Tsellyuloza hosilalari tsellyuloza polimerlaridagi gidroksil guruhlarini kimyoviy reagentlar bilan esterifikatsiya qilish yoki eterifikatsiya qilish yo'li bilan ishlab chiqariladi.Reaksiya mahsulotlarining strukturaviy xususiyatlariga ko'ra, tsellyuloza hosilalari uch toifaga bo'linishi mumkin: tsellyuloza efirlari, tsellyuloza efirlari va tsellyuloza efirlari.Haqiqatan ham tijoratda ishlatiladigan tsellyuloza esterlari: tsellyuloza nitrati, tsellyuloza asetat, tsellyuloza asetat butirat va tsellyuloza ksantat.Tsellyuloza efirlariga: metiltsellyuloza, karboksimetiltsellyuloza, etiltsellyuloza, gidroksietiltsellyuloza, siyanoetiltsellyuloza, gidroksipropiltsellyuloza va gidroksipropilmetiltsellyuloza kiradi.Bundan tashqari, efir efiri aralash hosilalari mavjud.
Xususiyatlari va qo'llanilishi O'rnini bosuvchi reagentlarni tanlash va jarayon dizayni orqali mahsulot suvda, suyultirilgan ishqor eritmasida yoki organik erituvchida eritilishi yoki termoplastik xususiyatlarga ega bo'lishi mumkin va kimyoviy tolalar, plyonkalar, plyonka asoslari, plastmassalar, izolyatsiyalash uchun ishlatilishi mumkin. materiallar, qoplamalar, atala, polimer dispersant, oziq-ovqat qo'shimchalari va kundalik kimyoviy mahsulotlar.Tsellyuloza hosilalarining xossalari o‘rinbosarlarning tabiati, almashtirilayotgan glyukoza guruhidagi uchta gidroksil guruhining DS darajasi va o‘rnini bosuvchi moddalarning makromolekulyar zanjir bo‘ylab taqsimlanishi bilan bog‘liq.Reaksiyaning tasodifiyligi tufayli, uchta gidroksil guruhi almashtirilganda (DS 3 ga teng), boshqa hollarda (bir hil reaksiya yoki geterogen reaksiya) bir xil almashtirilgan mahsulot bundan mustasno, quyidagi uchta turli almashtirish pozitsiyasi olinadi: almashtirilmagan glyukozil guruhlari: ① monosubstitusiyalangan (DS 1, C, C yoki C pozitsiyasi almashtirilgan, struktura formulasi tsellyulozaga qarang);② almashtirilgan (DS 2, C, C, C, C Yoki C, C pozitsiyalari almashtirilgan);③ to'liq almashtirish (DS 3).Shuning uchun bir xil almashtirish qiymatiga ega bo'lgan bir xil tsellyuloza hosilasining xususiyatlari ham butunlay boshqacha bo'lishi mumkin.Misol uchun, to'g'ridan-to'g'ri DS 2 ga esterlangan tsellyuloza diatsetat asetonda erimaydi, ammo to'liq esterifikatsiyalangan tsellyuloza triatsetatining sovunlanishi natijasida olingan tsellyuloza diatsetat asetonda to'liq eritilishi mumkin.Bu almashtirishning heterojenligi tsellyuloza efirining asosiy qonuniyatlari va eterifikatsiya reaktsiyalari bilan bog'liq.
Tsellyuloza molekulasidagi tsellyuloza esterifikatsiyasi va eterifikatsiya reaktsiyasining asosiy qonuni, glyukoza guruhidagi uchta gidroksil guruhining pozitsiyalari har xil va qo'shni o'rinbosarlarning ta'siri va sterik to'siq ham boshqacha.Uchta gidroksil guruhining nisbiy kislotaligi va dissotsilanish darajasi: C>C>C.Eterlanish reaksiyasi ishqoriy muhitda olib borilganda avval S gidroksil guruhi, so'ngra C gidroksil guruhi, so'ng esa C birlamchi gidroksil guruhi reaksiyaga kirishadi.Esterifikatsiya reaksiyasi kislotali muhitda olib borilganda, har bir gidroksil guruhining reaktsiyasining qiyinligi eterlanish reaktsiyasi tartibiga ziddir.Katta hajmli almashtirish reagenti bilan reaksiyaga kirishganda, sterik to'siq ta'siri muhim ta'sirga ega va kichikroq sterik to'siq effektiga ega C gidroksil guruhi C va C gidroksil guruhlariga qaraganda osonroqdir.
Tsellyuloza kristalli tabiiy polimerdir.Esterifikatsiya va eterifikatsiya reaktsiyalarining aksariyati tsellyuloza qattiq holatda bo'lganda heterojen reaktsiyalardir.Reaksiya reagentlarining tsellyuloza tolasiga diffuziya holatiga erishish mumkinligi deyiladi.Kristalli hududning molekulalararo joylashuvi zich joylashgan bo'lib, reagent faqat kristall sirtga tarqalishi mumkin.Amorf mintaqadagi molekulalararo joylashuv bo'sh va ko'proq erkin gidroksil guruhlari mavjud bo'lib, ular reagentlar bilan aloqa qilish oson, yuqori kirish va oson reaktsiyaga ega.Umuman olganda, yuqori kristalli va katta kristalli xom ashyo past kristalli va kichik kristalli xom ashyo kabi reaksiyaga kirishish oson emas.Ammo bu mutlaqo to'g'ri emas, masalan, kristalliligi pastroq va kristalliligi kichikroq bo'lgan quruq viskoza tolalarining atsetillanish darajasi yuqori kristallilik va katta kristallilikka ega bo'lgan paxta tolasidan sezilarli darajada past bo'ladi.Buning sababi shundaki, quritish jarayonida qo'shni polimerlar o'rtasida ba'zi vodorod bog'lanish nuqtalari hosil bo'ladi, bu esa reagentlarning tarqalishiga to'sqinlik qiladi.Agar ho'l tsellyuloza xom ashyosidagi namlik kattaroq organik erituvchi (masalan, sirka kislotasi, benzol, piridin) bilan almashtirilsa va keyin quritilsa, uning reaktivligi sezilarli darajada yaxshilanadi, chunki quritish erituvchini butunlay haydab chiqara olmaydi, ba'zilari esa kattaroqdir. molekulalar tsellyuloza xom ashyosining "teshiklarida" ushlanib, tarkibida tsellyuloza deb ataladigan narsani hosil qiladi.Shishish natijasida kattalashgan masofani tiklash oson emas, bu reagentlarning tarqalishiga yordam beradi va reaktsiya tezligi va reaktsiyaning bir xilligiga yordam beradi.Shu sababli, turli xil tsellyuloza hosilalarini ishlab chiqarish jarayonida tegishli shishishni davolash kerak.Odatda shishish vositasi sifatida suv, kislota yoki ma'lum bir konsentratsiyali gidroksidi eritma ishlatiladi.Bundan tashqari, bir xil fizik va kimyoviy ko'rsatkichlarga ega bo'lgan eriydigan pulpaning kimyoviy reaktsiyasining qiyinligi ko'pincha juda farq qiladi, bu har xil turdagi o'simliklarning morfologik omillari yoki bir xil o'simlikdagi turli xil biokimyoviy va tizimli funktsiyalarga ega hujayralar bilan bog'liq.ning.O'simlik tolasi tashqi qatlamining birlamchi devori reagentlarning kirib borishiga to'sqinlik qiladi va kimyoviy reaktsiyalarni kechiktiradi, shuning uchun yaxshi reaktivlikka ega bo'lgan eriydigan pulpa olish uchun birlamchi devorni yo'q qilish uchun pulpa jarayonida mos keladigan sharoitlardan foydalanish kerak.Misol uchun, xalta pulpasi viskoza pulpa ishlab chiqarishda zaif reaktivlikka ega bo'lgan xom ashyo hisoblanadi.Viskoza (tsellyuloza ksantat gidroksidi eritmasi) tayyorlashda paxta linter pulpasi va yog'och pulpasidan ko'ra ko'proq uglerod disulfidi iste'mol qilinadi.Filtrlash tezligi boshqa pulpalar bilan tayyorlangan viskozadan pastroq.Buning sababi shundaki, shakarqamish tolasi hujayralarining birlamchi devori pulpalash va an'anaviy usullar bilan gidroksidi tsellyulozani tayyorlash jarayonida to'g'ri shikastlanmagan, buning natijasida sarg'ish reaktsiyasi qiyinlashadi.
Oldindan gidrolizlangan ishqorli xamir tolalari] va 2-rasm [ishqorli singdirilgandan keyin xalta pulpa tolalari] - bu oldindan gidrolizlangan ishqoriy jarayon va an'anaviy ishqorli singdirishdan keyin elektron mikroskop orqali skanerlash tasvirlari bo'lib, birinchisini hali ham ko'rish mumkin. aniq chuqurliklar;ikkinchisida, gidroksidi eritmaning shishishi tufayli chuqurlar yo'qolsa-da, birlamchi devor hali ham butun tolani qoplaydi.Agar "ikkinchi emdirish" (oddiy emdirish, keyin katta shishish effektiga ega bo'lgan suyultirilgan gidroksidi eritmasi bilan ikkinchi singdirish) yoki daldırma (mexanik silliqlash bilan birlashtirilgan umumiy emdirish) jarayoni bo'lsa, sarg'ish reaktsiyasi muammosiz davom etishi mumkin, viskoza filtrlash tezligi. sezilarli darajada yaxshilanadi.Buning sababi shundaki, yuqoridagi ikkita usulning ikkalasi ham birlamchi devorni tozalashi mumkin, bu esa nisbatan oson reaksiyaning ichki qatlamini ochib beradi, bu reagentlarning kirib borishiga yordam beradi va reaktsiya ko'rsatkichlarini yaxshilaydi (3-rasm [bagas pulpa tolasini ikkilamchi singdirish. ], Shakl. Maydalash Bagasse pulpa tolalari]).
So'nggi yillarda tsellyulozani to'g'ridan-to'g'ri eritishi mumkin bo'lgan suvsiz erituvchi tizimlar paydo bo'ldi.Dimetilformamid va NO, dimetil sulfoksid va paraformaldegid va boshqa aralash erituvchilar va boshqalar kabi tsellyulozaning bir hil reaksiyaga kirishiga imkon beradi.Biroq, yuqorida qayd etilgan ba'zi bir fazadan tashqari reaktsiyalar qonunlari endi amal qilmaydi.Masalan, asetonda eriydigan tsellyuloza diasetatini tayyorlashda tsellyuloza triatsetat gidrolizlanishi shart emas, lekin DS 2 ga etguncha bevosita esterifikatsiyalanishi mumkin.
Xabar vaqti: 27-fevral 2023-yil