Različite primjene celuloze i njenih derivata

Celuloza je makromolekularni polisaharid sastavljen od glukoze, koji postoji u velikim količinama u zelenim biljkama i morskim organizmima. To je najrasprostranjeniji i najveći prirodni polimerni materijal u prirodi. Ima dobru biokompatibilnost, obnovljiv i biorazgradiv i druge prednosti. Kroz fotosintezu, biljke mogu sintetizirati stotine miliona tona celuloze svake godine.

Izgledi primjene celuloze

Tradicionalna celuloza ima široku primjenu zbog vlastitih fizičkih i kemijskih svojstava, dok prirodni polimerni materijal celuloza ima različita funkcionalna svojstva nakon obrade i modifikacije, što može zadovoljiti različite potrebe različitih industrija. Funkcionalna upotreba celuloznih funkcionalnih materijala postala je prirodni trend razvoja i žarišta istraživanja polimernih materijala.

Derivati ​​celuloze se proizvode esterifikacijom ili eterifikacijom hidroksilnih grupa u celuloznim polimerima sa hemijskim reagensima. Prema strukturnim karakteristikama produkta reakcije, derivati ​​celuloze mogu se podijeliti u tri kategorije: eteri celuloze, estri celuloze i estri celuloze.

1. Eter celuloze

Eter celuloze je opšti pojam za niz derivata celuloze nastalih reakcijom alkalne celuloze i agensa za eterifikaciju pod određenim uslovima. Eter celuloze je vrsta derivata celuloze s različitim vrstama, širokim poljima primjene, velikim obimom proizvodnje i visokom istraživačkom vrijednošću. Njegova primjena uključuje mnoge oblasti kao što su industrija, poljoprivreda, dnevna hemijska industrija, zaštita životne sredine, vazduhoplovstvo i nacionalna odbrana.

Eteri celuloze koji se zapravo komercijalno koriste su: metil celuloza, karboksimetil celuloza, etil celuloza, hidroksietil celuloza, cijanoetil celuloza, hidroksipropil celuloza i hidroksipropil metil celuloza celuloza itd.

2. Estri celuloze

Estri celuloze se široko koriste u oblastima nacionalne odbrane, hemijske industrije, biologije, medicine, građevinarstva, pa čak i vazduhoplovstva.

Estri celuloze koji se zapravo komercijalno koriste su: celulozni nitrat, celulozni acetat, celulozni acetat butirat i celulozni ksantat.
3. Eter celuloze

Ester celuloze su ester-eter mešani derivati.

Polje aplikacije

1. Farmaceutska oblast

Derivati ​​etera i estera celuloze se široko koriste u medicini za zgušnjavanje, ekscipijens, produženo oslobađanje, kontrolisano oslobađanje, formiranje filma i druge svrhe.

2. Polje premaza

Estri celuloze igraju vrlo važnu ulogu u primjeni premaza. Estri celuloze se koriste u vezivnim sredstvima, modifikovanim smolama ili materijalima za predfilm kako bi se obezbedili premazi sa mnogim odličnim svojstvima.

3. Oblast membranske tehnologije

Celuloza i derivati ​​imaju prednosti velike proizvodnje, stabilnih performansi i mogućnosti recikliranja. Samomontažom sloj po sloj, metodom fazne inverzije, tehnologijom elektropredenja i drugim sredstvima, mogu se pripremiti membranski materijali sa odličnim performansama odvajanja. U oblasti membranske tehnologije široko se koristi.

4. Građevinarstvo

Eteri celuloze imaju visoku termički reverzibilnu čvrstoću gela i stoga su korisni kao aditivi u građevinskim komponentama, kao što su aditivi za ljepilo za pločice na bazi cementa.

5. Vazduhoplovstvo, vozila nove energije i vrhunski elektronski uređaji

Funkcionalni optoelektronski materijali na bazi celuloze mogu se koristiti u vazduhoplovstvu, novim energetskim vozilima i vrhunskim elektronskim uređajima.

6. Ostala polja

Problemi i rješenja u primjeni celuloze

Trenutno, celuloza još uvijek ima neke inherentne nedostatke. Zbog karakteristika svoje agregirane strukture, celuloza se ne može topiti i teško se rastvara u konvencionalnim rastvaračima, što u velikoj mjeri ograničava razvoj i korištenje celuloznih materijala. Kao što je slaba rastvorljivost u uobičajenim rastvaračima, nedostatak termoplastičnosti, visoka hidrofilnost i nedostatak antibakterijskih svojstava.

Stoga je projektovanje i konstrukcija novih materijala dobijenih od celuloze osnova za efikasno korišćenje celuloze, a razvoj čiste i efikasne tehnologije rastvaranja celuloze važan je način i garancija za efikasno korišćenje celuloze.