بنية إيثرات السليلوز

الهياكل النموذجية لاثنينإيثرات السليلوزموضحة في الشكلين 1.1 و1.2. كل عنب مجفف بـ β-D من جزيء السليلوز

يتم استبدال وحدة السكر (الوحدة المتكررة للسليلوز) بمجموعة إيثر واحدة في كل من المواضع C(2) وC(3) وC(6)، أي ما يصل إلى ثلاثة

مجموعة إيثر. نظرًا لوجود مجموعات الهيدروكسيل، تحتوي جزيئات السليلوز الكبيرة على روابط هيدروجينية داخل الجزيئات وبين الجزيئات، يصعب ذوبانها في الماء.

ويصعب إذابته في معظم المذيبات العضوية. ومع ذلك، بعد إيثر السليلوز، تُضاف مجموعات الأثير إلى السلسلة الجزيئية.

وبهذه الطريقة يتم تدمير الروابط الهيدروجينية داخل جزيئات السليلوز وبينها، كما يتم تحسين قابليتها للماء، وبالتالي يمكن تحسين ذوبانها.

تحسنت بشكل كبير. من بينها، يوضح الشكل 1.1 التركيب العام لوحدتي أنهيدروجلوكوز من سلسلة جزيئية من إيثر السليلوز، R1-R6=H.

أو بدائل عضوية. 1.2 هو جزء من السلسلة الجزيئية لكربوكسي ميثيل هيدروكسي إيثيل السليلوز، ودرجة استبدال الكربوكسي ميثيل هي 0.5،4

درجة الاستبدال لهيدروكسي إيثيل هي 2.0، ودرجة الاستبدال المولارية هي 3.0.

بالنسبة لكل بديل من السليلوز، يمكن التعبير عن الكمية الإجمالية لإثرائه بدرجة الاستبدال (DS). مصنوعة من الألياف

يتضح من بنية الجزيء الرئيسي أن درجة الاستبدال تتراوح بين ٠ و٣. أي أن كل وحدة من حلقات السليلوز اللامائية تحتوي على

متوسط ​​عدد مجموعات الهيدروكسيل المُستبدلة بمجموعات الأثير في عامل الأثير. نظرًا لوجود مجموعة هيدروكسي ألكيل في السليلوز، فإن استبداله

يجب إعادة بدء عملية الأثيرة من مجموعة الهيدروكسيل الحرة الجديدة. لذلك، يُمكن التعبير عن درجة استبدال هذا النوع من إيثر السليلوز بالمولات.

درجة الاستبدال (MS). تشير ما يسمى بدرجة الاستبدال المولية إلى كمية عامل الأثير المضاف إلى كل وحدة أنهيدروجلوكوز من السليلوز.

متوسط ​​كتلة المواد المتفاعلة.

1 الهيكل العام لوحدة الجلوكوز

2 شظايا من سلاسل جزيئية من إيثر السليلوز

1.2.2 تصنيف إيثرات السليلوز

سواء كانت إيثرات السليلوز إيثرات مفردة أو إيثرات مختلطة، فإن خصائصها تختلف إلى حد ما. جزيئات السليلوز الكبيرة

إذا تم استبدال المجموعة الهيدروكسيلية للحلقة الوحدوية بمجموعة محبة للماء، يمكن أن يكون للمنتج درجة استبدال أقل في ظل حالة درجة الاستبدال الأقل.

إنها تمتلك قابلية معينة للذوبان في الماء، وإذا تم استبدالها بمجموعة كارهة للماء، فإن المنتج يتمتع بدرجة معينة من الاستبدال فقط عندما تكون درجة الاستبدال معتدلة.

يمكن لمنتجات إيثر السليلوز القابلة للذوبان في الماء والأقل استبدالًا أن تنتفخ فقط في الماء، أو تذوب في محاليل قلوية أقل تركيزًا

وسط.

وفقًا لأنواع البدائل، يمكن تقسيم إيثرات السليلوز إلى ثلاث فئات: المجموعات الألكيلية، مثل ميثيل السليلوز، إيثيل السليلوز؛

هيدروكسي ألكيل، مثل هيدروكسي إيثيل السليلوز، وهيدروكسي بروبيل السليلوز؛ وغيرها، مثل كاربوكسي ميثيل السليلوز، وما إلى ذلك. إذا كان التأين

التصنيف، يمكن تقسيم إيثرات السليلوز إلى: أيونية، مثل كربوكسي ميثيل السليلوز؛ غير أيونية، مثل هيدروكسي إيثيل السليلوز؛ مختلطة

نوع، مثل هيدروكسي إيثيل كربوكسي ميثيل سليلوز. وفقًا لتصنيف الذوبان، يمكن تقسيم السليلوز إلى: قابل للذوبان في الماء، مثل كربوكسي ميثيل سليلوز،

هيدروكسي إيثيل السليلوز؛ غير قابل للذوبان في الماء، مثل ميثيل السليلوز، وما إلى ذلك.

1.2.3 خصائص وتطبيقات إيثرات السليلوز

إيثر السليلوز هو نوع من المنتجات بعد تعديل إيثر السليلوز، وإيثر السليلوز لديه العديد من الخصائص المهمة جدًا. مثل

لديه خصائص جيدة لتشكيل الفيلم؛ كمعجون طباعة، لديه قابلية جيدة للذوبان في الماء، وخصائص التكثيف، واحتباس الماء والاستقرار؛

5

الأثير العادي عديم الرائحة، وغير سام، ويتميز بتوافق حيوي جيد. من بينها، يحتوي كربوكسي ميثيل السليلوز (CMC) على "غلوتامات أحادية الصوديوم الصناعية".

كنية.

1.2.3.1 تكوين الفيلم

تؤثر درجة إيثر السليلوز بشكل كبير على خصائصه في تكوين الأغشية، مثل قدرته على تكوين الأغشية وقوة الترابط.

بفضل قوتها الميكانيكية الجيدة وتوافقها الجيد مع مختلف الراتنجات، يمكن استخدامها في الأفلام البلاستيكية والمواد اللاصقة وغيرها من المواد.

إعداد المواد.

1.2.3.2 الذوبانية

بسبب وجود العديد من مجموعات الهيدروكسيل على حلقة وحدة الجلوكوز المحتوية على الأكسجين، فإن إيثرات السليلوز تتمتع بذوبان أفضل في الماء.

اعتمادًا على بديل إيثر السليلوز ودرجة الاستبدال، توجد أيضًا انتقائية مختلفة للمذيبات العضوية.

1.2.3.3 التكثيف

يذوب إيثر السليلوز في محلول مائي على شكل غرواني، حيث تحدد درجة بلمرة إيثر السليلوز السليلوز

لزوجة محلول الأثير. على عكس السوائل النيوتونية، تتغير لزوجة محاليل إيثر السليلوز مع قوة القص، و

وبسبب هذا التركيب للجزيئات الكبيرة، فإن لزوجة المحلول ستزداد بسرعة مع زيادة محتوى المادة الصلبة من إيثر السليلوز، إلا أن لزوجة المحلول

تنخفض اللزوجة أيضًا بسرعة مع زيادة درجة الحرارة [33].

1.2.3.4 قابلية التحلل

سيؤدي محلول إيثر السليلوز المذاب في الماء لفترة من الزمن إلى نمو البكتيريا، وبالتالي إنتاج بكتيريا إنزيمية وتدمير طور إيثر السليلوز.

تترابط وحدات الجلوكوز غير المستبدلة المجاورة، مما يقلل الكتلة الجزيئية النسبية للجزيء الكبير. لذلك، إيثرات السليلوز

يتطلب حفظ المحاليل المائية إضافة كمية معينة من المواد الحافظة.

بالإضافة إلى ذلك، تمتلك إيثرات السليلوز العديد من الخصائص الفريدة الأخرى مثل النشاط السطحي والنشاط الأيوني واستقرار الرغوة والإضافات

تأثير الهلام. بفضل هذه الخصائص، تُستخدم إيثرات السليلوز في المنسوجات، وصناعة الورق، والمنظفات الصناعية، ومستحضرات التجميل، والأغذية، والأدوية.

يتم استخدامه على نطاق واسع في العديد من المجالات.

1.3 مقدمة عن المواد الخام النباتية

من نظرة عامة على إيثر السليلوز 1.2، يمكن ملاحظة أن المادة الخام لإعداد إيثر السليلوز هي في الأساس سليلوز القطن، وأحد محتويات هذا الموضوع

هو استخدام السليلوز المستخرج من المواد الخام النباتية ليحل محل سليلوز القطن لتحضير إيثر السليلوز. فيما يلي مقدمة موجزة عن النبات.

مادة.

مع تناقص الموارد الطبيعية كالنفط والفحم والغاز الطبيعي، سيزداد تقييد تطوير مختلف المنتجات المعتمدة عليها، كالألياف الصناعية وأغشية الألياف. ومع التطور المستمر للمجتمعات والدول حول العالم (وخاصةً...)

إنها دولة متقدمة تُولي اهتمامًا بالغًا لمشكلة التلوث البيئي. يتميز السليلوز الطبيعي بقابليته للتحلل الحيوي وتوافقه البيئي.

وسوف تصبح تدريجيا المصدر الرئيسي للمواد الليفية.