Síntesi i caracterització de butà sulfonat, cel·lulosa, èter i reductor d'aigua

Com a matèria primera es va utilitzar cel·lulosa microcristal·lina (MCC) amb un grau definit de polimerització obtinguda per hidròlisi àcida de polpa de cel·lulosa de cotó. Sota l'activació d'hidròxid de sodi, es va reaccionar amb 1,4-butà sultona (BS) per obtenir un reductor d'aigua de butil sulfonat de cel·lulosa (SBC) amb bona solubilitat en aigua. L'estructura del producte es va caracteritzar mitjançant espectroscòpia d'infrarojos (FT-IR), espectroscòpia de ressonància magnètica nuclear (RMN), microscòpia electrònica d'escombratge (SEM), difracció de raigs X (XRD) i altres mètodes analítics, i es van investigar el grau de polimerització, la proporció de matèria primera i la reacció de la MCC. Efectes de les condicions del procés sintètic, com ara la temperatura, el temps de reacció i el tipus d'agent de suspensió, sobre el rendiment reductor d'aigua del producte. Els resultats mostren que: quan el grau de polimerització de la matèria primera MCC és de 45, la relació en massa dels reactius és: AGU (unitat glucòsid de cel·lulosa): n (NaOH): n (BS) = 1,0: 2,1: 2,2, l'agent de suspensió és isopropanol, el temps d'activació de la matèria primera a temperatura ambient és de 2 h i el temps de síntesi del producte és de 5 h. Quan la temperatura és de 80 °C, el producte obtingut té el grau més alt de substitució dels grups d'àcid butanesulfònic i el producte té el millor rendiment reductor d'aigua.

Paraules clau:cel·lulosa; butilsulfonat de cel·lulosa; agent reductor d'aigua; actuació reductora d'aigua

1、Introducció

El superplastificant per al formigó és un dels components indispensables del formigó modern. És precisament a causa de l'aparició d'un agent reductor d'aigua que es pot garantir l'alta treballabilitat, la bona durabilitat i fins i tot l'alta resistència del formigó. Els reductors d'aigua d'alta eficiència actualment àmpliament utilitzats inclouen principalment les categories següents: reductor d'aigua a base de naftalè (SNF), reductor d'aigua a base de resina de melamina sulfonada (SMF), reductor d'aigua a base de sulfamat (ASP), superplastificant de lignosulfonat modificat (ML) i superplastificant de policarboxilat (PC), que actualment s'està investigant més activament. Analitzant el procés de síntesi dels reductors d'aigua, la majoria dels reductors d'aigua de condensat tradicionals anteriors utilitzen formaldehid amb una forta olor acre com a matèria primera per a la reacció de policondensació, i el procés de sulfonació generalment es duu a terme amb àcid sulfúric fumant altament corrosiu o àcid sulfúric concentrat. Això inevitablement causarà efectes adversos sobre els treballadors i el medi ambient circumdant, i també generarà una gran quantitat de residus i líquids residuals, cosa que no és propícia per al desenvolupament sostenible; Tanmateix, tot i que els reductors d'aigua de policarboxilat tenen els avantatges d'una petita pèrdua de formigó al llarg del temps, una baixa dosificació i un bon flux, tenen els avantatges d'una alta densitat i no contenen substàncies tòxiques com el formaldehid, però és difícil promocionar-los a la Xina a causa de l'elevat preu. A partir de l'anàlisi de la font de matèries primeres, no és difícil trobar que la majoria dels reductors d'aigua esmentats anteriorment es sintetitzen a partir de productes/subproductes petroquímics, mentre que el petroli, com a recurs no renovable, és cada cop més escàs i el seu preu augmenta constantment. Per tant, la manera d'utilitzar recursos naturals renovables barats i abundants com a matèries primeres per desenvolupar nous superplastificants de formigó d'alt rendiment s'ha convertit en una important direcció de recerca per als superplastificants de formigó.

La cel·lulosa és una macromolècula lineal formada per la connexió de moltes D-glucopiranoses amb enllaços glicosídics β-(1-4). Hi ha tres grups hidroxil a cada anell de glucopiranosil. Un tractament adequat pot obtenir una certa reactivitat. En aquest article, es va utilitzar polpa de cel·lulosa de cotó com a matèria primera inicial i, després de la hidròlisi àcida per obtenir cel·lulosa microcristal·lina amb un grau adequat de polimerització, es va activar amb hidròxid de sodi i es va reaccionar amb 1,4-butà sultona per preparar superplastificant d'èter de cel·lulosa àcid sulfonat de butil, i es van discutir els factors d'influència de cada reacció.

2. Experiment

2.1 Matèries primeres

Polpa de cotó de cel·lulosa, grau de polimerització 576, Xinjiang Aoyang Technology Co., Ltd.; 1,4-butà sultona (BS), grau industrial, produïda per Shanghai Jiachen Chemical Co., Ltd.; Ciment Portland ordinari 52.5R, Urumqi. Proporcionat per la fàbrica de ciment; Sorra estàndard ISO de la Xina, produïda per Xiamen Ace Ou Standard Sand Co., Ltd.; hidròxid de sodi, àcid clorhídric, isopropanol, metanol anhidre, acetat d'etil, n-butanol, èter de petroli, etc., són tots analíticament purs, disponibles comercialment.

2.2 Mètode experimental

Pesar una certa quantitat de polpa de cotó i moldre-la correctament, posar-la en una ampolla de tres colls, afegir una certa concentració d'àcid clorhídric diluït, remenar per escalfar i hidrolitzar durant un cert període de temps, refredar a temperatura ambient, filtrar, rentar amb aigua fins que sigui neutre i assecar al buit a 50 °C per obtenir. Després de tenir matèries primeres de cel·lulosa microcristal·lina amb diferents graus de polimerització, mesurar el seu grau de polimerització segons la literatura, posar-les en una ampolla de reacció de tres colls, suspendre-les amb un agent de suspensió 10 vegades la seva massa, afegir una certa quantitat de solució aquosa d'hidròxid de sodi sota agitació, remenar i activar a temperatura ambient durant un cert període de temps, afegir la quantitat calculada d'1,4-butà sultona (BS), escalfar fins a la temperatura de reacció, reaccionar a temperatura constant durant un cert període de temps, refredar el producte a temperatura ambient i obtenir el producte cru per filtració per succió. Esbandir amb aigua i metanol durant 3 vegades i filtrar amb succió per obtenir el producte final, és a dir, reductor d'aigua de butilsulfonat de cel·lulosa (SBC).

2.3 Anàlisi i caracterització del producte

2.3.1 Determinació del contingut de sofre del producte i càlcul del grau de substitució

L'analitzador elemental FLASHEA-PE2400 es va utilitzar per dur a terme una anàlisi elemental del producte reductor d'aigua de butil sulfonat de cel·lulosa sec per determinar el contingut de sofre.

2.3.2 Determinació de la fluïdesa del morter

Mesurat segons 6.5 a GB8076-2008. És a dir, primer es mesura la barreja d'aigua/ciment/sorra estàndard al provador de fluïdesa del morter de ciment NLD-3 quan el diàmetre d'expansió és de (180 ± 2) mm. ciment, el consum d'aigua de referència mesurat és de 230 g), i després s'afegeix un agent reductor d'aigua la massa del qual és l'1% de la massa de ciment a l'aigua, segons ciment/agent reductor d'aigua/aigua estàndard/sorra estàndard = 450 g/4,5 g/230 g/ La proporció de 1350 g es col·loca en un mesclador de morter de ciment JJ-5 i es remena uniformement, i es mesura el diàmetre expandit del morter al provador de fluïdesa del morter, que és la fluïdesa del morter mesurada.

2.3.3 Caracterització del producte

La mostra es va caracteritzar per FT-IR utilitzant l'espectròmetre d'infrarojos de transformada de Fourier tipus EQUINOX 55 de Bruker Company; l'espectre de RMN d'H de la mostra es va caracteritzar mitjançant l'instrument de ressonància magnètica nuclear superconductora INOVA ZAB-HS de Varian Company; la morfologia del producte es va observar al microscopi; l'anàlisi XRD es va dur a terme a la mostra utilitzant un difractòmetre de raigs X de MAC Company M18XHF22-SRA.

3. Resultats i discussió

3.1 Resultats de la caracterització

3.1.1 Resultats de la caracterització FT-IR

Es va dur a terme una anàlisi infraroja sobre la matèria primera cel·lulosa microcristal·lina amb un grau de polimerització Dp=45 i el producte SBC sintetitzat a partir d'aquesta matèria primera. Com que els pics d'absorció de SC i SH són molt febles, no són adequats per a la identificació, mentre que S=O té un pic d'absorció fort. Per tant, es pot determinar si hi ha un grup àcid sulfònic a l'estructura molecular confirmant l'existència del pic S=O. Òbviament, a l'espectre de la cel·lulosa, hi ha un pic d'absorció fort a un nombre d'ona de 3344 cm-1, que s'atribueix al pic de vibració d'estirament hidroxil a la cel·lulosa; el pic d'absorció més fort a un nombre d'ona de 2923 cm-1 és el pic de vibració d'estirament del metilè (-CH2). Pic de vibració; la sèrie de bandes compostes per 1031, 1051, 1114 i 1165 cm-1 reflecteixen el pic d'absorció de la vibració d'estirament hidroxil i el pic d'absorció de la vibració de flexió de l'enllaç èter (COC); El nombre d'ona 1646 cm-1 reflecteix l'hidrogen format per hidroxil i aigua lliure. El pic d'absorció d'enllaç; la banda de 1432~1318 cm-1 reflecteix l'existència d'una estructura cristal·lina de cel·lulosa. A l'espectre IR de SBC, la intensitat de la banda 1432~1318 cm-1 s'afebleix; mentre que la intensitat del pic d'absorció a 1653 cm-1 augmenta, cosa que indica que la capacitat de formar enllaços d'hidrogen s'enforteix; 1040, 605 cm-1 apareixen pics d'absorció més forts, i aquests dos no es reflecteixen a l'espectre infraroig de la cel·lulosa, el primer és el pic d'absorció característic de l'enllaç S=O, i el segon és el pic d'absorció característic de l'enllaç SO. Basant-nos en l'anàlisi anterior, es pot veure que després de la reacció d'eterificació de la cel·lulosa, hi ha grups d'àcid sulfònic a la seva cadena molecular.

3.1.2 Resultats de la caracterització per RMN d'H

Es pot veure l'espectre de RMN d'H del butil sulfonat de cel·lulosa: dins de γ=1,74~2,92 hi ha el desplaçament químic del protó d'hidrogen del ciclobutil, i dins de γ=3,33~4,52 hi ha la unitat d'anhidroglucosa de cel·lulosa. El desplaçament químic del protó d'oxigen a γ=4,52~6 és el desplaçament químic del protó de metilè en el grup d'àcid butilsulfònic connectat a l'oxigen, i no hi ha cap pic a γ=6~7, cosa que indica que el producte no existeixen altres protons.

3.1.3 Resultats de la caracterització SEM

Observació SEM de polpa de cel·lulosa de cotó, cel·lulosa microcristal·lina i butilsulfonat de cel·lulosa producte. Analitzant els resultats de l'anàlisi SEM de la polpa de cel·lulosa de cotó, la cel·lulosa microcristal·lina i el producte butansulfonat de cel·lulosa (SBC), es va descobrir que la cel·lulosa microcristal·lina obtinguda després de la hidròlisi amb HCL pot canviar significativament l'estructura de les fibres de cel·lulosa. L'estructura fibrosa es va destruir i es van obtenir partícules fines de cel·lulosa aglomerades. La SBC obtinguda reaccionant amb BS no tenia estructura fibrosa i bàsicament es va transformar en una estructura amorfa, cosa que va ser beneficiosa per a la seva dissolució en aigua.

3.1.4 Resultats de la caracterització de la XRD

La cristal·linitat de la cel·lulosa i els seus derivats es refereix al percentatge de la regió cristal·lina formada per l'estructura unitària de cel·lulosa en el conjunt. Quan la cel·lulosa i els seus derivats experimenten una reacció química, els enllaços d'hidrogen de la molècula i entre les molècules es destrueixen, i la regió cristal·lina es converteix en una regió amorfa, reduint així la cristal·linitat. Per tant, el canvi de cristal·linitat abans i després de la reacció és una mesura de la cel·lulosa. Un dels criteris per participar o no en la resposta. L'anàlisi XRD es va realitzar en cel·lulosa microcristal·lina i el producte butanesulfonat de cel·lulosa. Es pot veure en comparació que després de l'eterificació, la cristal·linitat canvia fonamentalment i el producte s'ha transformat completament en una estructura amorfa, de manera que es pot dissoldre en aigua.

3.2 L'efecte del grau de polimerització de les matèries primeres sobre el rendiment reductor d'aigua del producte

La fluïdesa del morter reflecteix directament el rendiment reductor d'aigua del producte, i el contingut de sofre del producte és un dels factors més importants que afecten la fluïdesa del morter. La fluïdesa del morter mesura el rendiment reductor d'aigua del producte.

Després de canviar les condicions de la reacció d'hidròlisi per preparar MCC amb diferents graus de polimerització, segons el mètode anterior, seleccioneu un determinat procés de síntesi per preparar productes SBC, mesureu el contingut de sofre per calcular el grau de substitució del producte i afegiu els productes SBC al sistema de barreja d'aigua/ciment/sorra estàndard. Mesureu la fluïdesa del morter.

A partir dels resultats experimentals es pot veure que dins del rang de recerca, quan el grau de polimerització de la matèria primera de cel·lulosa microcristal·lina és alt, el contingut de sofre (grau de substitució) del producte i la fluïdesa del morter són baixos. Això es deu al fet que: el pes molecular de la matèria primera és petit, cosa que afavoreix la barreja uniforme de la matèria primera i la penetració de l'agent d'eterificació, millorant així el grau d'eterificació del producte. Tanmateix, la taxa de reducció d'aigua del producte no augmenta en línia recta amb la disminució del grau de polimerització de les matèries primeres. Els resultats experimentals mostren que la fluïdesa del morter de la barreja de morter de ciment barrejada amb SBC preparada mitjançant cel·lulosa microcristal·lina amb un grau de polimerització Dp<96 (pes molecular<15552) és superior a 180 mm (que és superior a la que no s'utilitza el reductor d'aigua). fluïdesa de referència), cosa que indica que es pot preparar SBC mitjançant cel·lulosa amb un pes molecular inferior a 15552, i es pot obtenir una certa taxa de reducció d'aigua; El SBC es prepara utilitzant cel·lulosa microcristal·lina amb un grau de polimerització de 45 (pes molecular: 7290), i afegint-la a la mescla de formigó, la fluïdesa mesurada del morter és la més gran, per la qual cosa es considera que la cel·lulosa amb un grau de polimerització d'aproximadament 45 és la més adequada per a la preparació de SBC; quan el grau de polimerització de les matèries primeres és superior a 45, la fluïdesa del morter disminueix gradualment, cosa que significa que la taxa de reducció d'aigua disminueix. Això es deu al fet que quan el pes molecular és gran, d'una banda, la viscositat del sistema de mescla augmentarà, la uniformitat de dispersió del ciment es deteriorarà i la dispersió en el formigó serà lenta, cosa que afectarà l'efecte de dispersió; d'altra banda, quan el pes molecular és gran, les macromolècules del superplastificant tenen una conformació de espiral aleatòria, que és relativament difícil d'adsorbir a la superfície de les partícules de ciment. Però quan el grau de polimerització de la matèria primera és inferior a 45, tot i que el contingut de sofre (grau de substitució) del producte és relativament gran, la fluïdesa de la barreja de morter també comença a disminuir, però la disminució és molt petita. La raó és que quan el pes molecular de l'agent reductor d'aigua és petit, tot i que la difusió molecular és fàcil i té una bona humectabilitat, la rapidesa d'adsorció de la molècula és més gran que la de la molècula, i la cadena de transport d'aigua és molt curta, i la fricció entre les partícules és gran, cosa que és perjudicial per al formigó. L'efecte de dispersió no és tan bo com el del reductor d'aigua amb un pes molecular més gran. Per tant, és molt important controlar adequadament el pes molecular de la cara de porc (segment de cel·lulosa) per millorar el rendiment del reductor d'aigua.

3.3 L'efecte de les condicions de reacció sobre el rendiment reductor d'aigua del producte

Experimentalment s'ha descobert que, a més del grau de polimerització del MCC, la proporció de reactius, la temperatura de reacció, l'activació de les matèries primeres, el temps de síntesi del producte i el tipus d'agent de suspensió afecten el rendiment reductor d'aigua del producte.

3.3.1 Proporció de reactius

(1) La dosi de BS

En les condicions determinades per altres paràmetres del procés (el grau de polimerització de MCC és 45, n(MCC):n(NaOH)=1:2.1, l'agent de suspensió és isopropanol, el temps d'activació de la cel·lulosa a temperatura ambient és de 2 h, la temperatura de síntesi és de 80 °C i el temps de síntesi és de 5 h), investigar l'efecte de la quantitat d'agent d'eterificació 1,4-butà sultona (BS) sobre el grau de substitució dels grups d'àcid butanesulfònic del producte i la fluïdesa del morter.

Es pot veure que a mesura que augmenta la quantitat de BS, el grau de substitució dels grups d'àcid butanesulfònic i la fluïdesa del morter augmenten significativament. Quan la relació entre BS i MCC arriba a 2,2:1, la fluïdesa del DS i del morter arriba al valor màxim, es considera que el rendiment reductor d'aigua és el millor en aquest moment. El valor de BS va continuar augmentant, i tant el grau de substitució com la fluïdesa del morter van començar a disminuir. Això es deu al fet que quan el BS és excessiu, el BS reaccionarà amb NaOH per generar HO-(CH2)4SO3Na. Per tant, aquest article tria la relació òptima de material de BS a MCC com a 2,2:1.

(2) La dosi de NaOH

En les condicions determinades per altres paràmetres del procés (el grau de polimerització de MCC és 45, n(BS):n(MCC)=2.2:1. L'agent de suspensió és isopropanol, el temps d'activació de la cel·lulosa a temperatura ambient és de 2 h, la temperatura de síntesi és de 80 °C i el temps de síntesi de 5 h), per investigar l'efecte de la quantitat d'hidròxid de sodi sobre el grau de substitució dels grups d'àcid butanesulfònic en el producte i la fluïdesa del morter.

Es pot veure que, amb l'augment de la quantitat de reducció, el grau de substitució de SBC augmenta ràpidament i comença a disminuir després d'assolir el valor més alt. Això és degut a que, quan el contingut de NaOH és alt, hi ha massa bases lliures al sistema i augmenta la probabilitat de reaccions secundàries, cosa que fa que més agents d'eterificació (BS) participin en reaccions secundàries, reduint així el grau de substitució dels grups d'àcid sulfònic en el producte. A una temperatura més alta, la presència de massa NaOH també degradarà la cel·lulosa i el rendiment reductor d'aigua del producte es veurà afectat a un grau de polimerització més baix. Segons els resultats experimentals, quan la relació molar de NaOH a MCC és d'aproximadament 2,1, el grau de substitució és el més gran, per la qual cosa aquest article determina que la relació molar de NaOH a MCC és de 2,1:1,0.

3.3.2 Efecte de la temperatura de reacció sobre el rendiment reductor d'aigua del producte

En les condicions determinades per altres paràmetres del procés (el grau de polimerització de MCC és 45, n(MCC):n(NaOH):n(BS)=1:2.1:2.2, l'agent de suspensió és isopropanol i el temps d'activació de la cel·lulosa a temperatura ambient és de 2 h. Temps 5 h), es va investigar la influència de la temperatura de reacció de síntesi en el grau de substitució dels grups d'àcid butanesulfònic en el producte.

Es pot observar que a mesura que augmenta la temperatura de reacció, el grau de substitució de l'àcid sulfònic DS del SBC augmenta gradualment, però quan la temperatura de reacció supera els 80 °C, el DS mostra una tendència a la baixa. La reacció d'eterificació entre la 1,4-butà sultona i la cel·lulosa és una reacció endotèrmica, i augmentar la temperatura de reacció és beneficiós per a la reacció entre l'agent eterificant i el grup hidroxil de la cel·lulosa, però amb l'augment de la temperatura, l'efecte del NaOH i la cel·lulosa augmenta gradualment. Es torna fort, fent que la cel·lulosa es degradi i es desprengui, donant lloc a una disminució del pes molecular de la cel·lulosa i la generació de sucres moleculars petits. La reacció d'aquestes petites molècules amb agents eterificants és relativament fàcil, i es consumiran més agents eterificants, cosa que afectarà el grau de substitució del producte. Per tant, aquesta tesi considera que la temperatura de reacció més adequada per a la reacció d'eterificació de BS i cel·lulosa és de 80 ℃.

3.3.3 Efecte del temps de reacció sobre el rendiment reductor d'aigua del producte

El temps de reacció es divideix en activació de les matèries primeres a temperatura ambient i temps de síntesi dels productes a temperatura constant.

(1) Temps d'activació de les matèries primeres a temperatura ambient

En les condicions òptimes del procés esmentades (el grau de polimerització MCC és de 45, n(MCC):n(NaOH):n(BS)=1:2.1:2.2, l'agent de suspensió és l'isopropanol, la temperatura de la reacció de síntesi és de 80°C, el temps de síntesi a temperatura constant del producte és de 5 h), investigueu la influència del temps d'activació a temperatura ambient sobre el grau de substitució del grup d'àcid butanesulfònic del producte.

Es pot observar que el grau de substitució del grup d'àcid butanesulfònic del producte SBC augmenta primer i després disminueix amb la prolongació del temps d'activació. La raó de l'anàlisi pot ser que amb l'augment del temps d'acció del NaOH, la degradació de la cel·lulosa és greu. Disminuir el pes molecular de la cel·lulosa per generar sucres moleculars petits. La reacció d'aquestes petites molècules amb agents eterificants és relativament fàcil i es consumiran més agents eterificants, cosa que afectarà el grau de substitució del producte. Per tant, aquest article considera que el temps d'activació a temperatura ambient de les matèries primeres és de 2 h.

(2) Temps de síntesi del producte

En les condicions òptimes del procés anteriors, es va investigar l'efecte del temps d'activació a temperatura ambient sobre el grau de substitució del grup d'àcid butanesulfònic del producte. Es pot observar que amb la prolongació del temps de reacció, el grau de substitució primer augmenta, però quan el temps de reacció arriba a 5 h, la DS mostra una tendència a la baixa. Això està relacionat amb la base lliure present a la reacció d'eterificació de la cel·lulosa. A temperatures més altes, la prolongació del temps de reacció condueix a un augment del grau d'hidròlisi alcalina de la cel·lulosa, un escurçament de la cadena molecular de la cel·lulosa, una disminució del pes molecular del producte i un augment de les reaccions secundàries, la qual cosa resulta en una disminució del grau de substitució. En aquest experiment, el temps de síntesi ideal és de 5 h.

3.3.4 L'efecte del tipus d'agent suspensor sobre el rendiment reductor d'aigua del producte

En les condicions òptimes del procés (el grau de polimerització MCC és de 45, n(MCC):n(NaOH):n(BS)=1:2.1:2.2, el temps d'activació de les matèries primeres a temperatura ambient és de 2 h, el temps de síntesi a temperatura constant dels productes és de 5 h i la temperatura de reacció de síntesi és de 80 ℃), es trien respectivament isopropanol, etanol, n-butanol, acetat d'etil i èter de petroli com a agents de suspensió i es discuteix la seva influència en el rendiment reductor d'aigua del producte.

Òbviament, l'isopropanol, l'n-butanol i l'acetat d'etil es poden utilitzar com a agents de suspensió en aquesta reacció d'eterificació. El paper de l'agent de suspensió, a més de dispersar els reactius, pot controlar la temperatura de reacció. El punt d'ebullició de l'isopropanol és de 82,3 °C, de manera que s'utilitza isopropanol com a agent de suspensió, la temperatura del sistema es pot controlar a prop de la temperatura de reacció òptima i el grau de substitució dels grups d'àcid butanesulfònic en el producte i la fluïdesa del morter són relativament alts; mentre que el punt d'ebullició de l'etanol és massa alt o baix, la temperatura de reacció no compleix els requisits, el grau de substitució dels grups d'àcid butanesulfònic en el producte i la fluïdesa del morter són baixos; l'èter de petroli pot participar en la reacció, de manera que no es pot obtenir cap producte dispers.

4 Conclusió

(1) Utilitzant polpa de cotó com a matèria primera inicial,cel·lulosa microcristal·lina (MCC)amb un grau adequat de polimerització es va preparar, es va activar amb NaOH i es va fer reaccionar amb 1,4-butà sultona per preparar èter de cel·lulosa d'àcid butilsulfònic soluble en aigua, és a dir, un reductor d'aigua a base de cel·lulosa. Es va caracteritzar l'estructura del producte i es va trobar que després de la reacció d'eterificació de la cel·lulosa, hi havia grups d'àcid sulfònic a la seva cadena molecular, que s'havien transformat en una estructura amorfa, i el producte reductor d'aigua tenia una bona solubilitat en aigua;

(2) Mitjançant experiments, s'ha descobert que quan el grau de polimerització de la cel·lulosa microcristal·lina és de 45, el rendiment reductor d'aigua del producte obtingut és el millor; sota la condició que es determini el grau de polimerització de les matèries primeres, la relació de reactius és n(MCC):n(NaOH):n(BS)=1:2.1:2.2, el temps d'activació de les matèries primeres a temperatura ambient és de 2 h, la temperatura de síntesi del producte és de 80 °C i el temps de síntesi és de 5 h. El rendiment de l'aigua és òptim.