بنية إيثرات السليلوز

الهياكل النموذجية لاثنينإيثرات السليلوزتُوضح الأشكال 1.1 و1.2. كل حبة عنب مجففة من نوع β-D تحتوي على جزيء سليلوز

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

مجموعة إيثر. وبسبب وجود مجموعات الهيدروكسيل، فإن جزيئات السليلوز الكبيرة تحتوي على روابط هيدروجينية داخلية وخارجية، والتي يصعب إذابتها في الماء.

ويصعب إذابته في معظم المذيبات العضوية. ومع ذلك، بعد عملية الأثيرية للسليلوز، تُدخل مجموعات الأثير في السلسلة الجزيئية.

وبهذه الطريقة، يتم تدمير الروابط الهيدروجينية داخل وبين جزيئات السليلوز، كما يتم تحسين خاصية محبة الماء، وبالتالي يمكن تحسين قابلية ذوبانه.

وقد تحسنت بشكل كبير. ومن بينها، يوضح الشكل 1.1 التركيب العام لوحدتي أنهيدروغلوكوز في السلسلة الجزيئية لإيثر السليلوز، R1-R6=H

أو بدائل عضوية. 1.2 عبارة عن جزء من سلسلة جزيئية من كربوكسي ميثيل هيدروكسي إيثيل السليلوز، ودرجة استبدال الكربوكسي ميثيل هي 0.5،4

درجة استبدال الهيدروكسي إيثيل هي 2.0، ودرجة الاستبدال المولية هي 3.0.

لكل بديل من السليلوز، يمكن التعبير عن إجمالي كمية الأثيرية الخاصة به بدرجة الاستبدال (DS). مصنوع من الألياف

يتضح من بنية الجزيء الأساسي أن درجة الاستبدال تتراوح من 0 إلى 3. أي أن كل حلقة وحدة أنهيدروغلوكوز من السليلوز

، وهو متوسط ​​عدد مجموعات الهيدروكسيل المستبدلة بمجموعات الإيثرة في عامل الإيثرة. ونظرًا لوجود مجموعة الهيدروكسي ألكيل في السليلوز، فإن استبدالها

ينبغي إعادة بدء عملية الإيثرة من مجموعة الهيدروكسيل الحرة الجديدة. ولذلك، يمكن التعبير عن درجة استبدال هذا النوع من إيثر السليلوز بالمولات.

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

متوسط ​​كتلة المواد المتفاعلة.

1- البنية العامة لوحدة الجلوكوز

2 أجزاء من سلاسل جزيئية من إيثر السليلوز

1.2.2 تصنيف إيثرات السليلوز

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

إذا تم استبدال مجموعة الهيدروكسيل في الحلقة الأساسية بمجموعة محبة للماء، فيمكن أن يكون للمنتج درجة استبدال أقل في ظل شرط درجة الاستبدال المنخفضة.

له قابلية معينة للذوبان في الماء؛ إذا تم استبداله بمجموعة كارهة للماء، فإن المنتج يكون له درجة معينة من الاستبدال فقط عندما تكون درجة الاستبدال معتدلة.

لا يمكن لمنتجات إيثرة السليلوز القابلة للذوبان في الماء والأقل استبدالاً أن تنتفخ إلا في الماء، أو تذوب في محاليل قلوية أقل تركيزًا.

وسط.

وفقًا لأنواع البدائل، يمكن تقسيم إيثرات السليلوز إلى ثلاث فئات: مجموعات الألكيل، مثل ميثيل السليلوز، وإيثيل السليلوز؛

هيدروكسي ألكيل، مثل هيدروكسي إيثيل السليلوز، وهيدروكسي بروبيل السليلوز؛ وغيرها، مثل كربوكسي ميثيل السليلوز، إلخ. إذا تأين

يمكن تصنيف إيثرات السليلوز إلى: أيونية، مثل كربوكسي ميثيل السليلوز؛ وغير أيونية، مثل هيدروكسي إيثيل السليلوز؛ ومختلطة

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

هيدروكسي إيثيل السليلوز؛ غير قابل للذوبان في الماء، مثل ميثيل السليلوز، إلخ.

1.2.3 خصائص وتطبيقات إيثرات السليلوز

إيثر السليلوز هو نوع من المنتجات الناتجة عن تعديل السليلوز بالإيثر، وله العديد من الخصائص المهمة للغاية. مثل

يتمتع بخصائص جيدة في تكوين الأغشية؛ وباعتباره معجون طباعة، فإنه يتمتع بقابلية جيدة للذوبان في الماء، وخصائص التكثيف، والاحتفاظ بالماء، والاستقرار؛

5

الإيثر النقي عديم الرائحة وغير سام، ويتمتع بتوافق حيوي جيد. ومن بينها، يحتوي كربوكسي ميثيل السليلوز (CMC) على "غلوتامات أحادية الصوديوم الصناعية".

كنية.

1.2.3.1 تكوين الغشاء

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

بفضل قوته الميكانيكية الجيدة وتوافقه الجيد مع مختلف أنواع الراتنجات، يمكن استخدامه في الأغشية البلاستيكية والمواد اللاصقة وغيرها من المواد.

تحضير المواد.

1.2.3.2 الذوبانية

نظراً لوجود العديد من مجموعات الهيدروكسيل على حلقة وحدة الجلوكوز المحتوية على الأكسجين، تتمتع إيثرات السليلوز بقابلية ذوبان أفضل في الماء.

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

1.2.3.3 التكثيف

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

لزوجة محلول الإيثر. على عكس السوائل النيوتونية، تتغير لزوجة محاليل إيثر السليلوز بتغير قوة القص، و

بسبب هذا التركيب للجزيئات الكبيرة، ستزداد لزوجة المحلول بسرعة مع زيادة المحتوى الصلب من إيثر السليلوز، ومع ذلك فإن لزوجة المحلول

كما تنخفض اللزوجة بسرعة مع ارتفاع 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 الإنزيمات وتدمير طور إيثر السليلوز.

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

يتطلب حفظ المحاليل المائية إضافة كمية معينة من المواد الحافظة.

بالإضافة إلى ذلك، تتمتع إيثرات السليلوز بالعديد من الخصائص الفريدة الأخرى مثل النشاط السطحي، والنشاط الأيوني، وثبات الرغوة، والمواد المضافة

بفضل خصائصها الهلامية، تُستخدم إيثرات السليلوز في صناعة المنسوجات، وصناعة الورق، والمنظفات الصناعية، ومستحضرات التجميل، والأغذية، والأدوية.

يُستخدم على نطاق واسع في العديد من المجالات.

1.3 مقدمة عن المواد الخام النباتية

من خلال النظرة العامة على إيثر السليلوز 1.2، يتضح أن المادة الخام المستخدمة في تحضير إيثر السليلوز هي بشكل أساسي سليلوز القطن، وأحد محتويات هذا الموضوع

يتمثل الهدف في استخدام السليلوز المستخلص من المواد الخام النباتية كبديل لسليلوز القطن في تحضير إيثر السليلوز. فيما يلي نبذة مختصرة عن النبات

مادة.

مع تناقص الموارد المشتركة كالنفط والفحم والغاز الطبيعي، سيزداد تقييد تطوير المنتجات المختلفة القائمة عليها، مثل الألياف الاصطناعية والأغشية الليفية. ومع التطور المستمر للمجتمعات والدول حول العالم (وخاصةً...

هي دولة متقدمة تولي اهتماماً بالغاً لمشكلة التلوث البيئي. يتميز السليلوز الطبيعي بقابليته للتحلل الحيوي وملاءمته للبيئة.

سيصبح تدريجياً المصدر الرئيسي للمواد الليفية.