纤维素醚的性能
发布时间：2024-3-31
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１溶解性
纤维素在水基溶液中，在水中或在有机溶剂中的溶解性，取决于ＤＳ值（即取代度－译注）及醚基的性质，ＤＳ值低于０. １的纤维素通常是不溶性的，仅在某些物理和工艺性质方面，比如拉伸强度，表面张力，吸水性及着色性等与纤维素本身相区别。这种改性纤维素主要是在纺织和造纸工业中对纤维素进予处理的结果，但是在工业上，它们还不得当作纤维素醚来应用。
当ＤＳ值在０.２～０.５范围内，并且取决于醚基，这时的产品才变得可溶解于碱的水溶液中，亦即５～８％的ＮaＯＨ溶液中， 对于阴离子以及强亲水性非离子醚基而言，在更高的ＤＳ值时，仍然保持溶解性，但是如果主要是憎水醚基而言，在较高的ＤＳ值时，溶解性就消失了。
大多数工业上的纤维醚不是可溶于水，就是溶于有机溶剂，或者两者都能溶解。对于阴离子言，当ＤＳ值超过０.４时， 对于非离子醚，当ＤＳ（ＭＳ）值超过１时，就可以在水中溶解了。如果憎水醚基因占主导地位时，当ＤＳ值超过２时，水性可能再次消失。在这一范围之内，非离子醚也可溶解于诸如较低级的脂肪醇、酮和醚中。另外，多数憎水型醚能溶解于氯化烃类中，但是几乎不溶于纯脂肪烃中
只含阴离子基因的纤维素醚，不管其ＤＳ值为多少，除了能溶解在强极性溶剂，比如二甲基亚砜中之外，几乎不溶于有机溶剂，在所有情况下，溶解度随纤维素分子量的降低而略有上升。
憎水性纤维素醚在水中的溶解性对于较高的温度很敏感，已溶解的物质会发生热凝胶化作用或者称凝聚，但是当冷却后可以再次溶解于水。
对于大多数用途来说，虽然希望有着极好的，甚至是“巨大”的溶解性，但是某些纤维素醚工业品却形成了雾状溶液，这可是起因于含有不溶解的颗粒或纤维，这个原因归结为取代不均匀，要么是在反应釜中反应剂的混合不充分发生的，要么是在纤维素链中存在着极大的差异（意思为链段本身极其不均匀－译注），因为高度的结晶区域难于被取代。纤维素原材料中的杂质，比如木质素，还有醚化反应剂中存在交联剂也会导致不溶性残渣。
２粘度
根据纤维素醚的浓度，所处的温度，大分子的平均链长，是否存在盐或别的添加物，纤维素醚的溶液一般有较高的粘度，原始纤维素的链长度，可在生产过程中用化学方法缩短，其最终产物的粘度就较低。
在一定浓度和温度之下，溶液的流变学行为，取决于链的长度，取代的分布性，以及醚基的性质，可以是牛顿型，假塑性型，触变型，或者甚至为冻胶型。在室温范围内，２％的中性的水溶液的粘度在５至１０５mpa．s。
３物理状况
纤维素醚是白色或浅黄色固体，常以颗粒状态交货，或者以湿粉形式交货，（水含量可高达１０％左右），粉末的表观密度的范围为０.３～０.５g/cm３。某些纤维素的产品的表观密度低于０.２g/cm３，制造商常根据用户要求调整产品的纯度。纯净的产品是无嗅无味的，粗品可含高达４０％的钠盐（比如ＮaＣＬ）。可以掺混添加剂， 以使产品稳定，调节溶解性以及易于处置。
此外，为了有确定的流变性和其它物理特性，工业产品可以掺混其它的水溶性聚合物，比如淀粉制品，天然树脂或者聚丙烯酰胺。
４稳定性
纤维素醚对产生纤素酶的微生物敏感，酶优先进攻未被取代的脱水葡萄糖单位，导致水解性的链断裂。继而降低了粘度，醚的取代保护了纤维素的骨架。因此，由于ＤＳ值的增加或者取代均匀性的提高，纤维素醚变得更加稳定。由ＤＳ值的增加以及取代均匀，几乎没有什么未被取代的脱水葡萄单位暴露出来而受到酶的水解作用。
纤维素醚是十分稳定的，不受空气的侵蚀，耐潮，耐阳光，耐中等的温度以及耐通常的污染物质。强的氧化剂产生过氧基团和羧基，在碱性条件下导致进一步的降解。当把碱溶液加热时，粘度显著下降，强酸因使纤维素的乙缩醛链直接水解而使链发生降解。高能辐射会破坏纤维素醚，因为这一作用生成了别种有机聚合体。商品可能加入杀虫剂，缓冲物或还原剂，以在储存中保持稳定性及在合适的条件下保持粘度不变。固体纤维素醚在温度高达８０～１００℃时仍然是稳定的，更高的温度或者长期受热，会引起交联，生成不溶性的网状结构。在１３０～１５０℃的温度范围内，固体产品略有降解，当温度超过１６０℃至２００℃时根据醚的型式以及热条件情况，会发生强烈的降解，颜色变暗。如对中性的水溶液加热一段时间，当冷却至室温时，粘度仍然不变，亦即中间发生的热凝胶或者凝聚不影响粘度。
5处理、毒物学和生态学
如同天然多糖和木屑一样，细小颗粒的纤维素醚可在空气中构成爆炸性粉尘，如同其它有机聚合物一样，干燥的非离子会带静电。当在贮存和处理纤维素醚时，应该遵守对粉状有机聚合物的一般预防措施，至于燃烧性方面，是类似于纤维素本身的，溶液溢出到地板或其它物件上时，会形成很滑溜的薄膜，难以清理。
毒物学
纤维素醚一般是无毒性的，能引起发炎的品种都是实验室产品，工业品是不会导致发炎的，大多数高纯度的工业品已批准为食品添加剂，也可用作化妆品的成份。有毒的杂质或添加剂，比如含汞的杀虫剂，是不允许作上述用途。
生态学
在废水中，产生纤维素酶的微生物，也可使纤维素醚发生生物降解，因此避免了纤维素酶的积聚。酶的水解作用生成了葡萄糖，葡萄糖醚以及其它齐聚物，在缓慢的生化作用下进一步降解成二氧化碳和水。尚不清楚毒物的代谢作用。
纤维素在水基溶液中，在水中或在有机溶剂中的溶解性，取决于ＤＳ值（即取代度－译注）及醚基的性质，ＤＳ值低于０. １的纤维素通常是不溶性的，仅在某些物理和工艺性质方面，比如拉伸强度，表面张力，吸水性及着色性等与纤维素本身相区别。这种改性纤维素主要是在纺织和造纸工业中对纤维素进予处理的结果，但是在工业上，它们还不得当作纤维素醚来应用。
当ＤＳ值在０.２～０.５范围内，并且取决于醚基，这时的产品才变得可溶解于碱的水溶液中，亦即５～８％的ＮaＯＨ溶液中， 对于阴离子以及强亲水性非离子醚基而言，在更高的ＤＳ值时，仍然保持溶解性，但是如果主要是憎水醚基而言，在较高的ＤＳ值时，溶解性就消失了。
大多数工业上的纤维醚不是可溶于水，就是溶于有机溶剂，或者两者都能溶解。对于阴离子言，当ＤＳ值超过０.４时， 对于非离子醚，当ＤＳ（ＭＳ）值超过１时，就可以在水中溶解了。如果憎水醚基因占主导地位时，当ＤＳ值超过２时，水性可能再次消失。在这一范围之内，非离子醚也可溶解于诸如较低级的脂肪醇、酮和醚中。另外，多数憎水型醚能溶解于氯化烃类中，但是几乎不溶于纯脂肪烃中
只含阴离子基因的纤维素醚，不管其ＤＳ值为多少，除了能溶解在强极性溶剂，比如二甲基亚砜中之外，几乎不溶于有机溶剂，在所有情况下，溶解度随纤维素分子量的降低而略有上升。
憎水性纤维素醚在水中的溶解性对于较高的温度很敏感，已溶解的物质会发生热凝胶化作用或者称凝聚，但是当冷却后可以再次溶解于水。
对于大多数用途来说，虽然希望有着极好的，甚至是“巨大”的溶解性，但是某些纤维素醚工业品却形成了雾状溶液，这可是起因于含有不溶解的颗粒或纤维，这个原因归结为取代不均匀，要么是在反应釜中反应剂的混合不充分发生的，要么是在纤维素链中存在着极大的差异（意思为链段本身极其不均匀－译注），因为高度的结晶区域难于被取代。纤维素原材料中的杂质，比如木质素，还有醚化反应剂中存在交联剂也会导致不溶性残渣。
２粘度
根据纤维素醚的浓度，所处的温度，大分子的平均链长，是否存在盐或别的添加物，纤维素醚的溶液一般有较高的粘度，原始纤维素的链长度，可在生产过程中用化学方法缩短，其最终产物的粘度就较低。
在一定浓度和温度之下，溶液的流变学行为，取决于链的长度，取代的分布性，以及醚基的性质，可以是牛顿型，假塑性型，触变型，或者甚至为冻胶型。在室温范围内，２％的中性的水溶液的粘度在５至１０５mpa．s。
３物理状况
纤维素醚是白色或浅黄色固体，常以颗粒状态交货，或者以湿粉形式交货，（水含量可高达１０％左右），粉末的表观密度的范围为０.３～０.５g/cm３。某些纤维素的产品的表观密度低于０.２g/cm３，制造商常根据用户要求调整产品的纯度。纯净的产品是无嗅无味的，粗品可含高达４０％的钠盐（比如ＮaＣＬ）。可以掺混添加剂， 以使产品稳定，调节溶解性以及易于处置。
此外，为了有确定的流变性和其它物理特性，工业产品可以掺混其它的水溶性聚合物，比如淀粉制品，天然树脂或者聚丙烯酰胺。
４稳定性
纤维素醚对产生纤素酶的微生物敏感，酶优先进攻未被取代的脱水葡萄糖单位，导致水解性的链断裂。继而降低了粘度，醚的取代保护了纤维素的骨架。因此，由于ＤＳ值的增加或者取代均匀性的提高，纤维素醚变得更加稳定。由ＤＳ值的增加以及取代均匀，几乎没有什么未被取代的脱水葡萄单位暴露出来而受到酶的水解作用。
纤维素醚是十分稳定的，不受空气的侵蚀，耐潮，耐阳光，耐中等的温度以及耐通常的污染物质。强的氧化剂产生过氧基团和羧基，在碱性条件下导致进一步的降解。当把碱溶液加热时，粘度显著下降，强酸因使纤维素的乙缩醛链直接水解而使链发生降解。高能辐射会破坏纤维素醚，因为这一作用生成了别种有机聚合体。商品可能加入杀虫剂，缓冲物或还原剂，以在储存中保持稳定性及在合适的条件下保持粘度不变。固体纤维素醚在温度高达８０～１００℃时仍然是稳定的，更高的温度或者长期受热，会引起交联，生成不溶性的网状结构。在１３０～１５０℃的温度范围内，固体产品略有降解，当温度超过１６０℃至２００℃时根据醚的型式以及热条件情况，会发生强烈的降解，颜色变暗。如对中性的水溶液加热一段时间，当冷却至室温时，粘度仍然不变，亦即中间发生的热凝胶或者凝聚不影响粘度。
5处理、毒物学和生态学
如同天然多糖和木屑一样，细小颗粒的纤维素醚可在空气中构成爆炸性粉尘，如同其它有机聚合物一样，干燥的非离子会带静电。当在贮存和处理纤维素醚时，应该遵守对粉状有机聚合物的一般预防措施，至于燃烧性方面，是类似于纤维素本身的，溶液溢出到地板或其它物件上时，会形成很滑溜的薄膜，难以清理。
毒物学
纤维素醚一般是无毒性的，能引起发炎的品种都是实验室产品，工业品是不会导致发炎的，大多数高纯度的工业品已批准为食品添加剂，也可用作化妆品的成份。有毒的杂质或添加剂，比如含汞的杀虫剂，是不允许作上述用途。
生态学
在废水中，产生纤维素酶的微生物，也可使纤维素醚发生生物降解，因此避免了纤维素酶的积聚。酶的水解作用生成了葡萄糖，葡萄糖醚以及其它齐聚物，在缓慢的生化作用下进一步降解成二氧化碳和水。尚不清楚毒物的代谢作用。
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