផលដល់ការសាយភាយនៃសារធាតុ reagents និងលើកកម្ពស់អត្រាប្រតិកម្មនិងភាពស្មើគ្នានៃប្រតិកម្ម។ សម្រាប់ហេតុផលនេះនៅក្នុងដំណើរការនៃការផលិតដេរីវេនៃសែលុយឡូសផ្សេងៗត្រូវតែមានការព្យាបាលហើមដែលត្រូវគ្នា។ ជាធម្មតាទឹក អាស៊ីត ឬកំហាប់ជាក់លាក់នៃដំណោះស្រាយអាល់កាឡាំងត្រូវបានប្រើជាភ្នាក់ងារហើម។ លើសពីនេះទៀតភាពលំបាកនៃប្រតិកម្មគីមីនៃ pulp រលាយជាមួយនឹងសូចនាកររូបវិទ្យានិងគីមីដូចគ្នាគឺជាញឹកញាប់ខុសគ្នាខ្លាំងណាស់ដែលត្រូវបានបង្កឡើងដោយកត្តា morphological នៃប្រភេទផ្សេងគ្នានៃរុក្ខជាតិឬកោសិកាដែលមានជីវគីមីផ្សេងគ្នានិងមុខងាររចនាសម្ព័ន្ធនៅក្នុងរុក្ខជាតិដូចគ្នា។ នៃ ជញ្ជាំងបឋមនៃស្រទាប់ខាងក្រៅនៃជាតិសរសៃរុក្ខជាតិរារាំងការជ្រៀតចូលនៃសារធាតុ reagents និងប្រតិកម្មគីមីយឺត ដូច្នេះជាធម្មតាចាំបាច់ត្រូវប្រើលក្ខខណ្ឌដែលត្រូវគ្នាក្នុងដំណើរការ pulping ដើម្បីបំផ្លាញជញ្ជាំងបឋមដើម្បីទទួលបាន pulp រលាយដោយមានប្រតិកម្មប្រសើរជាងមុន។ ឧទាហរណ៍ pulp bagasse គឺជាវត្ថុធាតុដើមដែលមានប្រតិកម្មមិនល្អក្នុងការផលិត pulp viscose ។ នៅពេលរៀបចំ viscose (សែលុយឡូស xanthate alkali ដំណោះស្រាយ) កាបូន disulfide កាន់តែច្រើនត្រូវបានប្រើប្រាស់ជាងកប្បាស linter pulp និង pulp ឈើ។ អត្រានៃការច្រោះគឺទាបជាង viscose ដែលរៀបចំជាមួយ pulps ផ្សេងទៀត។ នេះគឺដោយសារតែជញ្ជាំងចម្បងនៃកោសិកាជាតិសរសៃអំពៅមិនត្រូវបានខូចខាតយ៉ាងត្រឹមត្រូវក្នុងអំឡុងពេល pulping និងការរៀបចំនៃ cellulose អាល់កាឡាំងដោយវិធីសាស្រ្តសាមញ្ញដែលបណ្តាលឱ្យមានការលំបាកក្នុងប្រតិកម្មលឿង។

Pre-hydrolyzed alkaline pulp fibers] និងរូបភាពទី 2 [សរសៃ pulp bagasse បន្ទាប់ពី alkali impregnation] គឺជារូបភាពស្កែនមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងនៃផ្ទៃនៃសរសៃ bagasse បន្ទាប់ពីដំណើរការអាល់កាឡាំងមុន hydrolyzed និងការ impregnation អាល់កាឡាំងធម្មតារៀងៗខ្លួន អតីតនៅតែអាចមើលឃើញ ជម្រះរណ្តៅ; ក្រោយមកទៀត ទោះបីជារណ្តៅបាត់ដោយសារតែការហើមនៃដំណោះស្រាយអាល់កាឡាំងក៏ដោយ ជញ្ជាំងបឋមនៅតែគ្របដណ្តប់សរសៃទាំងមូល។ ប្រសិនបើ "impregnation ទីពីរ" ( impregnation ធម្មតាតាមពីក្រោយដោយ impregnation ទីពីរជាមួយនឹងដំណោះស្រាយអាល់កាឡាំងពនឺដោយមានប្រសិទ្ធិភាពហើមធំ) ឬការជ្រលក់ - កិន ( impregnation ទូទៅរួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយនឹងការកិនមេកានិច) ប្រតិកម្មពណ៌លឿងអាចដំណើរការបានយ៉ាងរលូនអត្រានៃការច្រោះ viscose ។ ត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំង។ នេះគឺដោយសារតែវិធីសាស្រ្តទាំងពីរខាងលើអាចរបកចេញពីជញ្ជាំងបឋម ដោយលាតត្រដាងស្រទាប់ខាងក្នុងនៃប្រតិកម្មងាយស្រួល ដែលអំណោយផលដល់ការជ្រៀតចូលនៃសារធាតុ reagents និងធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវដំណើរការប្រតិកម្ម (រូបភាពទី 3 [ការជ្រាបចូលបន្ទាប់បន្សំនៃជាតិសរសៃ pulp bagasse ], រូប។ កិនម្សៅ Bagasse Pulp Fibers]).

ក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានឆ្នាំចុងក្រោយនេះ ប្រព័ន្ធសារធាតុរំលាយមិន aqueous ដែលអាចរំលាយ cellulose ដោយផ្ទាល់បានលេចឡើង។ ដូចជា dimethylformamide និង NO, dimethyl sulfoxide និង paraformaldehyde និងសារធាតុរំលាយចម្រុះផ្សេងទៀត ជាដើម អាចឱ្យសែលុយឡូសឆ្លងកាត់ប្រតិកម្មដូចគ្នា។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ច្បាប់មួយចំនួនដែលបានរៀបរាប់ខាងលើនៃប្រតិកម្មក្រៅដំណាក់កាលលែងអនុវត្តទៀតហើយ។ ឧទាហរណ៍ នៅពេលរៀបចំ cellulose diacetate ដែលរលាយក្នុងអាសេតូន វាមិនចាំបាច់ក្នុងការឆ្លងកាត់ការ hydrolysis នៃ cellulose triacetate នោះទេ ប៉ុន្តែអាចត្រូវបាន esterified ដោយផ្ទាល់រហូតដល់ DS គឺ 2 ។