ما هو السليلوز الأثير؟

إيثر السليلوز هو مصطلح عام لسلسلة من مشتقات السليلوز التي يتم إنتاجها بواسطة السليلوز القلوي وعوامل الإيثر تحت ظروف معينة. إنه منتج تحل فيه مجموعات الأثير محل مجموعات الهيدروكسيل الموجودة في جزيء السليلوز كليًا أو جزئيًا. في الوقت الحاضر، يبلغ إجمالي الطاقة الإنتاجية السنوية لإثيرات السليلوز في جميع أنحاء العالم أكثر من 600,000 ألف طن، بما في ذلك حوالي 200,000 ألف طن من إثيرات السليلوز غير الأيونية وأكثر من 400,000 ألف طن من إثيرات السليلوز الأيونية. إيثر السليلوز هو أحد مشتقات السليلوز وله مجموعة واسعة من التطبيقات، وحجم إنتاج كبير، وقيمة بحثية عالية. وتشمل استخداماته العديد من المجالات مثل الصناعة والزراعة والصناعة الكيميائية اليومية وحماية البيئة والفضاء والدفاع الوطني.

مصدر إيثر السليلوز (المواد الخام)

 

وفقًا لاختلاف الموارد في مختلف البلدان، فإن مادة السليلوز الخام المستخدمة هي بشكل أساسي القطن وسليلوز الخشب للإنتاج الصناعي لإثيرات السليلوز. غالبًا ما يُشار إلى السليلوز القطني بالقطن المكرر. ويتم الحصول عليه في المقام الأول عن طريق تكرير نسالة القطن التي يقل طولها عن 10 ملم المتبقية على قشر بذور القطن بعد إزالة النسالة الطويلة. إن فسال القطن الموجودة على بذور القطن غنية بالسليلوز، ويبلغ محتواها حوالي 65% ~ 80%، والباقي عبارة عن دهون وشمع وبكتين ورماد؛ يحتوي الخشب على 35٪ ~ 45٪ من السليلوز، والباقي عبارة عن هيمسيلولوز (25٪ ~ 35٪)، واللجنين (20٪ -30٪)، والدهون، والشمع، وقشر البذور المتبقية، والبكتين، والرماد، وما إلى ذلك، وهو أمر معقد للغاية. نظرًا للاختلافات في المناخ والمنطقة، تختلف أيضًا أنواع ألياف الخشب في مختلف البلدان. الألياف الطبيعية الأساسية في العالم تأتي من مختلف الأخشاب اللينة والأخشاب الصلبة. بالإضافة إلى الغابات الطبيعية، هناك بعض أنواع الأخشاب اللينة والأخشاب الصلبة المزروعة صناعيًا. تعتبر المواد الخام الأخرى من الألياف غير الخشبية، وخاصة النباتات الحبيبية، مثل الحبوب (الأرز والقمح وغيرها)، والقش، وتفل قصب السكر، والخيزران، مصادر أساسية للسليلوز، ولكنها لم يتم استغلالها بالكامل.

 

أنواع إثيرات السليلوز

 

يمكن أن تكون إثيرات السليلوز إثيرات أحادية أو إثيرات مختلطة، ولها خصائص مختلفة. توجد مجموعات محبة للماء منخفضة الاستبدال على جزيئات السليلوز الكبيرة، مثل مجموعات هيدروكسي إيثيل، والتي يمكن أن تعطي المنتج درجة معينة من الذوبان في الماء، وتشمل المجموعات الكارهة للماء الميثيل والإيثيل وما إلى ذلك. فقط درجة معتدلة من الاستبدال يمكن أن توفر المنتج مع درجة معينة من الذوبان في الماء. يمكن للمنتج ذو الاستبدال المنخفض أن ينتفخ فقط في الماء أو يذوب في محلول قلوي مخفف. ومن خلال البحث المتعمق حول خصائص إثيرات السليلوز، سيستمر تطوير وإنتاج إثيرات السليلوز الجديدة ومجالات تطبيقها.

 

وفقًا للأنواع المختلفة لمجموعات الاستبدال والتأين وقابلية ذوبان طاقة الألياف، يمكن تصنيف إثيرات السليلوز على النحو التالي: 

image.png

القواعد العامة لتأثير المجموعات في الأثيرات المختلطة على الذوبان هي كما يلي:

· زيادة محتوى المجموعات الكارهة للماء في المنتج ستؤدي إلى زيادة كارهة الماء للأثير وتقليل نقطة الهلام.

· زيادة محتوى المجموعات المحبة للماء (مثل مجموعات الهيدروكسي إيثيل) لزيادة نقطة هلامها.

· مجموعة الهيدروكسي بروبيل فريدة من نوعها. يمكن أن يؤدي الهيدروكسي بروبيل المناسب إلى تقليل درجة حرارة هلام المنتج. تزداد درجة حرارة الهلام لمنتج الهيدروكسي بروبيل المتوسط، لكن المستوى العالي من الاستبدال سيقلل من نقطة الهلام الخاصة به. ويرجع ذلك إلى بنية طول سلسلة الكربون المحددة لمجموعة الهيدروكسي بروبيل. سوف تؤدي المستويات المنخفضة من بروبيل الهيدروكسي إلى إضعاف الروابط الهيدروجينية داخل الجزيئات وبين جزيئات السليلوز الكبيرة، وستكون هناك مجموعات هيدروكسيل محبة للماء على السلاسل الفرعية، وتكون محبتها للماء هي المهيمنة؛ في حين أن الاستبدال العالي سوف يسبب البلمرة على المجموعات الجانبية، فإن المحتوى النسبي لمجموعات الهيدروكسيل سوف ينخفض، وسوف تزيد الكارهة للماء، مما سيقلل من قابليته للذوبان.

 

للبشرية تاريخ طويل في إنتاج وأبحاث إثيرات السليلوز. ذكرت سويدا لأول مرة عن أثير السليلوز في عام 1905، والذي كان عبارة عن مثيلة مع ثنائي ميثيل سلفات. تم تسجيل براءة اختراع إيثر الألكيل غير الأيوني بواسطة ليلينفيلد (1912)، ودريفوس (1914)، وليوش (1920) وحصلوا على إثيرات السليلوز القابلة للذوبان في الماء أو القابلة للذوبان في الزيت، على التوالي. أنتج بوخلر وجومبرج بنزيل السليلوز في عام 1921، وتم إنشاء كربوكسي ميثيل السليلوز لأول مرة بواسطة يانسن في عام 1918، وأنتج هوبرت هيدروكسي إيثيل السليلوز في عام 1920. وفي أوائل عشرينيات القرن العشرين، تم تسويق كربوكسي ميثيل السليلوز تجاريًا في ألمانيا. تم تحقيق الإنتاج الصناعي لـ MC وStar HEC في الولايات المتحدة في الفترة من 1920 إلى 1937.

منتجات مختارة
اسم المنتج الكمية اكشن
احصل على عرض سعر