Различни приложения на целулозата и нейните производни

Целулозата е макромолекулен полизахарид, съставен от глюкоза, който съществува в големи количества в зелените растения и морските организми. Това е най-широко разпространеният и най-големият естествен полимерен материал в природата. Има добра биосъвместимост, възобновяемост и биоразградимост и други предимства. Чрез фотосинтезата растенията могат да синтезират стотици милиони тонове целулоза всяка година.

Перспективи за приложение на целулозата

Традиционната целулоза се използва широко поради собствените си физични и химични свойства, докато целулозата от естествен полимерен материал има различни функционални свойства след обработка и модификация, които могат да отговорят на различните нужди на различни индустрии. Функционалното използване на целулозни функционални материали се е превърнало в естествена тенденция в развитието и изследователски горещи точки на полимерни материали.

Целулозните производни се получават чрез естерификация или етерификация на хидроксилни групи в целулозни полимери с химически реагенти. Според структурните характеристики на реакционните продукти целулозните производни могат да бъдат разделени на три категории: целулозни етери, целулозни естери и целулозни етерни естери.

1. Целулозен етер

Целулозен етер е общ термин за поредица от целулозни производни, образувани от реакцията на алкална целулоза и етеризиращ агент при определени условия. Целулозният етер е вид целулозно производно с различни видове, широки области на приложение, голям производствен обем и висока изследователска стойност. Приложението му включва много области като промишленост, селско стопанство, ежедневна химическа промишленост, опазване на околната среда, космическото пространство и националната отбрана.

Целулозните етери, които всъщност се използват в търговската мрежа, са: метил целулоза, карбоксиметил целулоза, етил целулоза, хидроксиетил целулоза, цианоетил целулоза, хидроксипропил целулоза и хидроксипропил метилцелулоза, целулоза и др.

2. Целулозни естери

Целулозните естери се използват широко в областта на националната отбрана, химическата промишленост, биологията, медицината, строителството и дори космическото пространство.

Целулозните естери, които всъщност се използват в търговската мрежа, са: целулозен нитрат, целулозен ацетат, целулозен ацетат бутират и целулозен ксантогенат.
3. Целулозен етерен естер

Целулозните етерни естери са естерно-етерни смесени производни.

Област на приложение

1. Фармацевтична област

Целулозните етерни и естерни производни се използват широко в медицината за сгъстяване, ексципиент, продължително освобождаване, контролирано освобождаване, образуване на филм и други цели.

2. Поле за покритие

Целулозните естери играят много важна роля в приложенията за покритие. Целулозните естери се използват в свързващи вещества, модифицирани смоли или предфилмови материали, за да осигурят покрития с много отлични свойства.

3. Област на мембранната технология

Целулозата и производните материали имат предимствата на голяма производителност, стабилна производителност и възможност за рециклиране. Чрез самосглобяване слой по слой, метод на фазова инверсия, технология за електрозавъртане и други средства могат да се приготвят мембранни материали с отлична производителност на разделяне. В областта на мембранната технология се използва широко.

4. Строителна сфера

Целулозните етери имат висока термично обратима якост на гела и следователно са полезни като добавки в строителни компоненти, като добавки за лепило за плочки на циментова основа.

5. Космонавтика, нови енергийни превозни средства и електронни устройства от висок клас

Базираните на целулоза функционални оптоелектронни материали могат да се използват в космическото пространство, превозни средства с нова енергия и електронни устройства от висок клас.

6. Други полета

Проблеми и решения в приложението на целулозата

Понастоящем целулозата все още има някои присъщи недостатъци. Поради характеристиките на нейната агрегирана структура, целулозата не може да се разтопи и трудно се разтваря в конвенционални разтворители, което значително ограничава разработването и използването на целулозни материали. Като лоша разтворимост в обикновени разтворители, липса на термопластичност, висока хидрофилност и липса на антибактериални свойства.

Следователно проектирането и конструирането на нови материали, получени от целулоза, е основата за ефективното използване на целулозата, а разработването на чиста и ефективна технология за разтваряне на целулозата е важен начин и гаранция за ефективното използване на целулозата.