ອະນຸພັນ cellulose ແມ່ນຫຍັງ?

ອະນຸພັນຂອງເຊລູໂລສແມ່ນຜະລິດໂດຍ esterification ຫຼື etherification ຂອງກຸ່ມ hydroxyl ໃນໂພລີເມີເຊລູໂລສທີ່ມີທາດເຄມີ. ອີງຕາມຄຸນລັກສະນະໂຄງສ້າງຂອງຜະລິດຕະພັນປະຕິກິລິຍາ, ອະນຸພັນ cellulose ສາມາດແບ່ງອອກເປັນສາມປະເພດ: cellulose ethers, cellulose esters, ແລະ cellulose ether esters. cellulose esters ທີ່ຖືກນໍາໃຊ້ໃນການຄ້າຕົວຈິງແມ່ນ: cellulose nitrate, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate ແລະ cellulose xanthate. Cellulose ethers ປະກອບມີ: methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, cyanoethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose ແລະ hydroxypropyl methyl cellulose. ນອກຈາກນັ້ນ, ມີ ester ether ອະນຸພັນປະສົມ.

ຄຸນສົມບັດແລະການນໍາໃຊ້ ໂດຍຜ່ານການຄັດເລືອກຂອງ reagents ທົດແທນແລະການອອກແບບຂະບວນການ, ຜະລິດຕະພັນສາມາດລະລາຍໃນນ້ໍາ, ເຈືອຈາງການແກ້ໄຂ alkali ຫຼື solvent ອິນຊີ, ຫຼືມີຄຸນສົມບັດ thermoplastic, ແລະສາມາດໄດ້ຮັບການນໍາໃຊ້ເພື່ອຜະລິດເສັ້ນໄຍເຄມີ, ຮູບເງົາ, ຖານຮູບເງົາ, ພາດສະຕິກ, insulating. ວັດສະດຸ, ການເຄືອບ, slurry, ການກະຈາຍຂອງໂພລີເມີລິກ, ສານເສີມອາຫານແລະຜະລິດຕະພັນເຄມີປະຈໍາວັນ. ຄຸນສົມບັດຂອງອະນຸພັນ cellulose ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບລັກສະນະຂອງສານທົດແທນ, ລະດັບ DS ຂອງສາມກຸ່ມ hydroxyl ໃນກຸ່ມ glucose ທີ່ຖືກທົດແທນ, ແລະການແຜ່ກະຈາຍຂອງ substituents ຕາມລະບົບຕ່ອງໂສ້ macromolecular. ເນື່ອງຈາກຄວາມສຸ່ມຂອງຕິກິຣິຍາ, ຍົກເວັ້ນຜະລິດຕະພັນທົດແທນທີ່ເປັນເອກະພາບໃນເວລາທີ່ທັງຫມົດສາມກຸ່ມ hydroxyl ຖືກທົດແທນ (DS ແມ່ນ 3), ໃນກໍລະນີອື່ນໆ (ຕິກິຣິຍາ homogeneous ຫຼືຕິກິຣິຍາ heterogeneous), ສາມຕໍາແຫນ່ງທົດແທນທີ່ແຕກຕ່າງກັນຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນໄດ້ຮັບ: ຜະລິດຕະພັນປະສົມກັບ. ກຸ່ມ glucosyl ທີ່ບໍ່ທົດແທນ: ① monosubstituted (DS ແມ່ນ 1, C, C ຫຼືຕໍາແຫນ່ງ C ແມ່ນທົດແທນ, ສູດໂຄງສ້າງເບິ່ງ cellulose); ② disubstituted (DS ແມ່ນ 2, C, C, C, C, C ຫຼື C, C ຕໍາແຫນ່ງຖືກທົດແທນ); ③ ການທົດແທນເຕັມ (DS ແມ່ນ 3). ດັ່ງນັ້ນ, ຄຸນສົມບັດຂອງອະນຸພັນ cellulose ດຽວກັນກັບມູນຄ່າການທົດແທນດຽວກັນອາດຈະແຕກຕ່າງກັນຫຼາຍ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, cellulose diacetate esterified ໂດຍກົງກັບ DS ຂອງ 2 ແມ່ນ insoluble ໃນ acetone, ແຕ່ cellulose diacetate ທີ່ໄດ້ຮັບໂດຍການ saponification ຂອງ cellulose triacetate esterified ຢ່າງເຕັມສ່ວນສາມາດລະລາຍຫມົດໃນ acetone. heterogeneity ຂອງການທົດແທນນີ້ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບກົດຫມາຍພື້ນຖານຂອງ cellulose ester ແລະປະຕິກິລິຍາ etherification.

ກົດຫມາຍພື້ນຖານຂອງ cellulose esterification ແລະການຕິກິຣິຍາ etherification ໃນໂມເລກຸນ cellulose, ຕໍາແຫນ່ງຂອງສາມກຸ່ມ hydroxyl ໃນກຸ່ມ glucose ແມ່ນແຕກຕ່າງກັນ, ແລະອິດທິພົນຂອງ substituents ທີ່ຢູ່ໃກ້ຄຽງແລະການຂັດຂວາງ steric ແມ່ນແຕກຕ່າງກັນ. ຄວາມ​ເປັນ​ກົດ​ຂອງ​ສົມ​ທຽບ​ແລະ​ລະ​ດັບ​ຂອງ​ການ dissociation ຂອງ​ສາມ​ກຸ່ມ hydroxyl ແມ່ນ​: C​> C​> C​. ເມື່ອປະຕິກິລິຍາ etherification ດໍາເນີນຢູ່ໃນສື່ທີ່ເປັນດ່າງ, ກຸ່ມ C hydroxyl ປະຕິກິລິຍາທໍາອິດ, ຫຼັງຈາກນັ້ນກຸ່ມ C hydroxyl, ແລະສຸດທ້າຍແມ່ນກຸ່ມ C hydroxyl ຕົ້ນຕໍ. ໃນເວລາທີ່ຕິກິຣິຍາ esterification ດໍາເນີນຢູ່ໃນຂະຫນາດກາງເປັນກົດ, ຄວາມຫຍຸ້ງຍາກຂອງຕິກິຣິຍາຂອງແຕ່ລະກຸ່ມ hydroxyl ແມ່ນກົງກັນຂ້າມກັບຄໍາສັ່ງຂອງຕິກິຣິຍາ etherification. ໃນເວລາທີ່ປະຕິກິລິຍາກັບທາດປະຕິກິລິຍາທົດແທນທີ່ໃຫຍ່ຫຼວງ, ຜົນກະທົບຂັດຂວາງ steric ມີອິດທິພົນທີ່ສໍາຄັນ, ແລະກຸ່ມ C hydroxyl ທີ່ມີຜົນກະທົບຂັດຂວາງ steric ຂະຫນາດນ້ອຍແມ່ນງ່າຍຕໍ່ການປະຕິກິລິຍາຫຼາຍກ່ວາກຸ່ມ C ແລະ C hydroxyl.

Cellulose ເປັນໂພລີເມີທໍາມະຊາດທີ່ເກີດເປັນກ້ອນ. ສ່ວນໃຫຍ່ຂອງປະຕິກິລິຍາ esterification ແລະ etherification ແມ່ນປະຕິກິລິຍາ heterogeneous ໃນເວລາທີ່ cellulose ຍັງຄົງແຂງ. ສະຖານະຂອງການແຜ່ກະຈາຍຂອງປະຕິກິລິຍາປະຕິກິລິຢາເຂົ້າໄປໃນເສັ້ນໄຍ cellulose ເອີ້ນວ່າຄວາມສາມາດໃນການເຂົ້າເຖິງ. ການຈັດລຽງລະຫວ່າງໂມເລກຸນຂອງພາກພື້ນຜລຶກຖືກຈັດລຽງຢ່າງແຫນ້ນຫນາ, ແລະທາດ reagent ພຽງແຕ່ສາມາດແຜ່ລາມໄປສູ່ພື້ນຜິວຂອງຜລຶກ. ການຈັດລຽງລະຫວ່າງໂມເລກຸນໃນພາກພື້ນອະສະລິຍະແມ່ນວ່າງ, ແລະມີກຸ່ມ hydroxyl ຟຣີຫຼາຍທີ່ງ່າຍຕໍ່ການຕິດຕໍ່ກັບທາດ reagents, ມີການເຂົ້າເຖິງສູງແລະປະຕິກິລິຍາງ່າຍ. ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ, ວັດຖຸດິບທີ່ມີ crystallinity ສູງແລະຂະຫນາດໄປເຊຍກັນຂະຫນາດໃຫຍ່ແມ່ນບໍ່ງ່າຍທີ່ຈະ react ເປັນວັດຖຸດິບທີ່ມີ crystallinity ຕ່ໍາແລະຂະຫນາດໄປເຊຍກັນຂະຫນາດນ້ອຍ. ແຕ່ນີ້ບໍ່ແມ່ນຄວາມຈິງທັງຫມົດ, ສໍາລັບການຍົກຕົວຢ່າງ, ອັດຕາ acetylation ຂອງເສັ້ນໃຍ viscose ແຫ້ງທີ່ມີ crystallinity ຕ່ໍາແລະ crystallinity ຂະຫນາດນ້ອຍແມ່ນຕ່ໍາຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຂອງເສັ້ນໄຍຝ້າຍທີ່ມີ crystallinity ສູງແລະ crystallinity ຂະຫນາດໃຫຍ່. ນີ້ແມ່ນຍ້ອນວ່າບາງຈຸດຜູກມັດຂອງໄຮໂດເຈນຖືກສ້າງຂື້ນລະຫວ່າງໂພລີເມີທີ່ຕິດກັນໃນລະຫວ່າງຂະບວນການແຫ້ງ, ເຊິ່ງຂັດຂວາງການແຜ່ກະຈາຍຂອງ reagents. ຖ້າຄວາມຊຸ່ມຊື້ນໃນວັດຖຸດິບ cellulose ປຽກຖືກທົດແທນດ້ວຍສານລະລາຍອິນຊີຂະຫນາດໃຫຍ່ (ເຊັ່ນ: ອາຊິດອາຊິດອາຊິດ, benzene, pyridine) ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນແຫ້ງ, ປະຕິກິລິຍາຂອງມັນຈະປັບປຸງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ເພາະວ່າການແຫ້ງແລ້ງບໍ່ສາມາດຂັບໄລ່ສານລະລາຍອອກຫມົດ, ແລະບາງສ່ວນຂະຫນາດໃຫຍ່ກວ່າ. ໂມເລກຸນຖືກຕິດຢູ່ໃນ "ຮູ" ຂອງວັດຖຸດິບ cellulose, ປະກອບເປັນອັນທີ່ເອີ້ນວ່າ cellulose ບັນຈຸ. ໄລຍະຫ່າງທີ່ໄດ້ຮັບການຂະຫຍາຍໂດຍການໃຄ່ບວມບໍ່ງ່າຍທີ່ຈະຟື້ນຕົວ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການແຜ່ກະຈາຍຂອງ reagents, ແລະສົ່ງເສີມອັດຕາການຕິກິຣິຍາແລະຄວາມເປັນເອກະພາບຂອງຕິກິຣິຍາ. ສໍາລັບເຫດຜົນນີ້, ໃນຂະບວນການຜະລິດຂອງອະນຸພັນ cellulose ຕ່າງໆ, ຕ້ອງມີການປິ່ນປົວອາການໃຄ່ບວມທີ່ສອດຄ້ອງກັນ. ປົກກະຕິແລ້ວນ້ໍາ, ອາຊິດຫຼືຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນທີ່ແນ່ນອນຂອງການແກ້ໄຂ alkali ແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ເປັນຕົວແທນການໃຄ່ບວມ. ນອກຈາກນັ້ນ, ຄວາມຫຍຸ້ງຍາກຂອງປະຕິກິລິຢາເຄມີຂອງເນື້ອເຍື່ອລະລາຍທີ່ມີຕົວຊີ້ວັດທາງກາຍະພາບແລະເຄມີດຽວກັນມັກຈະແຕກຕ່າງກັນຫຼາຍ, ເຊິ່ງເກີດຈາກປັດໃຈ morphological ຂອງພືດຊະນິດຕ່າງໆຫຼືຈຸລັງທີ່ມີການເຮັດວຽກທາງຊີວະເຄມີແລະໂຄງສ້າງທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນພືດດຽວກັນ. ຂອງ. ກໍາແພງປະຖົມຂອງຊັ້ນນອກຂອງເສັ້ນໄຍພືດຂັດຂວາງການເຈາະຂອງ reagents ແລະປະຕິກິລິຍາທາງເຄມີ retards, ສະນັ້ນມັນຈໍາເປັນຕ້ອງໃຊ້ເງື່ອນໄຂທີ່ສອດຄ້ອງກັນໃນຂະບວນການແຍກເນື້ອເຍື່ອເພື່ອທໍາລາຍກໍາແພງຕົ້ນຕໍເພື່ອໃຫ້ໄດ້ເນື້ອເຍື່ອທີ່ລະລາຍດ້ວຍປະຕິກິລິຍາທີ່ດີກວ່າ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ເນື້ອເຍື່ອ bagasse ເປັນວັດຖຸດິບທີ່ມີປະຕິກິລິຍາທີ່ບໍ່ດີໃນການຜະລິດເນື້ອເຍື່ອ viscose. ໃນ​ເວ​ລາ​ທີ່​ການ​ກະ​ກຽມ viscose (cellulose xanthate alkali ການ​ແກ້​ໄຂ​)​, disulfide ກາກ​ບອນ​ຫຼາຍ​ກ​່​ວາ​ເນື້ອ​ເຍື່ອ linter ຝ້າຍ​ແລະ​ເນື້ອ​ເຍື່ອ​ໄມ້​. ອັດຕາການກັ່ນຕອງແມ່ນຕໍ່າກວ່າ viscose ທີ່ກຽມໄວ້ກັບເນື້ອເຍື່ອອື່ນໆ. ນີ້ແມ່ນຍ້ອນວ່າຝາຕົ້ນຕໍຂອງຈຸລັງເສັ້ນໄຍອ້ອຍບໍ່ໄດ້ຮັບຄວາມເສຍຫາຍຢ່າງຖືກຕ້ອງໃນລະຫວ່າງການປອກເປືອກແລະການກະກຽມເຊນລູໂລ alkali ໂດຍວິທີທໍາມະດາ, ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນປະຕິກິລິຍາສີເຫຼືອງ.

Pre-hydrolyzed alkaline ເສັ້ນໄຍ bagasse ທີ່ເປັນດ່າງ] ແລະຮູບ 2 [ເສັ້ນໄຍເນື້ອເຍື່ອ bagasse ຫຼັງຈາກ impregnation alkali] ແມ່ນຮູບພາບການສະແກນກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກໂຕຣນິກຂອງພື້ນຜິວຂອງເສັ້ນໄຍ bagasse ຫຼັງຈາກຂະບວນການເປັນດ່າງກ່ອນ hydrolyzed ແລະ impregnation ເປັນດ່າງທໍາມະດາຕາມລໍາດັບ, ອະດີດຍັງສາມາດເຫັນໄດ້. ຂຸມທີ່ຈະແຈ້ງ; ໃນທີ່ສຸດ, ເຖິງແມ່ນວ່າຂຸມຈະຫາຍໄປຍ້ອນການໃຄ່ບວມຂອງການແກ້ໄຂເປັນດ່າງ, ກໍາແພງຕົ້ນຕໍຍັງກວມເອົາເສັ້ນໄຍທັງຫມົດ. ຖ້າ "impregnation ທີສອງ" (impregnation ທໍາມະດາຕາມດ້ວຍ impregnation ທີສອງດ້ວຍການແກ້ໄຂ alkali ເຈືອຈາງທີ່ມີຜົນກະທົບການໃຄ່ບວມຂະຫນາດໃຫຍ່) ຫຼືການຈຸ່ມ (impregnation ທົ່ວໄປລວມກັບການ grinding ກົນຈັກ), ຕິກິຣິຍາສີເຫຼືອງສາມາດດໍາເນີນໄປຢ່າງລຽບງ່າຍ, ອັດຕາການຕອງ viscose. ໄດ້ຮັບການປັບປຸງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ນີ້ແມ່ນຍ້ອນວ່າທັງສອງວິທີການຂ້າງເທິງນີ້ສາມາດປອກເປືອກອອກຈາກຝາຕົ້ນຕໍ, exposing ຊັ້ນໃນຂອງຕິກິຣິຍາທີ່ຂ້ອນຂ້າງງ່າຍ, ທີ່ເອື້ອອໍານວຍຕໍ່ການ penetration ຂອງ reagents ແລະປັບປຸງການປະຕິບັດຕິກິຣິຍາ (ຮູບ 3 [impregnation ມັດທະຍົມຂອງເສັ້ນໄຍພືດ bagasse. ], Fig. Grinding Bagasse Pulp Fibers]).

ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ລະບົບສານລະລາຍທີ່ບໍ່ມີນ້ໍາທີ່ສາມາດລະລາຍເຊນລູໂລສໂດຍກົງໄດ້ເກີດຂື້ນ. ເຊັ່ນ: dimethylformamide ແລະ NO, dimethyl sulfoxide ແລະ paraformaldehyde, ແລະສານລະລາຍປະສົມອື່ນໆ, ແລະອື່ນໆ, ເຮັດໃຫ້ cellulose ດໍາເນີນການຕິກິຣິຍາ homogeneous. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ບາງກົດຫມາຍທີ່ໄດ້ກ່າວມາຂ້າງເທິງຂອງປະຕິກິລິຍານອກໄລຍະບໍ່ຖືກນໍາໃຊ້ອີກຕໍ່ໄປ. ຕົວຢ່າງ, ເມື່ອກະກຽມ cellulose diacetate ທີ່ລະລາຍໃນ acetone, ມັນບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ຮັບການ hydrolysis ຂອງ cellulose triacetate, ແຕ່ສາມາດ esterified ໂດຍກົງຈົນກ່ວາ DS ແມ່ນ 2.