Sellüloza Eter nədir?

Selüloz efiri selülozdan hazırlanmış efir quruluşuna malik polimer birləşmədir.Sellüloza makromolekulundakı hər bir qlükozil halqasında üç hidroksil qrupu var, altıncı karbon atomunda birincil hidroksil qrupu, ikinci və üçüncü karbon atomlarında ikincil hidroksil qrupu və hidroksil qrupundakı hidrogen selüloz yaratmaq üçün bir karbohidrogen qrupu ilə əvəz olunur. efir törəmələri.Selüloz polimerindəki hidroksil qrupunun hidrogeninin bir karbohidrogen qrupu ilə əvəz olunduğu bir məhsuldur.Sellüloza nə həll olunmayan, nə də əriyən polihidroksi polimer birləşməsidir.Eterifikasiyadan sonra sellüloza suda, seyreltilmiş qələvi məhlulda və üzvi həlledicidə həll olur və termoplastikliyə malikdir.

Sellüloza nə həll olunmayan, nə də əriyən polihidroksi polimer birləşməsidir.Eterifikasiyadan sonra sellüloza suda, seyreltilmiş qələvi məhlulda və üzvi həlledicidə həll olur və termoplastikliyə malikdir.

1. Təbiət:

Eterifikasiyadan sonra sellülozun həllolma qabiliyyəti əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir.Suda, seyreltilmiş turşuda, seyreltilmiş qələvidə və ya üzvi həlledicidə həll oluna bilər.Həlledicilik əsasən üç amildən asılıdır: (1) Eterifikasiya prosesinə daxil edilən qrupların xüsusiyyətləri, təqdim edilənlər Qrup nə qədər böyükdürsə, həllolma qabiliyyəti bir o qədər azdır və daxil edilən qrupun polaritesi nə qədər güclü olarsa, sellüloza efiri bir o qədər asan olur. suda həll etmək;(2) Əvəzetmə dərəcəsi və makromolekulda efirləşdirilmiş qrupların paylanması.Sellüloza efirlərinin çoxu yalnız müəyyən dərəcədə əvəzetmə altında suda həll oluna bilər və əvəzetmə dərəcəsi 0 ilə 3 arasındadır;(3) Selüloz efirinin polimerləşmə dərəcəsi, polimerləşmə dərəcəsi nə qədər yüksəkdirsə, bir o qədər az həll olur;Suda həll oluna bilən əvəzetmə dərəcəsi nə qədər aşağı olarsa, diapazon bir o qədər genişdir.Mükəmməl performansa malik bir çox selüloz efirləri var və bunlar tikinti, sement, neft, qida, toxuculuq, yuyucu vasitə, boya, tibb, kağız istehsalı və elektron komponentlər və digər sənayelərdə geniş istifadə olunur.

2. İnkişaf etdirin:

Çin orta illik artım tempi 20%-dən çox olan sellüloza efirinin dünyanın ən böyük istehsalçısı və istehlakçısıdır.İlkin statistikaya görə, Çində 50-yə yaxın selüloz efiri istehsalı müəssisəsi var, selüloz efiri sənayesinin nəzərdə tutulmuş istehsal gücü 400.000 tonu keçib və 10.000 tondan çox olan 20-yə yaxın müəssisə var, əsasən Shandong, Hebei, Chongqing və Jiangsu., Zhejiang, Şanxay və digər yerlərdə.

3. Ehtiyac:

2011-ci ildə Çinin CMC istehsal gücü təxminən 300.000 ton idi.Tibb, qida və gündəlik kimyəvi maddələr kimi sənayelərdə yüksək keyfiyyətli sellüloz efirlərinə artan tələbatla CMC-dən başqa digər sellüloz efir məhsullarına daxili tələbat artır., MC/HPMC-nin istehsal gücü təxminən 120.000 ton, HEC-inki isə təxminən 20.000 tondur.PAC hələ də Çində tanıtım və tətbiq mərhələsindədir.Böyük dəniz neft yataqlarının işlənilməsi və tikinti materiallarının, yeyinti, kimya və digər sənaye sahələrinin inkişafı ilə istehsal gücü 10 min tondan çox olan PAC-ın miqdarı və sahəsi ildən-ilə artır və genişlənir.

4. Təsnifat:

Əvəzedicilərin kimyəvi quruluş təsnifatına görə onları anion, kationik və qeyri-ionik efirlərə bölmək olar.İstifadə olunan eterləşdirmə agentindən asılı olaraq, metilselüloz, hidroksietilmetilselüloz, karboksimetilselüloz, etilselüloz, benzilselüloz, hidroksietilselüloz, hidroksipropilmetilselüloz, hidroksipropilmetilselüloz, siyanoetilselüloz, metilselüloz, karetilselüloz, karboksimetilselüloz, karboksimetilselüloz və s. sellüloza və etil sellüloza daha praktikdir.

Metilselüloz:

Təmizlənmiş pambıq qələvi ilə müalicə edildikdən sonra eterləşdirmə agenti kimi metan xlorid ilə bir sıra reaksiyalar nəticəsində sellüloza efiri istehsal olunur.Ümumiyyətlə, əvəzetmə dərəcəsi 1.6~2.0-dir və həllolma da müxtəlif əvəzetmə dərəcələri ilə fərqlidir.Qeyri-ion selüloz efirinə aiddir.

(1) Metilselüloz soyuq suda həll olunur və isti suda həll etmək çətin olacaq.Onun sulu məhlulu pH=3~12 diapazonunda çox sabitdir.Nişasta, guar saqqızı və s. və bir çox səthi aktiv maddələrlə yaxşı uyğunluğa malikdir.Temperatur jelləşmə temperaturuna çatdıqda jelləşmə baş verir.

(2) Metilselülozun su tutması onun əlavə miqdarından, özlülüyündən, hissəcik ölçüsündən və həll olunma sürətindən asılıdır.Ümumiyyətlə, əlavə miqdarı böyükdürsə, incəlik kiçikdir və özlülük böyükdürsə, su tutma dərəcəsi yüksəkdir.Onların arasında əlavənin miqdarı suyun saxlama sürətinə ən çox təsir göstərir və özlülük səviyyəsi su tutma dərəcəsi ilə birbaşa mütənasib deyil.Həlletmə dərəcəsi əsasən sellüloza hissəciklərinin səthinin modifikasiya dərəcəsindən və hissəciklərin incəliyindən asılıdır.Yuxarıda göstərilən selüloz efirləri arasında metilselüloz və hidroksipropil metilselüloz daha yüksək su tutma dərəcələrinə malikdir.

(3) Temperaturun dəyişməsi metilselülozun su tutmasına ciddi təsir göstərə bilər.Ümumiyyətlə, temperatur nə qədər yüksək olarsa, suyun tutulması bir o qədər pis olur.Harç temperaturu 40 ° C-dən çox olarsa, metil selülozun su tutma qabiliyyəti əhəmiyyətli dərəcədə azalacaq, məhlulun qurulmasına ciddi təsir göstərəcəkdir.

(4) Metilselüloz məhlulun işləmə qabiliyyətinə və birləşməsinə əhəmiyyətli təsir göstərir.Buradakı “yapışqanlıq” işçinin aplikator aləti ilə divar altlığı arasında hiss olunan bağlama qüvvəsinə, yəni məhlulun kəsilmə müqavimətinə aiddir.Yapışqanlıq yüksəkdir, məhlulun kəsilmə müqaviməti böyükdür və istifadə prosesində işçilər tərəfindən tələb olunan möhkəmlik də böyükdür və məhlulun tikinti göstəriciləri zəifdir.Sellüloza efiri məhsullarında metilselülozun birləşməsi orta səviyyədədir.

Hidroksipropilmetilselüloz:

Hidroksipropil metilselüloz istehsalı və istehlakı sürətlə artan sellüloz çeşididir.Bu, bir sıra reaksiyalar vasitəsilə eterləşdirmə agenti kimi propilen oksidi və metilxloriddən istifadə edərək qələviləşdirmədən sonra təmizlənmiş pambıqdan hazırlanmış qeyri-ionlu sellüloza qarışıq efirdir.Əvəzetmə dərəcəsi ümumiyyətlə 1,2~2,0-dır.Onun xassələri metoksilin tərkibinin hidroksipropil tərkibinə nisbətindən asılı olaraq dəyişir.

(1) Hidroksipropil metilselüloz soyuq suda asanlıqla həll olunur və isti suda həllində çətinliklərlə qarşılaşacaq.Lakin isti suda onun gelləşmə temperaturu metilselülozdan xeyli yüksəkdir.Soyuq suda həll olma qabiliyyəti də metilselülozla müqayisədə xeyli yaxşılaşır.

(2) Hidroksipropil metilselülozun özlülüyü onun molekulyar çəkisi ilə bağlıdır və molekulyar çəki nə qədər böyükdürsə, özlülük də bir o qədər yüksəkdir.Temperatur onun özlülüyünə də təsir edir, temperatur artdıqca özlülük azalır.Lakin onun yüksək özlülüyünün və temperaturunun təsiri metilselülozdan daha aşağıdır.Onun həlli otaq temperaturunda saxlandıqda sabitdir.

(3) Hidroksipropil metilselülozun su tutması onun əlavə miqdarından, özlülüyündən və s.-dən asılıdır və eyni əlavə miqdarında onun su tutma dərəcəsi metilselülozdan daha yüksəkdir.

(4) Hidroksipropil metilselüloz turşuya və qələvilərə davamlıdır və onun sulu məhlulu pH=2~12 diapazonunda çox sabitdir.Kostik soda və əhəng suyu onun işinə çox az təsir göstərir, lakin qələvi onun həllini sürətləndirə və özlülüyünü bir qədər artıra bilər.Hidroksipropil metilselüloz adi duzlara davamlıdır, lakin duz məhlulunun konsentrasiyası yüksək olduqda, hidroksipropil metilselüloz məhlulunun özlülüyü artmağa meyllidir.

(5) Hidroksipropil metilselüloz vahid və daha yüksək özlülüklü məhlul yaratmaq üçün suda həll olunan polimer birləşmələri ilə qarışdırıla bilər.Məsələn, polivinil spirti, nişasta efiri, bitki saqqızı və s.

(6) Hidroksipropil metilselüloz metilselülozdan daha yaxşı ferment müqavimətinə malikdir və onun məhlulunun fermentlər tərəfindən parçalanması ehtimalı metilselülozdan daha azdır.

(7) Hidroksipropil metilselülozun məhlul konstruksiyasına yapışması metilselülozdan daha yüksəkdir.

Hidroksietilselüloz:

O, qələvi ilə işlənmiş təmizlənmiş pambıqdan hazırlanır və izopropanolun iştirakı ilə etilen oksidi ilə reaksiyaya girir.Onun əvəzlənmə dərəcəsi ümumiyyətlə 1,5~2,0-dır.Güclü hidrofilik xüsusiyyətə malikdir və nəm udmaq asandır.

(1) Hidroksietilselüloz soyuq suda həll olunur, lakin isti suda həll etmək çətindir.Onun həlli yüksək temperaturda jelləşmədən sabitdir.Məhlulda yüksək temperaturda uzun müddət istifadə oluna bilər, lakin onun su tutma qabiliyyəti metilselülozdan aşağıdır.

(2) Hidroksietilselüloz ümumi turşuya və qələvilərə davamlıdır və qələvi onun həllini sürətləndirə və özlülüyünü bir qədər artıra bilər.Onun suda dağılma qabiliyyəti metilselüloz və hidroksipropilmetilselülozdan bir qədər pisdir.

(3) Hidroksietil selüloz havan üçün yaxşı anti-sag performansına malikdir, lakin sement üçün daha uzun gecikdirmə müddətinə malikdir.

(4) Performansıhidroksietilselülozbəzi yerli müəssisələr tərəfindən istehsal edilən yüksək su tərkibinə və yüksək kül tərkibinə görə metilselülozdan açıq şəkildə aşağıdır.

(5) Hidroksietilselülozun sulu məhlulunun küfü nisbətən ciddidir.Təxminən 40 ° C temperaturda küf 3-5 gün ərzində baş verə bilər, bu da onun işinə təsir edəcəkdir.

Karboksimetilselüloz:

Lonik sellüloz efiri qələvi müalicədən sonra, eterləşdirmə agenti kimi natrium monoxloroasetatdan istifadə edilərək və bir sıra reaksiya müalicələrindən keçərək təbii liflərdən (pambıq və s.) hazırlanır.Əvəzetmə dərəcəsi ümumiyyətlə 0,4~1,4 təşkil edir və onun performansı əvəzetmə dərəcəsindən çox təsirlənir.

(1) Karboksimetil selüloz daha hiqroskopikdir və ümumi şəraitdə saxlandıqda daha çox su ehtiva edir.

(2) Karboksimetilselülozun sulu məhlulu gel əmələ gətirmir və temperaturun artması ilə özlülük azalır.Temperatur 50 ° C-dən çox olduqda, özlülük geri dönməzdir.

(3) Onun sabitliyi pH-dan çox təsirlənir.Ümumiyyətlə, gips əsaslı məhlulda istifadə edilə bilər, lakin sement əsaslı məhlulda deyil.Yüksək qələvi olduqda, özlülüyünü itirəcək.

(4) Onun su tutma qabiliyyəti metilselülozdan çox aşağıdır.Gips əsaslı məhlulda gecikdirici təsir göstərir və möhkəmliyini azaldır.Bununla belə, karboksimetilselülozun qiyməti metilselülozdan xeyli aşağıdır.

Sellüloza alkil efiri:

Nümayəndələri metilselüloz və etilselülozdur.Sənaye istehsalında metil xlorid və ya etil xlorid ümumiyyətlə eterləşdirmə agenti kimi istifadə olunur və reaksiya aşağıdakı kimidir:

Düsturda R CH3 və ya C2H5-i təmsil edir.Qələvi konsentrasiyası yalnız eterləşmə dərəcəsinə təsir etmir, həm də alkil halidlərin istehlakına təsir göstərir.Qələvi konsentrasiyası nə qədər aşağı olarsa, alkil halidin hidrolizi bir o qədər güclü olar.Efirləşdirici maddənin istehlakını azaltmaq üçün qələvi konsentrasiyası artırılmalıdır.Bununla belə, qələvi konsentrasiyası çox yüksək olduqda, selülozun şişmə təsiri azalır, bu da eterləşmə reaksiyasına kömək etmir və buna görə də eterləşmə dərəcəsi azalır.Bu məqsədlə, reaksiya zamanı konsentratlaşdırılmış lye və ya bərk lye əlavə edilə bilər.Qələvi bərabər paylanmaq üçün reaktorda yaxşı qarışdırma və cırma qurğusu olmalıdır.Metilselüloz qatılaşdırıcı, yapışdırıcı və qoruyucu kolloid və s. kimi geniş istifadə olunur. O, həmçinin emulsiya polimerləşməsi üçün dispersant, toxumlar üçün birləşdirici dispersan, tekstil şlamı, qida və kosmetika üçün əlavə, tibbi yapışdırıcı, dərman örtüyü kimi istifadə edilə bilər. material, və lateks boya, çap mürəkkəbi, keramika istehsalında istifadə olunur və sementə qarışdırılır. Qurutma müddətini idarə etmək və ilkin gücü artırmaq və s.Aşağı əvəzlənmiş etil selüloz suda və seyreltilmiş qələvi məhlullarda, yüksək əvəzedici məhsullar isə əksər üzvi həlledicilərdə həll olunur.Müxtəlif qatranlar və plastifikatorlarla yaxşı uyğunluğa malikdir.Ondan plastik, plyonkalar, laklar, yapışdırıcılar, lateks və dərmanlar üçün üzlük materialları və s. hazırlamaq üçün istifadə oluna bilər. Sellüloza alkil efirlərinə hidroksialkil qruplarının daxil edilməsi onun həllolma qabiliyyətini yaxşılaşdıra, duzlaşmaya həssaslığını azalda, gelləşmə temperaturunu yüksəldə və yaxşılaşdıra bilər. isti ərimə xassələri və s.Yuxarıda qeyd olunan xassələrin dəyişmə dərəcəsi əvəzedicilərin təbiətinə və alkilin hidroksialkil qruplarına nisbətinə görə dəyişir.

Sellüloza hidroksialkil efiri:

Nümayəndələri hidroksietilselüloz və hidroksipropil selülozdur.Eterləşdirici maddələr etilen oksidi və propilen oksidi kimi epoksidlərdir.Katalizator kimi turşu və ya bazadan istifadə edin.Sənaye istehsalı qələvi sellülozun eterləşdirmə agenti ilə reaksiya verməsidir: yüksək əvəzetmə dəyəri olan hidroksietilselüloz həm soyuq suda, həm də isti suda həll olunur.Yüksək əvəzetmə dəyəri olan hidroksipropil sellüloza yalnız soyuq suda həll olunur, isti suda həll olunmur.Hidroksietil selüloz lateks örtükləri, tekstil çap və boyama pastaları, kağız ölçü materialları, yapışdırıcılar və qoruyucu kolloidlər üçün qatılaşdırıcı kimi istifadə edilə bilər.Hidroksipropil selülozun istifadəsi hidroksietil selülozun istifadəsinə bənzəyir.Aşağı əvəzedici dəyəri olan hidroksipropil sellüloza həm bağlayıcı, həm də parçalayıcı xüsusiyyətlərə malik olan əczaçılıq köməkçisi kimi istifadə edilə bilər.

Karboksimetil selüloz, ingiliscə CMC abbreviaturası, ümumiyyətlə natrium duzu şəklində mövcuddur.Efirləşdirici maddə monoxloroasetik turşudur və reaksiya aşağıdakı kimidir:

Karboksimetil selüloz ən çox istifadə edilən suda həll olunan selüloz efiridir.Əvvəllər əsasən qazma məhlulu kimi istifadə olunurdusa, indi yuyucu vasitə, paltar məhlulu, lateks boyası, karton və kağız örtüyü və s. qatqı kimi istifadə olunmaq üçün genişləndirilib. tibb, kosmetika, həmçinin keramika və qəliblər üçün yapışqan kimi.

Polianyonik sellüloza (PAC) ion selüloz efiridir və karboksimetil selüloz (CMC) üçün yüksək səviyyəli əvəzedici məhsuldur.Ağ, tünd ağ və ya bir qədər sarı rəngli toz və ya qranuldur, toksik olmayan, dadsız, müəyyən özlülükdə şəffaf məhlul əmələ gətirmək üçün suda asanlıqla həll olunur, istiliyə daha yaxşı davamlı dayanıqlığa və duza davamlılığa, güclü antibakterial xüsusiyyətlərə malikdir.Küf və pisləşmə yoxdur.Yüksək saflıq, yüksək dərəcədə əvəzetmə və əvəzedicilərin vahid paylanması xüsusiyyətlərinə malikdir.Bağlayıcı, qatılaşdırıcı, reologiya dəyişdiricisi, maye itkisi azaldıcısı, süspansiyon stabilizatoru və s. kimi istifadə edilə bilər. Polianion sellüloza (PAC) CMC tətbiq oluna bilən bütün sənayelərdə geniş istifadə olunur, bu da dozanı xeyli azalda bilər, istifadəni asanlaşdırır, daha yaxşı təmin edir. sabitlik və daha yüksək proses tələblərinə cavab verir.

Siyanoetil selüloz qələvi katalizi altında selüloz və akrilonitrilin reaksiya məhsuludur.

Sianoetil selüloz yüksək dielektrik sabitliyə və aşağı itki əmsalına malikdir və fosfor və elektrolüminessent lampalar üçün qatran matrisi kimi istifadə edilə bilər.Transformatorlar üçün izolyasiya kağızı kimi aşağı əvəzlənmiş siyanetil selülozdan istifadə edilə bilər.

Selülozanın daha yüksək yağlı spirt efirləri, alkenil efirləri və aromatik spirt efirləri hazırlanmış, lakin praktikada istifadə edilməmişdir.

Sellüloza efirinin hazırlanması üsullarını su mühiti üsulu, həlledici üsulu, yoğurma üsulu, şlam üsulu, qaz-bərk üsulu, maye faza üsulu və yuxarıda göstərilən üsulların kombinasiyasına bölmək olar.

5. Hazırlanma prinsipi:

Yüksək α-selüloz pulpa qələvi məhlul ilə isladılır ki, daha çox hidrogen bağlarını məhv etsin, reagentlərin diffuziyasını asanlaşdırsın və qələvi sellüloza əmələ gətirsin, sonra isə selüloz efirini əldə etmək üçün eterləşdirmə agenti ilə reaksiya versin.Efirləşdirici maddələrə karbohidrogen halogenidləri (və ya sulfatlar), epoksidlər və elektron qəbulediciləri olan α və β doymamış birləşmələr daxildir.

6. Əsas performans:

Qarışıqlar quru qarışıq məhlulun məhsuldarlığının yaxşılaşdırılmasında əsas rol oynayır və quru qarışıq məhlulda material dəyərinin 40% -dən çoxunu təşkil edir.Daxili bazarda əlavənin əhəmiyyətli bir hissəsi xarici istehsalçılar tərəfindən təmin edilir və məhsulun istinad dozası da təchizatçı tərəfindən təmin edilir.Nəticədə, quru qarışıq harç məmulatlarının qiyməti yüksək olaraq qalır və adi hörgü və suvaq məhlullarını böyük miqdarda və geniş çeşiddə populyarlaşdırmaq çətindir.Yüksək səviyyəli bazar məhsulları xarici şirkətlər tərəfindən idarə olunur və quru qarışıq məhlul istehsalçıları aşağı mənfəətə və zəif qiymətə malikdir;qatqıların tətbiqi sistemli və məqsədyönlü tədqiqatlardan məhrumdur və yad düsturlara kor-koranə əməl edir.

Su saxlayan vasitə quru qarışıq məhlulun su saxlama qabiliyyətini yaxşılaşdırmaq üçün əsas əlavədir və həmçinin quru qarışıq məhlul materiallarının qiymətini müəyyən etmək üçün əsas əlavələrdən biridir.Əsas funksiyasısellüloza efirisu tutmasıdır.

Sellüloza efiri müəyyən şərtlərdə qələvi sellüloza və efirləşdirici maddənin reaksiyası nəticəsində yaranan bir sıra məhsullar üçün ümumi termindir.Fərqli selüloz efirləri əldə etmək üçün qələvi sellüloza müxtəlif efirləşdirici maddələrlə əvəz olunur.Əvəzedicilərin ionlaşma xüsusiyyətlərinə görə selüloz efirlərini iki kateqoriyaya bölmək olar: ionik (məsələn, karboksimetilselüloz) və qeyri-ionik (metilselüloz kimi).Əvəzedicinin növünə görə selüloz efiri monoeter (metilselüloz kimi) və qarışıq efirə (hidroksipropilmetilselüloz kimi) bölünə bilər.Müxtəlif həllolma qabiliyyətinə görə, suda həll olma (məsələn, hidroksietil selüloz) və üzvi həlledici (etil selüloz kimi) bölünə bilər.Quru qarışıq məhlul əsasən suda həll olunan sellülozadır və suda həll olunan sellüloza ani tipə və səthlə işlənmiş gecikmiş həll olunan tipə bölünür.

Harçda sellüloza efirinin təsir mexanizmi aşağıdakı kimidir:

(1) Məhluldakı sellüloza efiri suda həll edildikdən sonra səth aktivliyinə görə sistemdə sement materialının effektiv və vahid paylanması təmin edilir və sellüloza efiri qoruyucu kolloid kimi bərki “sarır”. hissəciklər və onun xarici səthində yağlayıcı film təbəqəsi əmələ gəlir ki, bu da məhlul sistemini daha dayanıqlı edir, həmçinin qarışdırma prosesi zamanı məhlulun axıcılığını və konstruksiyanın hamarlığını yaxşılaşdırır.

(2) Sellüloza efir məhlulu öz molekulyar quruluşuna görə məhluldakı nəmin itirilməsini asanlaşdırmır və onu uzun müddət ərzində tədricən buraxaraq, məhlula yaxşı su saxlama və işləmə qabiliyyətini bəxş edir.