సెల్యులోజ్ ఈథర్ల నిర్మాణం

రెండు సాధారణ నిర్మాణాలుసెల్యులోజ్ ఈథర్స్బొమ్మలు 1.1 మరియు 1.2లో ఇవ్వబడ్డాయి. సెల్యులోజ్ అణువు యొక్క ప్రతి β-D-నిర్జలీకరణ ద్రాక్ష

చక్కెర యూనిట్ (సెల్యులోజ్ యొక్క పునరావృత యూనిట్) C(2), C(3) మరియు C(6) స్థానాల్లో ఒక్కో ఈథర్ సమూహంతో భర్తీ చేయబడుతుంది, అనగా మూడు వరకు

ఒక ఈథర్ సమూహం. హైడ్రాక్సిల్ సమూహాలు ఉన్నందున, సెల్యులోజ్ స్థూల కణములు ఇంట్రామోలిక్యులర్ మరియు ఇంటర్‌మోలిక్యులర్ హైడ్రోజన్ బంధాలను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి నీటిలో కరగడం కష్టం.

మరియు దాదాపు అన్ని సేంద్రీయ ద్రావకాలలో కరిగించడం కష్టం. అయినప్పటికీ, సెల్యులోజ్ యొక్క ఈథరిఫికేషన్ తర్వాత, ఈథర్ సమూహాలు పరమాణు గొలుసులోకి ప్రవేశపెడతారు,

ఈ విధంగా, సెల్యులోజ్ అణువుల లోపల మరియు వాటి మధ్య హైడ్రోజన్ బంధాలు నాశనమవుతాయి మరియు దాని హైడ్రోఫిలిసిటీ కూడా మెరుగుపడుతుంది, తద్వారా దాని ద్రావణీయత మెరుగుపడుతుంది.

బాగా మెరుగుపడింది. వాటిలో, మూర్తి 1.1 అనేది సెల్యులోజ్ ఈథర్ మాలిక్యులర్ చైన్ యొక్క రెండు అన్‌హైడ్రోగ్లూకోజ్ యూనిట్ల సాధారణ నిర్మాణం, R1-R6=H

లేదా సేంద్రీయ ప్రత్యామ్నాయాలు. 1.2 అనేది కార్బాక్సిమీథైల్ హైడ్రాక్సీథైల్ సెల్యులోజ్ మాలిక్యులర్ చైన్ యొక్క ఒక భాగం, కార్బాక్సిమీథైల్ యొక్క ప్రత్యామ్నాయం యొక్క డిగ్రీ 0.5,4.

హైడ్రాక్సీథైల్ యొక్క ప్రత్యామ్నాయ డిగ్రీ 2.0, మరియు మోలార్ ప్రత్యామ్నాయం డిగ్రీ 3.0.

సెల్యులోజ్ యొక్క ప్రతి ప్రత్యామ్నాయం కోసం, దాని ఈథరిఫికేషన్ యొక్క మొత్తం మొత్తాన్ని ప్రత్యామ్నాయ స్థాయి (DS)గా వ్యక్తీకరించవచ్చు. ఫైబర్స్ తయారు

ప్రత్యామ్నాయం యొక్క డిగ్రీ 0-3 వరకు ఉంటుందని ప్రధాన అణువు యొక్క నిర్మాణం నుండి చూడవచ్చు. అంటే, సెల్యులోజ్ యొక్క ప్రతి అన్హైడ్రోగ్లూకోజ్ యూనిట్ రింగ్

, ఈథరిఫైయింగ్ ఏజెంట్ యొక్క ఈథరిఫైయింగ్ గ్రూపుల ద్వారా భర్తీ చేయబడిన హైడ్రాక్సిల్ సమూహాల సగటు సంఖ్య. సెల్యులోజ్ యొక్క హైడ్రాక్సీల్కైల్ సమూహం కారణంగా, దాని ప్రత్యామ్నాయం

కొత్త ఉచిత హైడ్రాక్సిల్ సమూహం నుండి ఈథరిఫికేషన్ పునఃప్రారంభించబడాలి. అందువల్ల, ఈ రకమైన సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క ప్రత్యామ్నాయం యొక్క డిగ్రీ మోల్స్‌లో వ్యక్తీకరించబడుతుంది.

ప్రత్యామ్నాయ డిగ్రీ (MS). ప్రత్యామ్నాయం యొక్క మోలార్ డిగ్రీ అని పిలవబడేది సెల్యులోజ్ యొక్క ప్రతి అన్‌హైడ్రోగ్లూకోజ్ యూనిట్‌కు జోడించబడిన ఈథరిఫైయింగ్ ఏజెంట్ మొత్తాన్ని సూచిస్తుంది.

ప్రతిచర్యల సగటు ద్రవ్యరాశి.

1 గ్లూకోజ్ యూనిట్ యొక్క సాధారణ నిర్మాణం

2 సెల్యులోజ్ ఈథర్ మాలిక్యులర్ చైన్‌ల శకలాలు

1.2.2 సెల్యులోజ్ ఈథర్ల వర్గీకరణ

సెల్యులోజ్ ఈథర్‌లు సింగిల్ ఈథర్‌లు లేదా మిశ్రమ ఈథర్‌లు అయినా, వాటి లక్షణాలు కొంత భిన్నంగా ఉంటాయి. సెల్యులోజ్ మాక్రోమోలిక్యుల్స్

యూనిట్ రింగ్ యొక్క హైడ్రాక్సిల్ సమూహం హైడ్రోఫిలిక్ సమూహం ద్వారా భర్తీ చేయబడితే, ఉత్పత్తి తక్కువ స్థాయి ప్రత్యామ్నాయం యొక్క పరిస్థితిలో తక్కువ స్థాయి ప్రత్యామ్నాయాన్ని కలిగి ఉంటుంది.

ఇది ఒక నిర్దిష్ట నీటిలో కరిగే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది; ఇది హైడ్రోఫోబిక్ సమూహం ద్వారా ప్రత్యామ్నాయం చేయబడితే, ప్రత్యామ్నాయం యొక్క డిగ్రీ మితంగా ఉన్నప్పుడు మాత్రమే ఉత్పత్తికి నిర్దిష్ట స్థాయి ప్రత్యామ్నాయం ఉంటుంది.

నీటిలో కరిగే, తక్కువ ప్రత్యామ్నాయ సెల్యులోజ్ ఈథరిఫికేషన్ ఉత్పత్తులు నీటిలో మాత్రమే ఉబ్బుతాయి లేదా తక్కువ గాఢత కలిగిన క్షార ద్రావణాలలో కరిగిపోతాయి

మధ్య.

ప్రత్యామ్నాయాల రకాల ప్రకారం, సెల్యులోజ్ ఈథర్లను మూడు వర్గాలుగా విభజించవచ్చు: మిథైల్ సెల్యులోజ్, ఇథైల్ సెల్యులోజ్ వంటి ఆల్కైల్ సమూహాలు;

హైడ్రాక్సీథైల్ సెల్యులోజ్, హైడ్రాక్సీప్రోపైల్ సెల్యులోజ్ వంటి హైడ్రాక్సీల్కైల్స్; ఇతరులు, కార్బాక్సిమీథైల్ సెల్యులోజ్, మొదలైనవి అయనీకరణం అయితే

వర్గీకరణ, సెల్యులోజ్ ఈథర్లను విభజించవచ్చు: కార్బాక్సిమీథైల్ సెల్యులోజ్ వంటి అయానిక్; హైడ్రాక్సీథైల్ సెల్యులోజ్ వంటి నాన్-అయానిక్; మిశ్రమ

రకం, హైడ్రాక్సీథైల్ కార్బాక్సిమీథైల్ సెల్యులోజ్ వంటివి. ద్రావణీయత యొక్క వర్గీకరణ ప్రకారం, సెల్యులోజ్‌ను ఇలా విభజించవచ్చు: కార్బాక్సిమీథైల్ సెల్యులోజ్ వంటి నీటిలో కరిగేవి,

హైడ్రాక్సీథైల్ సెల్యులోజ్; నీటిలో కరగని, మిథైల్ సెల్యులోజ్ మొదలైనవి.

1.2.3 సెల్యులోజ్ ఈథర్స్ యొక్క లక్షణాలు మరియు అప్లికేషన్లు

సెల్యులోజ్ ఈథర్ అనేది సెల్యులోజ్ ఈథరిఫికేషన్ సవరణ తర్వాత ఒక రకమైన ఉత్పత్తి, మరియు సెల్యులోజ్ ఈథర్ చాలా ముఖ్యమైన లక్షణాలను కలిగి ఉంది. ఇష్టం

ఇది మంచి ఫిల్మ్-ఫార్మింగ్ లక్షణాలను కలిగి ఉంది; ప్రింటింగ్ పేస్ట్‌గా, ఇది మంచి నీటిలో ద్రావణీయత, గట్టిపడే లక్షణాలు, నీటిని నిలుపుకోవడం మరియు స్థిరత్వం కలిగి ఉంటుంది;

5

సాదా ఈథర్ వాసన లేనిది, విషపూరితం కానిది మరియు మంచి జీవ అనుకూలతను కలిగి ఉంటుంది. వాటిలో, కార్బాక్సిమీథైల్ సెల్యులోజ్ (CMC) "పారిశ్రామిక మోనోసోడియం గ్లుటామేట్" కలిగి ఉంటుంది.

మారుపేరు.

1.2.3.1 చలనచిత్ర నిర్మాణం

సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క ఈథరిఫికేషన్ డిగ్రీ దాని ఫిల్మ్-ఫార్మింగ్ లక్షణాలైన ఫిల్మ్-ఫార్మింగ్ సామర్థ్యం మరియు బంధం బలం వంటి వాటిపై గొప్ప ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. సెల్యులోజ్ ఈథర్

దాని మంచి యాంత్రిక బలం మరియు వివిధ రెసిన్లతో మంచి అనుకూలత కారణంగా, దీనిని ప్లాస్టిక్ ఫిల్మ్‌లు, సంసంజనాలు మరియు ఇతర పదార్థాలలో ఉపయోగించవచ్చు.

పదార్థం తయారీ.

1.2.3.2 ద్రావణీయత

ఆక్సిజన్ కలిగిన గ్లూకోజ్ యూనిట్ యొక్క రింగ్‌పై అనేక హైడ్రాక్సిల్ సమూహాల ఉనికి కారణంగా, సెల్యులోజ్ ఈథర్‌లు మంచి నీటిలో కరిగే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. మరియు

సెల్యులోజ్ ఈథర్ ప్రత్యామ్నాయం మరియు ప్రత్యామ్నాయ స్థాయిని బట్టి, సేంద్రీయ ద్రావకాల కోసం వివిధ ఎంపికలు కూడా ఉన్నాయి.

1.2.3.3 గట్టిపడటం

సెల్యులోజ్ ఈథర్ కొల్లాయిడ్ రూపంలో సజల ద్రావణంలో కరిగిపోతుంది, దీనిలో సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క పాలిమరైజేషన్ డిగ్రీ సెల్యులోజ్‌ను నిర్ణయిస్తుంది.

ఈథర్ ద్రావణం యొక్క స్నిగ్ధత. న్యూటోనియన్ ద్రవాలు కాకుండా, సెల్యులోజ్ ఈథర్ ద్రావణాల స్నిగ్ధత కోత శక్తితో మారుతుంది, మరియు

స్థూల కణాల యొక్క ఈ నిర్మాణం కారణంగా, సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క ఘన కంటెంట్ పెరుగుదలతో ద్రావణం యొక్క స్నిగ్ధత వేగంగా పెరుగుతుంది, అయితే ద్రావణం యొక్క స్నిగ్ధత

పెరుగుతున్న ఉష్ణోగ్రత [33]తో స్నిగ్ధత కూడా వేగంగా తగ్గుతుంది.

1.2.3.4 అధోకరణం

కొంత కాలం పాటు నీటిలో కరిగిన సెల్యులోజ్ ఈథర్ ద్రావణం బ్యాక్టీరియాను వృద్ధి చేస్తుంది, తద్వారా ఎంజైమ్ బ్యాక్టీరియాను ఉత్పత్తి చేస్తుంది మరియు సెల్యులోజ్ ఈథర్ దశను నాశనం చేస్తుంది.

ప్రక్కనే ఉన్న ప్రత్యామ్నాయం లేని గ్లూకోజ్ యూనిట్ బంధాలు, తద్వారా స్థూల అణువు యొక్క సాపేక్ష పరమాణు ద్రవ్యరాశిని తగ్గిస్తుంది. అందువలన, సెల్యులోజ్ ఈథర్స్

సజల ద్రావణాల సంరక్షణకు కొంత మొత్తంలో సంరక్షణకారులను జోడించడం అవసరం.

అదనంగా, సెల్యులోజ్ ఈథర్‌లు ఉపరితల కార్యాచరణ, అయానిక్ కార్యాచరణ, నురుగు స్థిరత్వం మరియు సంకలితం వంటి అనేక ఇతర ప్రత్యేక లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి.

జెల్ చర్య. ఈ లక్షణాల కారణంగా, సెల్యులోజ్ ఈథర్‌లను వస్త్రాలు, పేపర్‌మేకింగ్, సింథటిక్ డిటర్జెంట్లు, సౌందర్య సాధనాలు, ఆహారం, ఔషధం,

ఇది చాలా రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.

1.3 మొక్క ముడి పదార్థాలకు పరిచయం

1.2 సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క అవలోకనం నుండి, సెల్యులోజ్ ఈథర్ తయారీకి ముడి పదార్థం ప్రధానంగా కాటన్ సెల్యులోజ్ అని మరియు ఈ అంశంలోని విషయాలలో ఒకటి అని చూడవచ్చు.

సెల్యులోజ్ ఈథర్‌ను తయారు చేయడానికి పత్తి సెల్యులోజ్ స్థానంలో మొక్కల ముడి పదార్థాల నుండి సేకరించిన సెల్యులోజ్‌ను ఉపయోగించడం. కిందిది మొక్క గురించి సంక్షిప్త పరిచయం

పదార్థం.

చమురు, బొగ్గు మరియు సహజ వాయువు వంటి సాధారణ వనరులు తగ్గిపోతున్నందున, వాటిపై ఆధారపడిన వివిధ ఉత్పత్తుల అభివృద్ధి, సింథటిక్ ఫైబర్స్ మరియు ఫైబర్ ఫిల్మ్‌లు కూడా ఎక్కువగా పరిమితం చేయబడతాయి. ప్రపంచవ్యాప్తంగా సమాజం మరియు దేశాల నిరంతర అభివృద్ధితో (ముఖ్యంగా

ఇది అభివృద్ధి చెందిన దేశం) పర్యావరణ కాలుష్య సమస్యపై చాలా శ్రద్ధ చూపుతుంది. సహజ సెల్యులోజ్ బయోడిగ్రేడబిలిటీ మరియు పర్యావరణ సమన్వయాన్ని కలిగి ఉంటుంది.

ఇది క్రమంగా ఫైబర్ పదార్థాల ప్రధాన వనరుగా మారుతుంది.