Turunan selulosa dihasilkeun ku ésterifikasi atawa éterifikasi gugus hidroksil dina polimér selulosa jeung réagen kimiawi.Numutkeun karakteristik struktural produk réaksi, turunan selulosa tiasa dibagi kana tilu kategori: éter selulosa, éster selulosa, sareng éster selulosa éter.Éster selulosa anu sabenerna dipaké komersil nyaéta: selulosa nitrat, selulosa asétat, selulosa asétat butirat jeung selulosa xanthate.Éter selulosa ngawengku: métil selulosa, karboksimétil selulosa, étil selulosa, hidroksiétil selulosa, sianoétil selulosa, hidroksipropil selulosa jeung hidroksipropil métil selulosa.Sajaba ti éta, aya éster éter campuran turunan.
Sipat sareng kagunaan Ngaliwatan pilihan réagen ngagantian sareng desain prosés, produk tiasa leyur dina cai, éncér solusi alkali atanapi pangleyur organik, atanapi gaduh sipat termoplastik, sareng tiasa dianggo pikeun ngahasilkeun serat kimia, film, basa pilem, plastik, insulasi. bahan, coatings, slurry, dispersant polymeric, aditif dahareun jeung produk kimia sapopoé.Sipat turunan selulosa aya hubunganana sareng sifat substituén, darajat DS tina tilu gugus hidroksil dina gugus glukosa anu disubstitusi, sareng distribusi substituén sapanjang ranté makromolekul.Kusabab réaksi acak, iwal produk anu disubstitusi sacara seragam nalika sadaya tilu gugus hidroksil disubstitusi (DS nyaéta 3), dina kasus séjén (réaksi homogen atanapi réaksi hétérogén), tilu posisi substitusi anu béda-béda dicandak: Produk campuran sareng grup glukosil unsubstituted: ① monosubstituted (DS nyaeta 1, C, C atawa posisi C diganti, rumus struktural ningali selulosa);② disubstitusi (DS nyaeta 2, C, C, C, C atawa C, posisi C diganti);③ substitusi pinuh (DS nyaeta 3).Ku alatan éta, sipat turunan selulosa sarua jeung nilai substitusi sarua ogé bisa jadi rada béda.Contona, selulosa diacetate langsung ésterified kana DS of 2 teu leyur dina aseton, tapi selulosa diacetate diala ku saponifikasi pinuh esterified selulosa triacetate bisa leyur lengkep dina aseton.Hétérogénitas substitusi ieu patali jeung hukum dasar éster selulosa jeung réaksi éterifikasi.
Hukum dasar ésterifikasi selulosa sareng réaksi éterifikasi dina molekul selulosa, posisi tilu gugus hidroksil dina gugus glukosa béda, sareng pangaruh substituén anu padeukeut sareng halangan sterik ogé béda.Kaasaman relatif sareng darajat disosiasi tilu gugus hidroksil nyaéta: C>C>C.Nalika réaksi éterifikasi dilaksanakeun dina médium basa, gugus hidroksil C diréaksikeun heula, teras gugus hidroksil C, sareng tungtungna gugus hidroksil primér C.Nalika réaksi ésterifikasi dilaksanakeun dina médium asam, kasusah réaksi unggal gugus hidroksil sabalikna tina ordo réaksi éterifikasi.Nalika ngaréaksikeun sareng réagen substitusi anu ageung, pangaruh halangan stérik gaduh pangaruh anu penting, sareng gugus hidroksil C kalayan pangaruh halangan stérik anu langkung alit langkung gampang diréaksikeun tibatan gugus hidroksil C sareng C.
Selulosa nyaéta polimér alam kristalin.Sabagéan ageung réaksi ésterifikasi sareng éterifikasi nyaéta réaksi hétérogén nalika selulosa tetep padet.Kaayaan difusi réagen réaksi kana serat selulosa disebutna reachability.Susunan antarmolekul wewengkon kristalin disusun pageuh, sarta réagen ngan bisa diffuse kana beungeut kristalin.Susunan antarmolekul di wewengkon amorf geus leupas, sarta aya deui gugus hidroksil bébas anu gampang kontak jeung réagen, kalawan aksés tinggi na réaksi gampang.Sacara umum, bahan baku kalayan kristalinitas anu luhur sareng ukuran kristal anu ageung henteu gampang diréaksikeun sapertos bahan baku kalayan kristalinitas anu rendah sareng ukuran kristal anu alit.Tapi ieu teu sagemblengna bener, contona, laju acetylation serat viscose garing kalayan kristalinitas handap sarta kristalinitas leutik nyata leuwih handap tina serat katun kalawan kristalinitas luhur sarta kristalinitas badag.Ieu alatan sababaraha titik beungkeutan hidrogén dihasilkeun antara polimér padeukeut salila prosés drying, nu ngahalangan difusi réagen.Lamun Uap dina bahan baku selulosa baseuh diganti ku pangleyur organik nu leuwih gede (kayaning asam asétat, bénzéna, piridin) lajeng garing, réaktivitas na bakal greatly ningkat, sabab drying teu bisa sagemblengna ngajalankeun kaluar pangleyur, sarta sababaraha nu leuwih gede. molekul nu trapped dina "liang" bahan baku selulosa, ngabentuk disebut selulosa ngandung.Jarak nu geus enlarged ku bareuh teu gampang cageur, nu kondusif pikeun difusi réagen, sarta promotes laju réaksi jeung uniformity tina réaksi.Ku sabab kitu, dina prosés produksi rupa-rupa turunan selulosa, kudu aya perlakuan bareuh pakait.Biasana cai, asam atawa konsentrasi nu tangtu leyuran alkali dipaké salaku agén bareuh.Salaku tambahan, kasusah réaksi kimia bubur ngabubarkeun kalayan indikator fisik sareng kimia anu sami sering pisan béda, anu disababkeun ku faktor morfologis tina rupa-rupa jinis pepelakan atanapi sél anu gaduh fungsi biokimia sareng struktural anu béda dina pepelakan anu sami.tina.Tembok primér lapisan luar serat tutuwuhan hinders penetrasi réagen jeung retards réaksi kimiawi, jadi biasana perlu ngagunakeun kaayaan saluyu dina prosés pulping ngancurkeun tembok primér dina urutan pikeun ménta bubur ngabubarkeun kalawan réaktivitas hadé.Contona, pulp bagasse mangrupakeun bahan baku kalawan réaktivitas goréng dina produksi pulp viscose.Nalika nyiapkeun viscose (solusi alkali selulosa xanthate), langkung seueur karbon disulfida anu dikonsumsi tibatan pulp linter kapas sareng pulp kai.Laju filtrasi langkung handap tibatan viscose anu disiapkeun sareng pulp sanés.Ieu kusabab tembok primér sél serat tebu teu acan ruksak leres salila pulping jeung persiapan selulosa alkali ku métode konvensional, hasilna kasusah dina réaksi yellowing.
Pra-hidrolisis serat pulp bagasse basa] jeung Gambar 2 [serat pulp bagasse sanggeus impregnation alkali] mangrupakeun mikroskop éléktron gambar scanning beungeut serat pulp bagasse sanggeus prosés basa pre-hidrolisis jeung impregnation basa konvensional mungguh, urut masih bisa ditempo ka liang jelas;Dina dimungkinkeun, sanajan liang ngaleungit alatan bareuh tina solusi alkali, tembok primér masih nyertakeun sakabéh serat.Lamun "impregnation kadua" (impregnation biasa dituturkeun ku impregnation kadua ku leyuran alkali éncér jeung éfék bareuh badag) atawa dip-grinding (impregnation umum digabungkeun jeung grinding mékanis), réaksi yellowing bisa lumangsungna lancar, laju filtration viscose. ningkat sacara signifikan.Ieu kusabab duanana di luhur dua métode bisa mesek kaluar témbok primér, exposing lapisan jero réaksi rélatif gampang, nu kondusif pikeun penetrasi réagen jeung ngaronjatkeun kinerja réaksi (Gbr. 3 [impregnation sekundér serat pulp bagasse. ], Gbr. Ngagiling Serat Pulp Bagasse]).
Dina taun-taun ayeuna, sistem pangleyur non-air anu tiasa langsung ngabubarkeun selulosa parantos muncul.Sapertos dimétilformamida sareng NO, dimétil sulfoksida sareng paraformaldehida, sareng pangleyur campuran sanésna, sareng sajabana, ngamungkinkeun selulosa ngalaman réaksi homogen.Sanajan kitu, sababaraha hukum di luhur-disebutkeun ngeunaan réaksi kaluar-fase teu berlaku deui.Salaku conto, nalika nyiapkeun selulosa diasetat larut dina aseton, henteu kedah ngalaman hidrolisis selulosa triasetat, tapi tiasa langsung ésterifikasi dugi ka DS 2.
waktos pos: Feb-27-2023