செல்லுலோஸ் ஈதரின் கரைதிறனில் வெப்பநிலையின் விளைவு என்ன?

மாற்றியமைக்கப்பட்ட செல்லுலோஸ் ஈதரின் நீர் கரைதிறன் வெப்பநிலையால் பாதிக்கப்படுகிறது. பொதுவாக, பெரும்பாலான செல்லுலோஸ் ஈத்தர்கள் குறைந்த வெப்பநிலையில் தண்ணீரில் கரையக்கூடியவை. வெப்பநிலை உயரும்போது, ​​அவற்றின் கரைதிறன் படிப்படியாக மோசமாகி இறுதியில் கரையாததாகிவிடும். குறைந்த முக்கியமான தீர்வு வெப்பநிலை (எல்.சி.எஸ்.டி: குறைந்த சிக்கலான தீர்வு வெப்பநிலை) செல்லுலோஸ் ஈதரின் கரைதிறன் மாற்றத்தை வகைப்படுத்த ஒரு முக்கியமான அளவுருவாகும், அதாவது வெப்பநிலை மாறும்போது, ​​அதாவது குறைந்த முக்கியமான தீர்வு வெப்பநிலைக்கு மேல், செல்லுலோஸ் ஈதர் நீரில் கரையாதது.

அக்வஸ் மெத்தில்செல்லுலோஸ் தீர்வுகளை வெப்பமாக்குவது ஆய்வு செய்யப்பட்டு, கரைதிறனில் மாற்றத்தின் வழிமுறை விளக்கப்பட்டுள்ளது. மேலே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, மெத்தில்செல்லுலோஸின் தீர்வு குறைந்த வெப்பநிலையில் இருக்கும்போது, ​​மேக்ரோமிகுலூல்கள் நீர் மூலக்கூறுகளால் சூழப்பட்டு கூண்டு கட்டமைப்பை உருவாக்குகின்றன. வெப்பநிலை உயர்வால் பயன்படுத்தப்படும் வெப்பம் நீர் மூலக்கூறுக்கும் எம்.சி மூலக்கூறுக்கும் இடையிலான ஹைட்ரஜன் பிணைப்பை உடைக்கும், கூண்டு போன்ற சூப்பர்மாலிகுலர் அமைப்பு அழிக்கப்படும், மேலும் நீர் மூலக்கூறு ஹைட்ரஜன் பிணைப்பிலிருந்து ஒரு இலவச நீர் மூலக்கூறாக மாறும், அதே நேரத்தில் ஹைட்ரோபோரல் சங்கிலியின் மெத்தில் ஹைட்ரோபோபிக் மெத்தில் ஹைட்ரோபோரோபர் சங்கிலியின் ஹைட்ரோபோரோபர் சங்கிலியின் ஹைட்ரோபோரோபர் அசோசியேட்டில் உள்ள ஹைட்ரோபோரோபர் அசோசியேட்டில் உள்ள ஹைட்ரோபோரோபர் அசோசியேட்டில் உள்ள ஹைட்ரோபோரோபர் சங்கிலியின் ஹைட்ரோபோரோபர் சங்கிலி, இது சாத்தியமாகும் வெப்ப தூண்டப்பட்ட ஹைட்ரஜல். ஒரே மூலக்கூறு சங்கிலியில் உள்ள மீதில் குழுக்கள் ஹைட்ரோபோபிகல் முறையில் பிணைக்கப்பட்டிருந்தால், இந்த உள்ளார்ந்த தொடர்பு முழு மூலக்கூறையும் சுருண்டதாகத் தோன்றும். இருப்பினும், வெப்பநிலையின் அதிகரிப்பு சங்கிலி பிரிவின் இயக்கத்தை தீவிரப்படுத்தும், மூலக்கூறில் ஹைட்ரோபோபிக் தொடர்பு நிலையற்றதாக இருக்கும், மேலும் மூலக்கூறு சங்கிலி சுருண்ட நிலையிலிருந்து நீட்டிக்கப்பட்ட நிலைக்கு மாறும். இந்த நேரத்தில், மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான ஹைட்ரோபோபிக் தொடர்பு ஆதிக்கம் செலுத்தத் தொடங்குகிறது. வெப்பநிலை படிப்படியாக உயரும்போது, ​​மேலும் மேலும் ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகள் உடைக்கப்படுகின்றன, மேலும் மேலும் செல்லுலோஸ் ஈதர் மூலக்கூறுகள் கூண்டு கட்டமைப்பிலிருந்து பிரிக்கப்படுகின்றன, மேலும் ஒருவருக்கொருவர் நெருக்கமாக இருக்கும் மேக்ரோமிகுலூல்கள் ஹைட்ரோபோபிக் இடைவினைகள் மூலம் ஒன்றிணைந்து ஒரு ஹைட்ரோபோபிக் மொத்தத்தை உருவாக்குகின்றன. வெப்பநிலையின் மேலும் அதிகரிப்புடன், இறுதியில் அனைத்து ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளும் உடைக்கப்படுகின்றன, மேலும் அதன் ஹைட்ரோபோபிக் சங்கம் அதிகபட்சத்தை அடைகிறது, இது ஹைட்ரோபோபிக் திரட்டிகளின் எண்ணிக்கையையும் அளவை அதிகரிக்கும். இந்த செயல்பாட்டின் போது, ​​மெத்தில்செல்லுலோஸ் படிப்படியாக கரையாதது மற்றும் இறுதியில் தண்ணீரில் முற்றிலும் கரையாதது. மேக்ரோமிகுலூல்களுக்கு இடையில் முப்பரிமாண பிணைய அமைப்பு உருவாகும் இடத்திற்கு வெப்பநிலை உயரும்போது, ​​அது ஒரு ஜெல் மேக்ரோஸ்கோபிகலாக உருவாகிறது.

ஜுன் காவ் மற்றும் ஜார்ஜ் ஹைதர் மற்றும் பலர் ஒளி சிதறல் மூலம் ஹைட்ராக்ஸிபிரோபில் செல்லுலோஸ் அக்வஸ் கரைசலின் வெப்பநிலை விளைவை ஆய்வு செய்தனர், மேலும் ஹைட்ராக்ஸிபிரோபில் செல்லுலோஸின் குறைந்த முக்கியமான தீர்வு வெப்பநிலை 410 சி என்று முன்மொழிந்தது. 390C ஐ விடக் குறைவான வெப்பநிலையில், ஹைட்ராக்ஸிபிரோபில் செல்லுலோஸின் ஒற்றை மூலக்கூறு சங்கிலி தோராயமாக சுருண்ட நிலையில் உள்ளது, மேலும் மூலக்கூறுகளின் ஹைட்ரோடினமிக் ஆரம் விநியோகம் அகலமாக உள்ளது, மேலும் மேக்ரோமிகுலூல்களுக்கு இடையில் எந்த ஒருங்கிணைப்பும் இல்லை. வெப்பநிலை 390C ஆக அதிகரிக்கும்போது, ​​மூலக்கூறு சங்கிலிகளுக்கு இடையிலான ஹைட்ரோபோபிக் தொடர்பு வலுவாகவும், மேக்ரோமிகுலூல்கள் திரட்டவும், மற்றும் பாலிமரின் நீர் கரைதிறன் மோசமாகிறது. இருப்பினும், இந்த வெப்பநிலையில், ஹைட்ராக்ஸிபிரோபில் செல்லுலோஸ் மூலக்கூறுகளின் ஒரு சிறிய பகுதி மட்டுமே ஒரு சில மூலக்கூறு சங்கிலிகளைக் கொண்ட சில தளர்வான திரட்டுகளை உருவாக்குகிறது, அதே நேரத்தில் பெரும்பாலான மூலக்கூறுகள் சிதறடிக்கப்பட்ட ஒற்றை சங்கிலிகளின் நிலையில் உள்ளன. வெப்பநிலை 400C ஆக உயரும்போது, ​​திரட்டிகளின் உருவாக்கத்தில் அதிகமான மேக்ரோமிகுலூல்கள் பங்கேற்கின்றன, மேலும் கரைதிறன் மோசமாகவும் மோசமாகவும் மாறும், ஆனால் இந்த நேரத்தில், சில மூலக்கூறுகள் இன்னும் ஒற்றை சங்கிலிகளின் நிலையில் உள்ளன. வெப்பநிலை 410 சி -440 சி வரம்பில் இருக்கும்போது, ​​அதிக வெப்பநிலையில் வலுவான ஹைட்ரோபோபிக் விளைவு காரணமாக, அதிக மூலக்கூறுகள் கூடு பெரிய மற்றும் அடர்த்தியான நானோ துகள்களை ஒப்பீட்டளவில் சீரான விநியோகத்துடன் உருவாக்குகின்றன. உயரங்கள் பெரிதாகவும் அடர்த்தியாகவும் மாறும். இந்த ஹைட்ரோபோபிக் திரட்டிகளின் உருவாக்கம் கரைசலில் அதிக மற்றும் குறைந்த செறிவு பாலிமரின் பகுதிகளை உருவாக்க வழிவகுக்கிறது, இது நுண்ணிய கட்ட பிரிப்பு என்று அழைக்கப்படுகிறது.

நானோ துகள்கள் திரட்டிகள் ஒரு இயக்கவியல் நிலையான நிலையில் உள்ளன, வெப்ப இயக்கவியல் நிலையான நிலை அல்ல என்பதை சுட்டிக்காட்ட வேண்டும். ஏனென்றால், ஆரம்ப கூண்டு அமைப்பு அழிக்கப்பட்டிருந்தாலும், ஹைட்ரோஃபிலிக் ஹைட்ராக்சைல் குழுவிற்கும் நீர் மூலக்கூறுக்கும் இடையில் இன்னும் ஒரு வலுவான ஹைட்ரஜன் பிணைப்பு உள்ளது, இது மீதில் மற்றும் ஹைட்ராக்ஸிபிரோபில் போன்ற ஹைட்ரோபோபிக் குழுக்களுக்கு இடையில் கலவையிலிருந்து தடுக்கிறது. நானோ துகள்கள் திரட்டல்கள் இரண்டு விளைவுகளின் கூட்டு செல்வாக்கின் கீழ் ஒரு மாறும் சமநிலை மற்றும் நிலையான நிலையை அடைந்தன.

கூடுதலாக, வெப்பமூட்டும் வீதமும் ஒருங்கிணைந்த துகள்களை உருவாக்குவதில் தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது என்பதையும் ஆய்வில் கண்டறிந்துள்ளது. வேகமான வெப்ப விகிதத்தில், மூலக்கூறு சங்கிலிகளின் திரட்டல் வேகமானது, மற்றும் உருவான நானோ துகள்களின் அளவு சிறியது; வெப்ப விகிதம் மெதுவாக இருக்கும்போது, ​​பெரிய அளவிலான நானோ துகள்கள் திரட்டிகளை உருவாக்க மேக்ரோமிகுலூக்கள் அதிக வாய்ப்புகளைக் கொண்டுள்ளன.