සෙලියුලෝස් ව්‍යුත්පන්න මොනවාද?

සෙලියුලෝස් ව්‍යුත්පන්නයන් රසායනික ප්‍රතික්‍රියාකාරක සහිත සෙලියුලෝස් පොලිමර්වල හයිඩ්‍රොක්සයිල් කාණ්ඩ එස්ටරීකරණය හෝ ඊතර්කරණය මගින් නිපදවනු ලැබේ. ප්‍රතික්‍රියා නිෂ්පාදනවල ව්‍යුහාත්මක ලක්ෂණ අනුව, සෙලියුලෝස් ව්‍යුත්පන්නයන් කාණ්ඩ තුනකට බෙදිය හැකිය: සෙලියුලෝස් ඊතර්, සෙලියුලෝස් එස්ටර සහ සෙලියුලෝස් ඊතර් එස්ටර. ඇත්ත වශයෙන්ම වාණිජමය වශයෙන් භාවිතා වන සෙලියුලෝස් එස්ටර නම්: සෙලියුලෝස් නයිට්රේට්, සෙලියුලෝස් ඇසිටේට්, සෙලියුලෝස් ඇසිටේට් බියුටේට් සහ සෙලියුලෝස් සැන්ටේට්. සෙලියුලෝස් ඊතර්වලට ඇතුළත් වන්නේ: මෙතිල් සෙලියුලෝස්, කාබොක්සිමීතයිල් සෙලියුලෝස්, එතිල් සෙලියුලෝස්, හයිඩ්‍රොක්සයිතයිල් සෙලියුලෝස්, සයනොඑතිල් සෙලියුලෝස්, හයිඩ්‍රොක්සිප්‍රොපයිල් සෙලියුලෝස් සහ හයිඩ්‍රොක්සිප්‍රොපයිල් මෙතිල් සෙලියුලෝස්. මීට අමතරව, එස්ටර ඊතර් මිශ්ර ව්යුත්පන්න පවතී.

ගුණ සහ භාවිතයන් ආදේශක ප්‍රතික්‍රියාකාරක තෝරා ගැනීම සහ ක්‍රියාවලි සැලසුම් කිරීම හරහා, නිෂ්පාදිතය ජලයේ දියකර, ක්ෂාර ද්‍රාවණයක් හෝ කාබනික ද්‍රාවකයක් තනුක කළ හැකිය, නැතහොත් තාප ප්ලාස්ටික් ගුණ ඇති අතර රසායනික තන්තු, චිත්‍රපට, චිත්‍රපට පදනම්, ප්ලාස්ටික්, පරිවාරක නිෂ්පාදනය සඳහා භාවිතා කළ හැකිය. ද්රව්ය, ආලේපන, පොහොර, බහු අවයවීය විසුරුම, ආහාර ආකලන සහ දෛනික රසායනික නිෂ්පාදන. සෙලියුලෝස් ව්‍යුත්පන්නවල ගුණ ආදේශකවල ස්වභාවය, ආදේශ කරනු ලබන ග්ලූකෝස් කාණ්ඩයේ හයිඩ්‍රොක්සයිල් කාණ්ඩ තුනේ DS උපාධිය සහ සාර්ව අණුක දාමය දිගේ ආදේශක ව්‍යාප්තිය සම්බන්ධ වේ. ප්‍රතික්‍රියාවේ අහඹු බව හේතුවෙන්, හයිඩ්‍රොක්සයිල් කාණ්ඩ තුනම ආදේශ කළ විට (DS යනු 3) ඒකාකාරව ප්‍රතිස්ථාපනය කරන ලද නිෂ්පාදනය හැර, අනෙකුත් අවස්ථා වලදී (සමජාතීය ප්‍රතික්‍රියාව හෝ විෂමජාතීය ප්‍රතික්‍රියාව), පහත දැක්වෙන විවිධ ආදේශන ස්ථාන තුන ලබා ගනී: මිශ්‍ර නිෂ්පාදන ආදේශ නොකළ ග්ලූකෝසයිල් කාණ්ඩ: ① මොනොප්ස්ටියුටඩ් (DS යනු 1, C, C හෝ C ස්ථානය ආදේශ කර ඇත, ව්‍යුහාත්මක සූත්‍රය සෙලියුලෝස් බලන්න); ② විසංයෝජනය (DS යනු 2, C, C, C, C හෝ C, C තනතුරු ආදේශ කර ඇත); ③ සම්පූර්ණ ආදේශනය (DS යනු 3). එබැවින්, එකම ආදේශක අගයක් සහිත එකම සෙලියුලෝස් ව්‍යුත්පන්නයේ ගුණාංග ද බෙහෙවින් වෙනස් විය හැකිය. උදාහරණයක් ලෙස, ඩීඑස් 2 ට සෘජුවම එස්ටේට් කරන ලද සෙලියුලෝස් ඩයසිටේට් ඇසිටෝන් වල දිය නොවේ, නමුත් සම්පුර්ණයෙන්ම එස්ටරීකරණය කරන ලද සෙලියුලෝස් ට්‍රයිඇසිටේට් සැපොනිෆිකේෂන් මගින් ලබා ගන්නා සෙලියුලෝස් ඩයසිටේට් ඇසිටෝන් වල සම්පූර්ණයෙන්ම දිය කළ හැක. ආදේශනයේ මෙම විෂමතාවය සෙලියුලෝස් එස්ටර සහ ඊතරීකරණ ප්‍රතික්‍රියා වල මූලික නීතිවලට සම්බන්ධ වේ.

සෙලියුලෝස් අණුවේ සෙලියුලෝස් එස්ටරීකරණය සහ ඊතරීකරණ ප්‍රතික්‍රියාවේ මූලික නියමය, ග්ලූකෝස් කාණ්ඩයේ හයිඩ්‍රොක්සයිල් කාණ්ඩ තුනේ ස්ථාන වෙනස් වන අතර යාබද ආදේශකවල බලපෑම සහ ස්ටෙරික් බාධාව ද වෙනස් වේ. හයිඩ්‍රොක්සයිල් කාණ්ඩ තුනේ සාපේක්ෂ ආම්ලිකතාවය සහ විඝටනයේ මට්ටම: C>C>C. ඊතරීකරණ ප්‍රතික්‍රියාව ක්ෂාරීය මාධ්‍යයකින් සිදු කරන විට, ප්‍රථමයෙන් C හයිඩ්‍රොක්සයිල් කාණ්ඩය ද පසුව C හයිඩ්‍රොක්සයිල් කාණ්ඩය ද අවසානයේ C ප්‍රාථමික හයිඩ්‍රොක්සයිල් කාණ්ඩය ද ප්‍රතික්‍රියා කරයි. එස්ටරීකරණ ප්‍රතික්‍රියාව ආම්ලික මාධ්‍යයක සිදු කරන විට, එක් එක් හයිඩ්‍රොක්සයිල් කාණ්ඩයේ ප්‍රතික්‍රියාවේ දුෂ්කරතාව ඊතරීකරණ ප්‍රතික්‍රියාවේ අනුපිළිවෙලට ප්‍රතිවිරුද්ධ වේ. විශාල ආදේශක ප්‍රතික්‍රියාකාරකයක් සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කරන විට, ස්ටීරික් බාධා ආචරණය වැදගත් බලපෑමක් ඇති කරන අතර, කුඩා ස්ටීරික් බාධක ආචරණයක් සහිත C හයිඩ්‍රොක්සයිල් කාණ්ඩය C සහ C හයිඩ්‍රොක්සයිල් කාණ්ඩවලට වඩා ප්‍රතික්‍රියා කිරීම පහසුය.

සෙලියුලෝස් යනු ස්ඵටිකරූපී ස්වභාවික බහුඅවයවයකි. බොහෝ එස්ටරීකරණ සහ ඊතරීකරණ ප්‍රතික්‍රියා සෙලියුලෝස් ඝනව පවතින විට විෂමජාතීය ප්‍රතික්‍රියා වේ. සෙලියුලෝස් තන්තු තුළට ප්‍රතික්‍රියා ප්‍රතික්‍රියාකාරකවල විසරණය තත්ත්වය හැඳින්වෙන්නේ ළඟා වීමේ හැකියාව ලෙසිනි. ස්ඵටික කලාපයේ අන්තර් අණුක සැකැස්ම තදින් සකස් කර ඇති අතර, ප්රතික්රියාකාරකය ස්ඵටික මතුපිටට පමණක් විසරණය කළ හැකිය. අස්ඵටික කලාපයේ අන්තර් අණුක සැකැස්ම ලිහිල් වන අතර, ඉහළ ප්‍රවේශ්‍යතාවක් සහ පහසු ප්‍රතික්‍රියාවක් සහිත ප්‍රතික්‍රියාකාරක සමඟ සම්බන්ධ වීමට පහසු තවත් නිදහස් හයිඩ්‍රොක්සයිල් කාණ්ඩ තිබේ. සාමාන්‍යයෙන්, ඉහළ ස්ඵටිකතාවයක් සහ විශාල ස්ඵටික ප්‍රමාණයකින් යුත් අමුද්‍රව්‍ය අඩු ස්ඵටිකතාවයක් සහ කුඩා ස්ඵටික ප්‍රමාණයක් ඇති අමුද්‍රව්‍ය මෙන් ප්‍රතික්‍රියා කිරීම පහසු නොවේ. නමුත් මෙය සම්පූර්ණයෙන්ම සත්ය නොවේ, උදාහරණයක් ලෙස, අඩු ස්ඵටික සහ කුඩා ස්ඵටික සහිත වියළි විස්කෝස් තන්තු වල ඇසිටිලේෂන් අනුපාතය ඉහළ ස්ඵටික සහ විශාල ස්ඵටිකයක් සහිත කපු කෙඳි වලට වඩා සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වේ. මෙයට හේතුව වියලීමේ ක්‍රියාවලියේදී යාබද බහු අවයවක අතර හයිඩ්‍රජන් බන්ධන ලක්ෂ්‍ය ජනනය වන අතර එමඟින් ප්‍රතික්‍රියාකාරක විසරණයට බාධා ඇති වේ. තෙත් සෙලියුලෝස් අමුද්‍රව්‍යයේ ඇති තෙතමනය විශාල කාබනික ද්‍රාවකයක් (ඇසිටික් අම්ලය, බෙන්සීන්, පිරිඩීන් වැනි) මගින් ප්‍රතිස්ථාපනය කර වියළී ගියහොත්, එහි ප්‍රතික්‍රියාකාරිත්වය බෙහෙවින් වැඩි දියුණු වනු ඇත, මන්ද වියළීම මගින් ද්‍රාවකය සම්පූර්ණයෙන්ම ඉවත් කළ නොහැකි අතර සමහර ඒවා විශාල වේ. අණු සෙලියුලෝස් අමුද්‍රව්‍යවල “සිදුරු” තුළ සිරවී ඊනියා අඩංගු සෙලියුලෝස් සාදයි. ඉදිමීම මගින් විශාල වී ඇති දුර ප්රමාණය නැවත යථා තත්ත්වයට පත් කිරීම පහසු නැත, එය ප්රතික්රියාකාරකවල විසරණයට හිතකර වන අතර, ප්රතික්රියා අනුපාතය සහ ප්රතික්රියාවේ ඒකාකාරිත්වය ප්රවර්ධනය කරයි. මෙම හේතුව නිසා, විවිධ සෙලියුලෝස් ව්යුත්පන්න නිෂ්පාදන ක්රියාවලිය තුළ, අනුරූප ඉදිමුම ප්රතිකාර තිබිය යුතුය. සාමාන්යයෙන් ජලය, අම්ලය හෝ ක්ෂාර ද්රාවණයේ යම් සාන්ද්රණයක් ඉදිමීමේ නියෝජිතයා ලෙස භාවිතා කරයි. මීට අමතරව, එකම භෞතික හා රසායනික දර්ශක සහිත ද්‍රාව්‍ය පල්ප් වල රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවේ දුෂ්කරතාවය බොහෝ විට බෙහෙවින් වෙනස් ය, එය එකම ශාකයේ විවිධ ජෛව රසායනික හා ව්‍යුහාත්මක ක්‍රියාකාරකම් සහිත විවිධ වර්ගයේ ශාක හෝ සෛලවල රූප විද්‍යාත්මක සාධක මගින් ඇතිවේ. හි. පැලෑටි තන්තු වල පිටත තට්ටුවේ ප්‍රාථමික බිත්තිය ප්‍රතික්‍රියාකාරක විනිවිද යාමට බාධා කරන අතර රසායනික ප්‍රතික්‍රියා වලක්වයි, එබැවින් වඩා හොඳ ප්‍රතික්‍රියාවක් සහිත ද්‍රාව්‍ය පල්ප් ලබා ගැනීම සඳහා ප්‍රාථමික බිත්තිය විනාශ කිරීම සඳහා පල්ප් කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී අනුරූප කොන්දේසි භාවිතා කිරීම අවශ්‍ය වේ. උදාහරණයක් ලෙස, බැගස් පල්ප් යනු විස්කෝස් පල්ප් නිෂ්පාදනයේදී දුර්වල ප්‍රතික්‍රියාශීලීත්වයක් සහිත අමුද්‍රව්‍යයකි. විස්කෝස් (සෙලියුලෝස් සැන්තේට් ක්ෂාර ද්‍රාවණය) සකස් කිරීමේදී කපු ලින්ටර් පල්ප් සහ ලී පල්ප් වලට වඩා වැඩි කාබන් ඩයිසල්ෆයිඩ් පරිභෝජනය කරයි. පෙරීමේ අනුපාතය අනෙකුත් පල්ප් සමඟ සකස් කරන ලද විස්කෝස් වලට වඩා අඩුය. මක්නිසාද යත් උක් තන්තු සෛලවල ප්‍රාථමික බිත්තියට පල්ප් කිරීමේදී සහ සාම්ප්‍රදායික ක්‍රම මගින් ක්ෂාර සෙලියුලෝස් සකස් කිරීමේදී නිසි ලෙස හානි වී නොමැති නිසා කහ ප්‍රතික්‍රියාවේ දුෂ්කරතා ඇති වේ.

පූර්ව-ජල විච්ඡේදනය වූ ක්ෂාරීය බැගස් පල්ප් තන්තු] සහ රූප සටහන 2 [ක්ෂාර කාවැද්දීමෙන් පසු බැගස් පල්ප් තන්තු] පූර්ව ජල විච්ඡේදනය වූ ක්ෂාරීය ක්‍රියාවලියෙන් පසුව සහ සාම්ප්‍රදායික ක්ෂාරීය කාවැද්දීමකින් පසු බෑගස් පල්ප් තන්තු මතුපිට ඉලෙක්ට්‍රෝන අන්වීක්ෂ පරිලෝකනය කරන රූප වේ. පැහැදිලි වලවල්; ක්ෂාර ද්‍රාවණයේ ඉදිමීම හේතුවෙන් වලවල් අතුරුදහන් වුවද, ප්‍රාථමික බිත්තිය තවමත් සම්පූර්ණ කෙඳි ආවරණය කරයි. "දෙවන කාවැද්දීම" (සාමාන්‍ය කාවැද්දීමකින් පසුව විශාල ඉදිමීම් බලපෑමක් සහිත තනුක ක්ෂාර ද්‍රාවණයක් සහිත දෙවන කාවැද්දීම) හෝ ඩිප්-ඇඹරීම (යාන්ත්‍රික ඇඹරීම සමඟ ඒකාබද්ධව පොදු කාවැද්දීම) ක්‍රියාවලිය නම්, කහ ප්‍රතික්‍රියාව සුමටව ඉදිරියට යා හැකිය, විස්කෝස් පෙරීමේ වේගය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි දියුණු කර ඇත. මක්නිසාද යත්, ඉහත ක්‍රම දෙකටම ප්‍රාථමික බිත්තිය ඉවත් කළ හැකි අතර, සාපේක්ෂව පහසු ප්‍රතික්‍රියාවේ අභ්‍යන්තර ස්ථරය හෙළිදරව් කළ හැකි අතර, එය ප්‍රතික්‍රියාකාරක විනිවිද යාමට හිතකර වන අතර ප්‍රතික්‍රියා කාර්ය සාධනය වැඩි දියුණු කරයි (රූපය 3 [බගස් පල්ප් කෙඳිවල ද්විතියික කාවැද්දීම ], Fig. ඇඹරුම් Bagasse පල්ප් කෙඳි]).

මෑත වසරවලදී, සෙලියුලෝස් සෘජුවම විසුරුවා හැරිය හැකි ජලීය නොවන ද්රාවණ පද්ධති මතු වී ඇත. dimethylformamide සහ NO, dimethyl sulfoxide සහ paraformaldehyde, සහ අනෙකුත් මිශ්‍ර ද්‍රාවක යනාදිය, සෙලියුලෝස් සමජාතීය ප්‍රතික්‍රියාවකට ලක් කිරීමට සක්‍රීය කරයි. කෙසේ වෙතත්, අදියරෙන් පිටත ප්‍රතික්‍රියා පිළිබඳ ඉහත සඳහන් කළ සමහර නීති තවදුරටත් අදාළ නොවේ. නිදසුනක් ලෙස, ඇසිටෝන් වල ද්‍රාව්‍ය සෙලියුලෝස් ඩයසිටේට් සකස් කිරීමේදී, සෙලියුලෝස් ට්‍රයිඇසිටේට් ජල විච්ඡේදනය සිදු කිරීම අවශ්‍ය නොවේ, නමුත් DS 2 වන තෙක් සෘජුවම එස්ටේරීකරණය කළ හැකිය.