セルロースエーテルの構造

2つの典型的な構造セルロースエーテルを図 1.1 と 1.2 に示します。セルロース分子の各β-D-脱水ブドウ

糖単位 (セルロースの繰り返し単位) は、C(2)、C(3)、C(6) 位でそれぞれ 1 つずつ、つまり最大 3 つまでのエーテル基で置換されます。

エーテル基。セルロース高分子はヒドロキシル基の存在により分子内および分子間に水素結合を持ち、水に溶解しにくくなっています。

また、ほとんどすべての有機溶媒に溶けにくいです。しかし、セルロースをエーテル化すると分子鎖中にエーテル基が導入され、

これにより、セルロースの分子内および分子間の水素結合が破壊され、親水性も向上するため、溶解性が向上する。

大幅に改善されました。このうち、図 1.1 はセルロースエーテル分子鎖の 2 つのアンヒドログルコース単位の一般構造、R1-R6=H です。

または有機置換基。1.2はカルボキシメチルヒドロキシエチルセルロースの分子鎖の断片で、カルボキシメチルの置換度は0.5,4です。

ヒドロキシエチルの置換度は2.0、モル置換度は3.0である。

セルロースの各置換基について、そのエーテル化の総量は置換度 (DS) として表すことができます。繊維でできた

プライム分子の構造から、置換度は 0 ~ 3 の範囲であることがわかります。つまり、セルロースの各アンヒドログルコース単位環

、エーテル化剤のエーテル化基によって置換されたヒドロキシル基の平均数。セルロースのヒドロキシアルキル基により、その置換基は

エーテル化は新しい遊離ヒドロキシル基から再開する必要があります。したがって、このタイプのセルロースエーテルの置換度はモルで表すことができます。

置換度 (MS)。いわゆるモル置換度は、セルロースの各アンヒドログルコース単位に添加されるエーテル化剤の量を示します。

反応物の平均質量。

1 グルコース単位の一般構造

2 セルロースエーテル分子鎖の断片

1.2.2 セルロースエーテルの分類

セルロースエーテルが単一エーテルであるか混合エーテルであるかによって、その性質は多少異なります。セルロース高分子

単位環の水酸基が親水基で置換されている場合には、より低い置換度の条件下で、より低い置換度を有する生成物を得ることができる。

ある程度の水溶性を持っています。疎水性基で置換されている場合、置換度が中程度である場合にのみ、生成物はある程度の置換度を持ちます。

水溶性で置換度の低いセルロースエーテル化生成物は、水中でのみ膨潤するか、濃度の低いアルカリ溶液に溶解します。

真ん中。

セルロースエーテルは置換基の種類に応じて、メチルセルロース、エチルセルロースなどのアルキル基、メチルセルロース、エチルセルロースなどのアルキル基、

ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのヒドロキシアルキル類;その他、カルボキシメチルセルロースなど。

セルロースエーテルは次のように分類されます。 カルボキシメチルセルロースなどのイオン性セルロース。ヒドロキシエチルセルロースなどの非イオン性。混合された

ヒドロキシエチルカルボキシメチルセルロースなどのタイプ。溶解度の分類に従って、セルロースは次のように分類できます。 カルボキシメチルセルロースなどの水溶性セルロース、

ヒドロキシエチルセルロース;メチルセルロースなどの水不溶性のもの。

1.2.3 セルロースエーテルの性質と用途

セルロースエーテルはセルロースをエーテル化変性した後の製品の一種であり、セルロースエーテルには多くの非常に重要な特性があります。のように

優れたフィルム形成特性を持っています。捺染ペーストとしては、良好な水溶性、増粘特性、保水性、安定性を備えています。

5

プレーンエーテルは無臭、無毒で、優れた生体適合性を持っています。中でもカルボキシメチルセルロース(CMC)は「工業用グルタミン酸ナトリウム」を持っています。

ニックネーム。

1.2.3.1 膜形成

セルロースエーテルのエーテル化度は、フィルム形成能や接着強度などのフィルム形成性に大きな影響を与えます。セルロースエーテル

機械的強度が高く、各種樹脂との相溶性が良いため、プラスチックフィルムや接着剤などに使用されます。

材料の準備。

1.2.3.2 溶解度

酸素を含むグルコース単位の環上に多くのヒドロキシル基が存在するため、セルロースエーテルはより優れた水溶性を持っています。そして

セルロースエーテルの置換基と置換度に応じて、有機溶媒の選択性も異なります。

1.2.3.3 厚み付け

セルロースエーテルはコロイドの形で水溶液に溶解しており、セルロースエーテルの重合度によってセルロースが決まります。

エーテル溶液の粘度。ニュートン流体とは異なり、セルロースエーテル溶液の粘度はせん断力によって変化します。

この高分子の構造により、セルロースエーテルの固形分が増加すると溶液の粘度は急激に増加しますが、溶液の粘度は

粘度は温度の上昇とともに急速に低下します[33]。

1.2.3.4 分解性

セルロースエーテル溶液を水に溶かして一定時間放置すると細菌が増殖し、酵素細菌が発生してセルロースエーテル相が破壊されます。

隣接する非置換グルコース単位が結合し、それによって巨大分子の相対分子量が減少します。したがって、セルロースエーテルは、

水溶液の保存には、一定量の防腐剤の添加が必要です。

さらに、セルロースエーテルには、界面活性、イオン活性、泡安定性、添加剤など、他にも多くのユニークな特性があります。

ジェルアクション。これらの特性により、セルロースエーテルは繊維、製紙、合成洗剤、化粧品、食品、医薬品、

多くの分野で広く使用されています。

1.3 植物原料の紹介

1.2 セルロースエーテルの概要から、セルロースエーテルの製造原料は主に綿セルロースであり、このトピックの内容の 1 つであることがわかります。

綿セルロースの代わりに植物原料から抽出したセルロースを使用してセルロースエーテルを調製するものです。以下に工場を簡単に紹介します

材料。

石油、石炭、天然ガスなどのありふれた資源が減少するにつれ、それらをベースとした合成繊維や繊維フィルムなどのさまざまな製品の開発もますます制限されることになります。社会や世界各国(特に

環境汚染の問題に細心の注意を払っている先進国です。天然セルロースは生分解性と環境調整性を備えています。

それは徐々に繊維材料の主な供給源になるでしょう。


投稿日時: 2022 年 9 月 26 日