د سیلولوز ایتر څنګه جوړ کړئ؟

سیلولوز ایتر د سیلولوز مشتق یو ډول دی چې د سیلولوز ایټریفیکیشن ترمیم لخوا ترلاسه کیږي. دا په پراخه پیمانه د دې د غوره ضخامت، ایملیسیفیکیشن، تعلیق، د فلم جوړونې، محافظتي کولایډ، د رطوبت ساتلو، او چپکولو ملکیتونو له امله کارول کیږي. دا په ساینسي څیړنو او صنعتي سکتورونو کې د ملي اقتصاد په وده کې مهم رول لوبوي لکه خوراکي توکي ، درمل ، کاغذ جوړونې ، پوښاک ، ساختماني توکي ، د تیلو بیرته راګرځول ، ټوکر او بریښنایی اجزا. په دې مقاله کې، د سیلولوز د ایتریفیکیشن ترمیم د څیړنې پرمختګ بیاکتنه کیږي.

سیلولوزآسمانپه طبیعت کې ترټولو بډایه عضوي پولیمر دی. دا د نوي کولو وړ، شنه او بایو مطابقت وړ دی. دا د کیمیاوي انجینرۍ لپاره یو مهم بنسټیز خام مواد دی. د ایتریفیکیشن تعامل څخه ترلاسه شوي مالیکول کې د مختلف بدیلونو له مخې ، دا په واحد ایترونو ویشل کیدی شي او مخلوط سیلولوز ایتردلته موږ د واحد ایترونو د ترکیب په اړه د څیړنې پرمختګ بیاکتنه کوي، پشمول د الکیل ایتر، هایدروکسیالکل ایتر، کاربوکسیالکل ایتر، او مخلوط ایتر.

کلیدي کلمې: سیلولوز آسمان, etherification , single ether , mixed ether , د څیړنې پرمختګ

1. د سیلولوز Etherification غبرګون

د سیلولوز etherification غبرګون آسمان د سیلولوز اخراج تر ټولو مهم عکس العمل دی. د سیلولوز اخراج د اختلاطاتو لړۍ ده چې د الکلین شرایطو الندې د الکالیتینګ اجنټانو سره د سیلولوز مالیکولر زنځیرونو کې د هایدروکسیل ګروپونو عکس العمل لخوا تولید کیږي. د سیلولوز ایتر محصولات ډیری ډولونه شتون لري، کوم چې د ایتریفیکیشن غبرګون څخه ترلاسه شوي مالیکولونو کې د مختلف بدیلونو له مخې په واحد ایترونو او مخلوط ایترونو ویشل کیدی شي. واحد ایتر په الکل ایترونو ویشل کیدی شي، هایدروکسیالکل ایترونه او کاربوکسیالکل ایترونه، او مخلوط ایترونه ایترونو ته اشاره کوي چې د مالیکولر جوړښت کې دوه یا ډیرو ګروپونو سره تړلي وي. د سیلولوز ایتر محصولاتو په مینځ کې ، کاربوکسی میتیل سیلولوز (CMC) ، هایدروکسایتیل سیلولوز (HEC) ، هایدروکسایپروپیل سیلولوز (HPC) ، هایدروکسایپروپیل میتیل سیلولوز (HPMC) نمایندګي کیږي ، چې ځینې محصولات یې سوداګریز شوي دي.

2. د سیلولوز ایتر ترکیب

2.1 د یو واحد ایتر ترکیب

په واحد ایترونو کې الکیل ایترونه شامل دي (لکه ایتیل سیلولوز، پروپیل سیلولوز، فینیل سیلولوز، سیانوایتیل سیلولوز، او داسې نور)، هایدروکسیالکل ایترونه (لکه هایدروکسایتیل سیلولوز، هایدروکسایتیل سیلولوز، او داسې نور)، کاربوکسیل سیلولوز، کاربوکسیل سیلولوز، کاربوکسیل سیلولوز , وغيره).

2.1.1 د الکیل ایترونو ترکیب

Berglund et al لومړی د NaOH محلول سره سیلولوز درملنه شوی د ایتیل کلورایډ سره اضافه شوی ، بیا میتیل کلورایډ د 65 درجې تودوخې سره اضافه شوی°ج تر ۹۰ پورې°C او د 3bar څخه تر 15bar پورې فشار، او د میتیل سیلولوز ایتر تولید لپاره غبرګون ښودلی. دا طریقه د مختلفو درجو بدیل سره د اوبو د حل کولو میتیل سیلولوز ایتر ترلاسه کولو لپاره خورا اغیزمن کیدی شي.

ایتیل سیلولوز یو سپین ترموپلاستیک دانه یا پوډر دی. عمومي اجناس 44% ~ 49% ethoxy لري. په ډیری عضوي محلولونو کې حل کیږي، په اوبو کې نه حل کیږي. د 40٪ ~ 50٪ سوډیم هایدروکسایډ آبي محلول سره د ګولۍ یا پنبې لیترونه، او الکل شوي سیلولوز د ایتیل کلورایډ سره ایتوکسیلیټ شوي ترڅو ایتیل سیلولوز تولید کړي. په بریالیتوب سره ایتیل سیلولوز (EC) د 43.98٪ ایتوکسي مینځپانګې سره د یو ګام میتود لخوا د اضافي ایتیل کلورایډ او سوډیم هایدروکسایډ سره د سیلولوز عکس العمل په واسطه ترکیب شوی ، د تولیوین په توګه کارول کیږي. Toluene په تجربه کې د کمولو په توګه کارول کیده. د ایتریفیکیشن عکس العمل په جریان کې، دا نه یوازې د الکالي سیلولوز ته د ایتیل کلورایډ خپریدو ته وده ورکوي، بلکه د لوړ ځای په ځای شوي ایتیل سیلولوز هم منحل کوي. د عکس العمل په جریان کې ، غیر عکس العمل برخه په دوامداره توګه افشا کیدی شي ، د ایټریفیکیشن اجنټ رامینځته کول په اسانۍ سره برید کوي ، ترڅو د ایتیلیشن عکس العمل له متفاوت څخه همجنس ته بدل شي ، او په محصول کې د بدیلونو ویش ډیر یوشان وي.

ایتیل برومایډ د ایتریفیکیشن اجنټ په توګه او ټیتراهایډروفوران د ایتیل سیلولوز (EC) ترکیب کولو لپاره د کمولو په توګه کارولی ، او د انفراریډ سپیکٹروسکوپي ، اټومي مقناطیسي ریزونانس او ​​جیل پارمییشن کروماتګرافي لخوا د محصول جوړښت مشخص کړی. دا محاسبه کیږي چې د ترکیب شوي ایتیل سیلولوز د بدیل کچه شاوخوا 2.5 ده، د مالیکول ډله ایز ویش تنګ دی، او دا په عضوي محلولونو کې ښه محلول لري.

cyanoethyl cellulose (CEC) د همجنس او ​​متفاوت میتودونو له لارې سیلولوز د مختلف درجو پولیمیریزیشن سره د خامو موادو په توګه کارول کیږي، او د محلول کاسټ کولو او ګرم فشار په واسطه د CEC جھلی مواد چمتو شوي. پورس CEC جھلی د محلول-حوصلې شوي پړاو جلا کولو (NIPS) ټیکنالوژۍ لخوا چمتو شوي، او د بیریم ټایټانیټ / سیانویتیل سیلولوز (BT/CEC) نانوکومپوزیټ جھلی مواد د NIPS ټیکنالوژۍ لخوا چمتو شوي، او د دوی جوړښتونه او ملکیتونه مطالعه شوي.

د ځان جوړ شوي سیلولوز محلول (الکالي/یوریا محلول) د عکس العمل د وسیلې په توګه کارول شوي ترڅو د اکریلونایټریل سره د ایټریفیکیشن اجنټ په توګه سینانوایتیل سیلولوز (CEC) ترکیب کړي او د محصول جوړښت ، ملکیتونو او غوښتنلیکونو په اړه څیړنې ترسره کړي. ژوره مطالعه. او د مختلف غبرګون شرایطو کنټرولولو سره، د CECs لړۍ د DS ارزښتونو سره د 0.26 څخه تر 1.81 پورې ترلاسه کیدی شي.

2.1.2 د هایدروکسیالکل ایترونو ترکیب

Fan Junlin et al په 500 لیتره ریکټور کې هایدروکسایتیل سیلولوز (HEC) چمتو کړی چې پنبه د خامو موادو په توګه کارول کیږي او 87.7٪ isopropanol-water د محلول په توګه د یو ګام الکالیزیشن، ګام په ګام بې طرفه کولو او ګام په ګام ایتریفیکیشن. . پایلو وښودله چې چمتو شوي هایدروکسایتیل سیلولوز (HEC) د 2.2-2.9 د مولر بدیل MS درلود، د سوداګریزې درجې Dows 250 HEC محصول په شان کیفیت معیار ته رسي چې د 2.2-2.4 د مولر بدیل سره. د لیټیکس پینټ تولید کې د HEC کارول کولی شي د لیټیک پینټ فلم جوړونې او سطح کولو ملکیتونو ته وده ورکړي.

لیو ډان او نورو د الکالي کتلیزیز عمل لاندې د هایدروکسایتیل سیلولوز (HEC) او 2,3-epoxypropyltrimethylammonium chloride (GTA) د نیمه وچې میتود په واسطه د کوارټرنري امونیم مالګې cationic hydroxyethyl سیلولوز چمتو کولو په اړه بحث وکړ. د آسمان شرایط. په کاغذ کې د cationic hydroxyethyl cellulose ether اضافه کولو اغیز څیړل شوی. تجربې پایلې ښیي چې: په بلیچ شوي سخت لرګي نبض کې، کله چې د cationic hydroxyethyl cellulose ether د ځای په ځای کولو کچه 0.26 وي، د ټول ساتلو کچه 9٪ زیاتیږي، او د اوبو فلټریشن کچه 14٪ زیاتیږي؛ په bleached hardwood pulp کې، کله چې د cationic hydroxyethyl cellulose ether مقدار د نبض فایبر 0.08٪ وي، دا په کاغذ باندې د پام وړ پیاوړتیا اغیزه لري؛ هرڅومره چې د cationic سیلولوز ایتر د ځای په ځای کولو کچه لوړه وي ، هومره د کیټیونیک چارج کثافت ډیر وي ، او د قوي کولو اغیز ښه وي.

ژان هونګ د مایع مرحلې ترکیب میتود کاروي ترڅو د هایدروکسایتیل سیلولوز چمتو کړي چې د 5 ویسکوسیت ارزښت لري×104mPa·s یا ډیر او د ایش ارزښت له 0.3٪ څخه کم د الکالیزیشن او ایټریفیکیشن دوه مرحلې پروسې له لارې. د الکولي کولو دوه میتودونه کارول شوي. لومړۍ طریقه دا ده چې د اسیټون څخه د کمولو په توګه کار واخلئ. د سیلولوز خام مواد په مستقیم ډول د سوډیم هایدروکسایډ د اوبو محلول په یو مشخص غلظت کې اساس کیږي. وروسته له دې چې د بیسیفیکیشن عکس العمل ترسره شي، د ایتیریفیکیشن ایجنټ په مستقیم ډول د ایټریفیکیشن غبرګون ترسره کولو لپاره اضافه کیږي. دویمه طریقه دا ده چې د سیلولوز خام مواد د سوډیم هایدروکسایډ او یوریا په آبي محلول کې الکولي کیږي، او د دې میتود لخوا چمتو شوي الکلي سیلولوز باید د ایټریفیکیشن عکس العمل دمخه د اضافي لای د لرې کولو لپاره وغورځول شي. تجربې پایلې ښیي چې فکتورونه لکه د ټاکل شوي غوړ مقدار، د ایتیلین اکسایډ مقدار اضافه شوي، د الکولي کولو وخت، د لومړي غبرګون د حرارت درجه او وخت، او د دویم غبرګون د حرارت درجه او وخت ټول په فعالیت باندې لوی تاثیر لري. د محصول.

Xu Qin et al. د الکلي سیلولوز او پروپیلین اکسایډ د ایټریفیکیشن عکس العمل ترسره کړ، او د هایدروکسایپروپیل سیلولوز (HPC) ترکیب شوي د ګاز - جامد مرحلې میتود په واسطه د ټیټ بدیل درجې سره. د پروپیلین آکسایډ د ډله ایزې برخې اغیزې، د فشار تناسب او د HPC د ایتریفیکیشن درجې او د پروپیلین اکسایډ مؤثره کارونې په اړه د ایټریفیکیشن تودوخې اغیزې مطالعه شوي. پایلو ښودلې چې د HPC مطلوب ترکیب شرایط د پروپیلین آکسایډ ماس فرکشن 20٪ (د سیلولوز ډله ایز تناسب) ، د الکلي سیلولوز اخراج تناسب 3.0 ، او د ایټریفیکیشن تودوخې 60 و.°C. د اټومي مقناطیسي ریزونانس په واسطه د HPC جوړښت ازموینه ښیي چې د HPC د ایتریفیکیشن درجه 0.23 ده، د پروپیلین اکسایډ اغیزمن کارونې کچه 41.51٪ ده، او د سیلولوز مالیکولر سلسله په بریالیتوب سره د هایدروکسایپروپیل ګروپونو سره وصل شوی.

کانګ Xingjie et al. هایدروکسایپروپیل سیلولوز د آیونیک مایع سره د محلول په توګه چمتو شوی ترڅو د سیلولوز همغږي عکس العمل احساس کړي ترڅو د عکس العمل پروسې او محصولاتو تنظیم تنظیم کړي. د تجربې په جریان کې، مصنوعي امیډازول فاسفیټ ایونیک مایع 1، 3-diethylimidazole ډایتیل فاسفیت د مایکرو کریسټالین سیلولوز د تحلیل لپاره کارول شوی و، او هایدروکسایپروپیل سیلولوز د الکولوز، ایټریفیکیشن، تیزابیت، او مینځلو له لارې ترلاسه شوي.

2.1.3 د کاربوکسیالکل ایتر ترکیب

تر ټولو عام کاربوکسی میتیل سیلولوز کاربوکسی میتیل سیلولوز (CMC) دی. د کاربوکسی میتیل سیلولوز آبي محلول د ضخامت ، فلم جوړونې ، بندولو ، د اوبو ساتلو ، د کولایډ محافظت ، ایمولیسیفیکیشن او تعلیق دندې لري او په پراخه کچه په مینځلو کې کارول کیږي. درمل، خواړه، د غاښونو پاکټ، ټوکر، چاپ او رنګ کول، کاغذ جوړونه، پټرولیم، کان کیندنه، درمل، سرامیک، بریښنایی اجزا، ربړ، رنګ، آفت وژونکي، کاسمیټکس، چرم، پلاستيک او د تیلو برمه کول او داسې نور.

په 1918 کې، آلمان E. Jansen د کاربوکسی میتیل سیلولوز د ترکیب طریقه اختراع کړه. په 1940 کې، د آلمان د IG Farbeninaustrie شرکت Kalle فابریکه د صنعتي تولید احساس وکړ. په 1947 کې، د متحده ایالاتو د Wyandotle کیمیاوي شرکت په بریالیتوب سره د دوامداره تولید پروسې ته وده ورکړه. زما هیواد د لومړي ځل لپاره په 1958 کې د شانګهای سیلولوایډ فابریکه کې د CMC صنعتي تولید ته داخل شو. کاربوکسی میتیل سیلولوز یو سیلولوز ایتر دی چې د سوډیم هایدروکسایډ او کلورواسیټیک اسید په عمل کې له اصلاح شوي پنبې څخه تولیدیږي. د دې صنعتي تولید میتودونه په دوه کټګوریو ویشل کیدی شي: د اوبو پراساس میتود او د محلول پراساس میتود د مختلف ایټریفیکیشن میډیا مطابق. هغه پروسه چې اوبه د عکس العمل په توګه کاروي د اوبو منځنۍ میتود بلل کیږي، او هغه پروسې چې د عکس العمل په منځ کې عضوي محلول لري د محلول میتود بلل کیږي.

د څیړنې په ژورتیا او د ټیکنالوژۍ پرمختګ سره، د کاربوکسیمیتیل سیلولوز په ترکیب کې د غبرګون نوي شرایط پلي شوي، او نوی محلول سیسټم د غبرګون پروسې یا د محصول کیفیت باندې د پام وړ اغیزه لري. Olaru et al. وموندله چې د ایتانول-اکټون مخلوط سیسټم په کارولو سره د سیلولوز کاربوکسی میتیلیشن عکس العمل یوازې د ایتانول یا اسیټون څخه غوره دی. نیکولسن او نور. په سیسټم کې، CMC د ټیټې درجې بدیل سره چمتو شوی و. Philipp et al د CMC سره خورا بدیل چمتو کړی N-methylmorpholine-N oxide او N, N dimethylacetamide/لیتیم کلورایډ محلول سیسټمونه په ترتیب سره. Cai et al. په NaOH/یوریا محلول سیسټم کې د CMC چمتو کولو میتود رامینځته کړی. راموس او نور. د DMSO/tetrabutylammonium fluoride ionic مایع سیسټم د محلول په توګه کارول شوی ترڅو د سیلولوز خام مواد کاربوکسی میتیلیټ کړي چې له پنبې او سیسل څخه تصفیه شوي، او د CMC محصول یې تر 2.17 پورې د بدیل درجې سره ترلاسه کړ. Chen Jinghuan et al. سیلولوز د لوړ نبض غلظت سره (20٪) د خامو موادو په توګه کارول شوي، سوډیم هایدروکسایډ او اکریلامایډ د ترمیم ریجنټ په توګه، په ټاکل شوي وخت او تودوخې کې د کاربوکسیتیل تعدیل غبرګون ترسره کړ، او په پای کې د کاربوکسیتیل بیس سیلولوز ترلاسه کړ. د تعدیل شوي محصول کاربوکسیتیل مینځپانګه د سوډیم هایدروکسایډ او اکریلامایډ مقدار بدلولو سره تنظیم کیدی شي.

2.2 د مخلوط ایترونو ترکیب

هایډروکسایپروپیل میتیل سیلولوز ایتر یو ډول غیر قطبي سیلولوز ایتر دی چې په سړو اوبو کې محلول کیږي چې د طبیعي سیلولوز څخه د الکالیزیشن او ایټریفیکیشن ترمیم له لارې ترلاسه کیږي. دا د سوډیم هایدروکسایډ محلول سره الکل شوی او د isopropanol او Toluene محلول یو ټاکلی مقدار اضافه شوی ، د ایټریفیکیشن اجنټ چې اختیار کوي میتیل کلورایډ او پروپیلین اکسایډ دي.

Dai Mingyun et al. د هایدروفوبیک پولیمر د ملا په توګه هایدروکسیتیل سیلولوز (HEC) کارول شوی، او د هایدروفوبیک ګروپ بټیل ګروپ تنظیم کولو لپاره د ایټریفیکیشن غبرګون په واسطه د هایدروفوبیز کولو اجنټ بټیل ګلیسیډیل ایتر (BGE) د ملا په هډوکي کې پیوند کړی. د ګروپ د ځای په ځای کولو درجه، د دې لپاره چې دا د مناسب هایدروفیلیک-لیپوفیلک توازن ارزښت ولري، او د تودوخې ځواب ویونکی 2-هایډروکسی-3-بوټوکسایپروپیل هایدروکسیتیل سیلولوز (HBPEC) چمتو شوی؛ د تودوخې غبرګون ملکیت چمتو شوی د سیلولوز پراساس فعال توکي د مخدره توکو دوامداره خوشې کولو او بیولوژي برخو کې د فعال موادو پلي کولو لپاره نوې لاره چمتو کوي.

چن یانګمینګ او نورو هایدروکسایتیل سیلولوز د خامو موادو په توګه کارولي، او د isopropanol د محلول سیسټم کې، د مخلوط ایتر هایدروکسیتیل کاربوکسی میتیل سیلولوز چمتو کولو لپاره د همجنسي عکس العمل لپاره د عکس العمل لپاره لږ مقدار Na2B4O7 اضافه کړل. محصول سمدستي په اوبو کې دی ، او ویسکوسیټي مستحکم ده.

وانګ پینګ طبیعي سیلولوز پاک شوي پنبه د اساسي خامو موادو په توګه کاروي، او د یونیفورم عکس العمل، لوړ ویسکوسیت، ښه تیزاب مقاومت او مالګې مقاومت سره د الکالیزیشن او ایتریفیکیشن تعاملاتو له لارې د کاربوکسی میتیل هایدروکسایپروپیل سیلولوز تولید لپاره یو ګام ایتریفیکیشن پروسه کاروي. د یو مرحلې ایټریفیکیشن پروسې په کارولو سره ، تولید شوي کاربوکسی میتیل هایدروکسایپروپیل سیلولوز د مالګې ښه مقاومت ، تیزاب مقاومت او محلولیت لري. د پروپیلین اکسایډ او کلورواسیټیک اسید د نسبي مقدار بدلولو سره، د مختلف کاربوکسی میتیل او هایدروکسایپروپیل مینځپانګې سره محصولات چمتو کیدی شي. د ازموینې پایلې ښیې چې د کاربوکسی میتیل هایدروکسایپروپیل سیلولوز د یو مرحلې میتود لخوا تولید شوی د تولید لنډ دوره لري ، د محلول ټیټ مصرف لري ، او محصول د مونوولینټ او ډیویلینټ مالګې او ښه تیزاب مقاومت سره عالي مقاومت لري. د نورو سیلولوز ایتر محصولاتو په پرتله ، دا د خواړو او تیلو سپړنې برخو کې قوي سیالي لري.

Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) د سیلولوز د ټولو ډولونو په مینځ کې ترټولو متقابل او غوره فعالیت لرونکی ډول دی، او دا د مخلوط ایترونو ترمنځ د سوداګریز کولو یو ځانګړی استازی هم دی. په 1927 کې، هایدروکسایپروپیلمیتیل سیلولوز (HPMC) په بریالیتوب سره ترکیب او جلا شو. په 1938 کې، د متحده ایالاتو د ډاو کیمیکل شرکت د میتیل سیلولوز صنعتي تولید احساس کړ او مشهور سوداګریز مارک "میتوسیل" یې رامینځته کړ. د هایدروکسایپروپیل میتیل سیلولوز لوی صنعتي تولید په 1948 کې په متحده ایالاتو کې پیل شو. د HPMC د تولید پروسه په دوه کټګوریو ویشل کیدی شي: د ګاز مرحله میتود او د مایع مرحله میتود. په اوس وخت کې، پرمختللي هیوادونه لکه اروپا، امریکا او جاپان د ګاز مرحلې پروسې ډیر غوره کوي، او د HPMC کورني تولید په عمده توګه د مایع پړاو پروسې پر بنسټ والړ دی.

جانګ شوانګجیان او نورو د پنبې پوډر د خامو موادو په توګه تصفیه کړ، د سوډیم هایدروکسایډ سره یې د تعامل محلول منځنی تولیون او اسوپروپانول سره الکولیز کړ، د ایترفاینګ اجنټ پروپیلین اکسایډ او میتیل کلورایډ سره یې ایټریف کړ، عکس العمل یې وکړ او یو ډول سمدستي هایدروکسایپروپیل الکول میتیل سیلول میتیولوز چمتو کړ.

3. Outlook

سیلولوز یو مهم کیمیاوي او کیمیاوي خام مواد دي چې په زیرمو کې بډایه، شنه او چاپیریال دوستانه، او د نوي کولو وړ دي. د سیلولوز ایتریفیکیشن تعدیل مشتقات غوره فعالیت لري ، د کارولو پراخه لړۍ او د غوره کارولو اغیزې ، او په لویه کچه د ملي اقتصاد اړتیاوې پوره کوي. او د ټولنیز پرمختګ اړتیاوې، د دوامداره ټیکنالوژیک پرمختګ او په راتلونکي کې د سوداګریز کولو احساس سره، که چیرې د سیلولوز مشتق مصنوعي خام مواد او مصنوعي میتودونه ډیر صنعتي شي، نو دوی به په بشپړه توګه وکارول شي او د غوښتنلیکونو پراخه لړۍ احساس کړي. ارزښت.