Ahoana no hanaovana cellulose etera?

Cellulose etera dia karazana derivative cellulose azo amin'ny fanovana etherification ny cellulose. Izany no be mpampiasa noho ny tena matevina matevina, emulsification, fampiatoana, sarimihetsika fananganana, fiarovana colloid, hamandoana fihazonana, ary adhesion fananana. Manana anjara toerana lehibe amin’ny fampivoarana ny toekarem-pirenena amin’ny fikarohana siantifika sy ny sehatra indostrialy toy ny sakafo, fanafody, fanamboarana taratasy, coatings, akora fanorenana, fanarenana solika, lamba ary singa elektronika. Ato amin'ity lahatsoratra ity, nodinihina ny fivoaran'ny fikarohana momba ny fanovana etherification ny cellulose.

celluloseEterano polymère organika be indrindra amin'ny natiora. Izy io dia azo havaozina, maitso ary biocompatible. Akora fototra manan-danja ho an'ny injeniera simika izy io. Araka ny substituents samihafa amin'ny molekiola azo avy amin'ny fanehoan-kevitra etherification, dia azo zaraina ho etera tokana sy mifangaro. cellulose etera.Eto izahay mandinika ny fivoaran'ny fikarohana momba ny synthesis ny etera tokana, ao anatin'izany ny alkyl ethers, hydroxyalkyl ethers, carboxyalkyl ethers, ary mixed ethers.

Teny fototra: cellulose Etera, éterification, éter tokana, éter mixte, fandrosoana fikarohana

1.Etherification fanehoan-kevitra ny cellulose

Ny fanehoan-kevitra etherification ny cellulose Etera no tena zava-dehibe indrindra cellulose derivatization fanehoan-kevitra.Etherification ny cellulose dia andian-derivatives vokarina amin'ny alalan'ny fihetsiky ny hydroxyl vondrona amin'ny cellulose rojo molekiola amin'ny alkylating agents eo ambanin'ny alkaline fepetra. Misy karazany maro ny vokatra cellulose etera, izay azo zaraina ho etera tokana sy etera mifangaro araka ny substituents samy hafa amin'ny molekiola azo avy amin'ny fanehoan-kevitra etherification. Ny etera tokana dia azo zaraina ho alkyl ethers, hydroxyalkyl ethers ary carboxyalkyl ethers, ary ny etera mifangaro dia manondro ireo etera misy vondrona roa na maromaro mifandray amin'ny firafitry ny molekiola. Anisan'ireo vokatra cellulose etera, carboxymethyl cellulose (CMC), hydroxyethyl cellulose (HEC), hydroxypropyl cellulose (HPC), hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) no aseho, anisan'izany ny vokatra sasany.

2. Synthesis ny cellulose etera

2.1 Synthesis ny etera tokana

Ny etera tokana dia misy alkyl ethers (toy ny ethyl cellulose, propyl cellulose, phenyl cellulose, cyanoethyl cellulose, sns.), Hydroxyalkyl ethers (toy ny hydroxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, sns.), Carboxyalkyl ethers (toy ny carboxymethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, carboxymethyl cellulose. sns.).

2.1.1 Synthesis ny alkyl etera

Berglund et al dia nikarakara cellulose tamin'ny vahaolana NaOH nampiana ethyl chloride voalohany, ary nampiana methyl chloride tamin'ny hafanana 65°C ny 90°C sy tsindry 3bar hatramin'ny 15bar, ary nihetsika mba hamokatra etera methyl cellulose. Ity fomba ity dia mety ho tena mahomby Mba hahazoana etera methyl cellulose mety levona anaty rano miaraka amin'ny ambaratonga fanoloana samihafa.

Ny ethylcellulose dia granule na vovoka thermoplastic fotsy. Ny entam-barotra ankapobeny dia misy 44% ~ 49% ethoxy. Mety levona amin'ny ankamaroan'ny solvent organika, tsy mety levona anaty rano. ny pulp na landihazo linters amin'ny 40% ~ 50% ny sodium hydroxide aqueous vahaolana, ary ny alkalized cellulose dia ethoxylated amin'ny ethyl klôro mba hamokarana ethyl cellulose. nahavita nanamboatra ethyl cellulose (EC) miaraka amin'ny votoaty ethoxy 43,98% amin'ny fomba dingana iray amin'ny alàlan'ny fihetsika cellulose miaraka amin'ny ethyl chloride sy ny sodium hydroxide be loatra, mampiasa toluene ho toy ny diluent. Toluene dia nampiasaina ho toy ny diluent tamin'ny fanandramana. Nandritra ny fanehoan-kevitra etherification, dia tsy vitan'ny hoe mampiroborobo ny diffusion ny ethyl klôro amin'ny alkali cellulose, fa koa handrava ny tena nisolo ny ethyl cellulose. Mandritra ny fanehoan-kevitra, ny ampahany tsy mihetsiketsika dia mety hiharihary tsy tapaka, ka mahatonga ny eterification agent Mora ny manafika, ka ny fihetsiky ny ethylation dia miova avy amin'ny heterogène ho homogeneous, ary ny fizarana ny substituents ao amin'ny vokatra dia mitovy kokoa.

nampiasa ethyl bromide ho etherification agent sy tetrahydrofuran ho diluent mba synthesize ethyl cellulose (EC), ary mampiavaka ny firafitry ny vokatra amin'ny alalan'ny infrared spectroscopy, nokleary andriamby resonance sy gel permeation chromatography. Kajy fa ny haavon'ny fanoloana ny ethyl cellulose synthesized dia eo amin'ny 2.5, ny molekiola fizarana faobe dia tery, ary manana solubility tsara amin'ny organika solvent.

cyanoethyl cellulose (CEC) amin'ny alalan'ny fomba homogeneous sy heterogeneous mampiasa cellulose amin'ny ambaratonga samihafa amin'ny polymerization ho akora, ary nanomana fitaovana matevina CEC amin'ny alàlan'ny fanariana vahaolana sy fanerena mafana. Porous CEC membranes dia nomanina tamin'ny alalan'ny solvent-induced phase separation (NIPS), ary ny barium titanate / cyanoethyl cellulose (BT / CEC) nanocomposite membrane dia nomanin'ny teknolojia NIPS, ary nodinihina ny rafitra sy ny fananany.

nampiasa ny tena novolavolain'ny cellulose solvent (alkali / urea vahaolana) ho toy ny fanehoan-kevitra antonony mba homogeneously synthesize cyanoethyl cellulose (CEC) amin'ny acrylonitrile ho etherification mpandraharaha, ary nanao fikarohana momba ny rafitra, fananana sy ny fampiharana ny vokatra. mianatra lalina. Ary amin'ny alalan'ny fanaraha-maso ny toe-javatra fanehoan-kevitra isan-karazany, dia afaka mahazo andiana CECs misy sanda DS manomboka amin'ny 0.26 ka hatramin'ny 1.81.

2.1.2 Synthesis ny hydroxyalkyl etera

Fan Junlin et al nanomana hydroxyethyl cellulose (HEC) ao amin'ny 500 L reactor mampiasa landihazo voadio ho akora sy 87,7% isopropanol-rano ho solvent amin'ny dingana iray alkalization, dingana-by-dingana neutralization sy ny dingana-by-dingana etherification. . Ny valiny dia naneho fa ny hydroxyethyl cellulose (HEC) voaomana dia manana MS fanoloana molar amin'ny 2.2-2.9, mahatratra ny fenitra kalitao mitovy amin'ny vokatra ara-barotra Dows 250 HEC miaraka amin'ny fanoloana molar 2.2-2.4. Ny fampiasana ny HEC amin'ny famokarana loko vita amin'ny latex dia afaka manatsara ny toetran'ny famolavolana sarimihetsika sy ny fanamafisam-peo amin'ny loko lateks.

Liu Dan sy ny hafa dia niresaka momba ny fanomanana ny quaternary ammonium salt cationic hydroxyethyl cellulose amin'ny fomba semi-maina hydroxyethyl cellulose (HEC) sy 2,3-epoxypropyltrimethylammonium klôro (GTA) eo ambanin'ny hetsika alkali catalysis. fepetra etera. Nohadihadiana ny fiantraikan'ny fampidirana hydroxyethyl cellulose etera cationic amin'ny taratasy. Ny valin'ny fanandramana dia mampiseho fa: ao amin'ny pulp hazo mafy bleached, raha ny fanoloana ny cationic hydroxyethyl cellulose etera dia 0,26, ny fitambaran'ny tahan'ny fihazonana mitombo 9%, ary ny rano filtration tahan'ny mitombo 14%; ao amin'ny pulp hazo mafy bleached, rehefa Rehefa ny habetsahan'ny cationic hydroxyethyl cellulose etera dia 0,08% ny pulp fibre, dia manana fiantraikany lehibe manamafy ny taratasy; Ny lehibe kokoa ny haavon'ny fanoloana ny cationic cellulose etera, ny lehibe kokoa ny cationic fiampangana hakitroky, ary ny tsara kokoa ny fanamafisana ny vokany.

Zhanhong dia mampiasa ny fomba synthesis dingana ranon-javatra mba hanomanana hydroxyethyl cellulose amin'ny sandan'ny viscosity 5.×104mPa·s na mihoatra ary ny sandan'ny lavenona latsaky ny 0,3% amin'ny alàlan'ny dingana roa amin'ny alkalization sy etherification. Fomba roa alkalization no nampiasaina. Ny fomba voalohany dia ny fampiasana acetone ho diluent. Ny akora manta cellulose dia miorina mivantana amin'ny fifantohana sasany amin'ny vahaolana amin'ny sodium hydroxide. Rehefa vita ny fihetsiketsehan'ny basification dia ampiana mpandraharaha etherification mba hanatanterahana mivantana ny fanehoan-kevitra etherification. Ny fomba faharoa dia ny cellulose manta akora dia alkalized amin'ny aqueous vahaolana ny sodium hydroxide sy urea, ary ny alkali cellulose voaomana amin'ity fomba ity dia tsy maintsy poritra mba hanesorana ny lye be loatra alohan'ny etherification fanehoan-kevitra. Ny valin'ny fanandramana dia mampiseho fa ny anton-javatra toy ny habetsahan'ny diluent voafantina, ny habetsahan'ny ethylene oxide ampiana, ny fotoana alkalization, ny mari-pana sy ny fotoanan'ny fanehoan-kevitra voalohany, ary ny hafanana sy ny fotoanan'ny fanehoan-kevitra faharoa dia misy fiantraikany lehibe amin'ny fampisehoana. ny vokatra.

Xu Qin et al. nanao fanehoan-kevitra etherification ny alkali cellulose sy propylène oxide, ary synthesized hydroxypropyl cellulose (HPC) amin'ny ambany ambaratonga fanoloana amin'ny alalan'ny entona-solid dingana fomba. Ny fiantraikan'ny ampahany betsaka amin'ny oxide propylène, ny tahan'ny squeeze ary ny mari-pana etherification amin'ny haavon'ny etherification ny HPC sy ny fampiasana mahomby ny oxide propylene dia nodinihina. Ny valiny dia naneho fa ny fepetra tsara indrindra amin'ny synthesis ny HPC dia propylene oxide mass fraction 20% (mass ratio to cellulose), alkali cellulose extrusion ratio 3.0, ary etherification temperature 60°C. Ny fitsapana ny rafitry ny HPC amin'ny alàlan'ny resonance andriamby nokleary dia mampiseho fa ny haavon'ny etherification ny HPC dia 0.23, ny tahan'ny fampiasana mahomby amin'ny oxide propylene dia 41.51%, ary ny rojo molekiola cellulose dia mifandray tsara amin'ny vondrona hydroxypropyl.

Kong Xingjie et al. nanomana hydroxypropyl cellulose amin'ny ionic ranon-javatra ho toy ny solvent mba hahatsapa ny homogeneous fanehoan-kevitra ny cellulose mba hahatsapa ny dalàna ny fanehoan-kevitra dingana sy ny vokatra. Nandritra ny fanandramana, ny synthetic imidazole phosphate ionic liquid 1, 3-diethylimidazole diethyl phosphate dia nampiasaina mba handravana ny microcrystalline cellulose, ary ny hydroxypropyl cellulose dia azo tamin'ny alàlan'ny alkalization, etherification, acidification ary fanasana.

2.1.3 Synthesis ny carboxyalkyl etera

Ny cellulose carboxymethyl mahazatra indrindra dia carboxymethyl cellulose (CMC). Ny vahaolana aqueous ny carboxymethyl cellulose dia manana ny asan'ny thickening, sarimihetsika mamorona, fatorana, rano fitehirizana, colloid fiarovana, emulsification sy fampiatoana, ary be mpampiasa amin'ny fanasana. Pharmaceuticals, sakafo, toothpaste, lamba, fanontam-pirinty sy fandokoana, fanamboarana taratasy, solitany, harena ankibon'ny tany, fanafody, seramika, singa elektronika, fingotra, loko, pestisida, kosmetika, hoditra, plastika ary fandavahana menaka, sns.

Tamin'ny 1918, i German E. Jansen dia namorona ny fomba synthesis ny carboxymethyl cellulose. Tamin'ny taona 1940, ny orinasa Kalle an'ny orinasa IG Farbeninaustrie alemà dia nahatsapa ny famokarana indostrialy. Tamin'ny taona 1947, ny orinasa Wyandotle Chemical any Etazonia dia nahavita nanamboatra dingana famokarana mitohy. Ny fireneko dia nametraka voalohany tao amin'ny famokarana indostrialy CMC tao Shanghai Celluloid Factory tamin'ny 1958. Carboxymethyl cellulose dia etera cellulose novokarina avy amin'ny landihazo voadio eo ambanin'ny asan'ny hydroxide sodium sy ny asidra chloroacetic. Ny fomba famokarana indostrialy dia azo zaraina ho sokajy roa: fomba mifototra amin'ny rano sy fomba mifototra amin'ny solvent araka ny haino aman-jery etherification samihafa. Ny fizotry ny fampiasana ny rano ho toy ny haino aman-jery fanehoan-kevitra dia antsoina hoe ny rano antonony fomba, ary ny dingana misy solvent organika ao amin'ny fanehoan-kevitra dia antsoina hoe ny solvent fomba.

Miaraka amin'ny fampitomboana ny fikarohana sy ny fandrosoan'ny teknolojia, ny fepetra fanehoan-kevitra vaovao dia nampiharina tamin'ny synthesis ny carboxymethyl cellulose, ary ny rafitra solvent vaovao dia misy fiantraikany lehibe amin'ny fizotran'ny fanehoan-kevitra na ny kalitaon'ny vokatra. Olaru et al. Hita fa ny fanehoan-kevitra carboxymethylation amin'ny cellulose mampiasa rafitra mifangaro ethanol-acetone dia tsara kokoa noho ny ethanol na acetone irery. Nicholson et al. Ao amin'ny rafitra, CMC miaraka amin'ny fanoloana ambany dia nomanina. Philipp et al dia nanomana CMC nisolo tena tamin'ny N-methylmorpholine-N oxide sy N, N dimethylacetamide / lithium chloride solvent rafitra tsirairay avy. Cai et al. namolavola fomba fanomanana CMC amin'ny rafitra solvent NaOH/urea. Ramos et al. nampiasa ny DMSO / tetrabutylammonium fluoride ionic rafitra ranoka ho toy ny solvent ho carboxymethylate ny cellulose akora voadio avy amin'ny landihazo sy sisal, ary nahazo vokatra CMC amin'ny ambaratonga fanoloana avo toy ny 2.17. Chen Jinghuan et al. nampiasa cellulose amin'ny avo pulp concentration (20%) ho akora, ny sodium hydroxide sy acrylamide ho fanovana reagents, nanao carboxyethylation fanovana fanehoan-kevitra amin'ny fotoana sy ny mari-pana, ary farany nahazo carboxyethyl base cellulose. Ny votoatin'ny carboxyethyl amin'ny vokatra novaina dia azo fehezina amin'ny fanovana ny habetsahan'ny hydroxide sodium sy acrylamide.

2.2 Synthesis ny etera mifangaro

Hydroxypropyl methyl cellulose etera dia karazana tsy polar cellulose etera levona anaty rano mangatsiaka azo avy amin'ny voajanahary cellulose amin'ny alalan'ny alkalization sy etherification fanovana. Izy io dia alkalized amin'ny vahaolana ny sodium hydroxide ary nanampy be dia be ny habetsahan'ny isopropanol sy toluene solvent, ny etherification mpandraharaha izay manaiky dia methyl chloride sy propylene oxide.

Dai Mingyun et al. nampiasa hydroxyethyl cellulose (HEC) ho toy ny backbone ny hydrophilic polymer, ary grefy ny hydrophobizing agent butyl glycidyl etera (BGE) eo amin'ny hazondamosiko amin'ny alalan'ny fanehoan-kevitra etherification hanitsy ny hydrophobic vondrona butyl vondrona. Ny haavon'ny fanoloana ny vondrona, ka manana sanda mandanjalanja hydrophilic-lipophilic mety, ary voaomana ny 2-hydroxy-3-butoxypropyl hydroxyethyl cellulose (HBPEC) mamaly ny mari-pana; Ny fitaovana miasa amin'ny cellulose dia manome fomba vaovao amin'ny fampiharana ny fitaovana miasa eo amin'ny sehatry ny famotsorana maharitra sy ny biolojia.

Chen Yangming sy ny hafa nampiasa hydroxyethyl cellulose ho toy ny akora, ary ao amin'ny rafitra isopropanol vahaolana, nanampy kely Na2B4O7 ny reactant ho homogeneous fanehoan-kevitra mba hanomana mifangaro etera hydroxyethyl carboxymethyl cellulose. Ny vokatra dia eo noho eo amin'ny rano, ary ny viscosity dia miorina tsara.

Wang Peng dia mampiasa landihazo voadio cellulose voajanahary ho akora fototra, ary mampiasa dingana iray etherification dingana mba hamokarana carboxymethyl hydroxypropyl cellulose miaraka amin'ny fanehoan-kevitra fanamiana, avo viscosity, asidra tsara fanoherana sy ny sira fanoherana amin'ny alalan'ny alkalization sy ny etherification fanehoan-kevitra Compound etera. Mampiasa dingana iray etherification dingana, ny vokarina carboxymethyl hydroxypropyl cellulose manana sira fanoherana tsara, asidra fanoherana sy ny solubility. Amin'ny alàlan'ny fanovana ny habetsaky ny propylène oxide sy ny asidra chloroacetic, dia azo omanina ny vokatra miaraka amin'ny atiny carboxymethyl sy hydroxypropyl samihafa. Ny valin'ny fitsapana dia mampiseho fa ny carboxymethyl hydroxypropyl cellulose novokarina tamin'ny fomba dingana iray dia manana tsingerina famokarana fohy, fanjifana solvent ambany, ary ny vokatra dia manana fanoherana tsara amin'ny sira monovalent sy divalent ary fanoherana asidra tsara. Raha oharina amin'ny vokatra eter cellulose hafa, dia manana fifaninanana matanjaka kokoa eo amin'ny sehatry ny fikarohana sakafo sy solika.

Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) no isan-karazany sy mahomby indrindra amin'ny karazana cellulose rehetra, ary izy koa dia solontenan'ny varotra amin'ny etera mifangaro. Tamin'ny 1927, ny hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) dia nahomby sy natokana. Tamin'ny 1938, Dow Chemical Co. ao Etazonia dia nahatsapa ny famokarana indostrialy ny methyl cellulose ary namorona ny marika malaza "Methocel". Ny famokarana indostrialy lehibe amin'ny hydroxypropyl methylcellulose dia nanomboka tany Etazonia tamin'ny taona 1948. Ny fizotran'ny famokarana HPMC dia azo zaraina ho sokajy roa: fomba fiasa entona sy fomba fiasa ranon-javatra. Amin'izao fotoana izao, ny firenena mandroso toa an'i Eropa, Amerika ary Japon dia mampiasa bebe kokoa ny fizotran'ny entona, ary ny famokarana an-trano ny HPMC dia mifototra indrindra amin'ny fizotran'ny dingana ranoka.

Zhang Shuangjian sy ny hafa nodiovina vovoka landihazo ho akora, alkalized azy amin'ny sodium hydroxide amin'ny fanehoan-kevitra solvent medium toluene sy isopropanol, etherified amin'ny etherifying mpandraharaha propylene oxide sy methyl klôro, naneho hevitra sy nanomana karazana avy hatrany hydroxypropyl methyl toaka base cellulose etera.

3. Fijery

Ny cellulose dia akora simika sy simika manan-danja izay manankarena loharanon-karena, maitso sy mahavelona ary azo havaozina. Ny derivatives ny cellulose etherification fanovana dia manana fampisehoana tsara, isan-karazany ny fampiasana sy ny fampiasana tsara vokany, ary mahafeno ny filan'ny toekarem-pirenena amin'ny ankapobeny. Ary ny filàn'ny fampandrosoana ara-tsosialy, miaraka amin'ny fandrosoana ara-teknolojia mitohy sy ny fanatanterahana ny varotra amin'ny ho avy, raha azo atao indostrialy kokoa ny akora synthetic sy ny fomba synthetic amin'ny derivative cellulose, dia hampiasaina bebe kokoa izy ireo ary hahatsapa ny fampiharana maro kokoa. Sanda.