Διάφορες εφαρμογές της κυτταρίνης και των παραγώγων της

Η κυτταρίνη είναι ένας μακρομοριακός πολυσακχαρίτης που αποτελείται από γλυκόζη, ο οποίος υπάρχει σε μεγάλες ποσότητες στα πράσινα φυτά και στους θαλάσσιους οργανισμούς. Είναι το πιο διαδεδομένο και μεγαλύτερο φυσικό πολυμερές υλικό στη φύση. Έχει καλή βιοσυμβατότητα, ανανεώσιμο και βιοδιασπώμενο και άλλα πλεονεκτήματα. Μέσω της φωτοσύνθεσης, τα φυτά μπορούν να συνθέσουν εκατοντάδες εκατομμύρια τόνους κυτταρίνης κάθε χρόνο.

Προοπτικές εφαρμογής κυτταρίνης

Η παραδοσιακή κυτταρίνη έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως λόγω των δικών της φυσικών και χημικών ιδιοτήτων, ενώ το φυσικό πολυμερές υλικό κυτταρίνη έχει διαφορετικές λειτουργικές ιδιότητες μετά την επεξεργασία και την τροποποίηση, οι οποίες μπορούν να ικανοποιήσουν τις διαφορετικές ανάγκες διαφόρων βιομηχανιών. Η λειτουργική χρήση λειτουργικών υλικών κυτταρίνης έχει γίνει ένα φυσικό αναπτυξιακές τάσεις και εστίες έρευνας πολυμερών υλικών.

Τα παράγωγα κυτταρίνης παράγονται με εστεροποίηση ή αιθεροποίηση ομάδων υδροξυλίου σε πολυμερή κυτταρίνης με χημικά αντιδραστήρια. Σύμφωνα με τα δομικά χαρακτηριστικά των προϊόντων αντίδρασης, τα παράγωγα κυτταρίνης μπορούν να χωριστούν σε τρεις κατηγορίες: αιθέρες κυτταρίνης, εστέρες κυτταρίνης και εστέρες αιθέρα κυτταρίνης.

1. Αιθέρας κυτταρίνης

Ο αιθέρας κυτταρίνης είναι ένας γενικός όρος για μια σειρά παραγώγων κυτταρίνης που σχηματίζονται από την αντίδραση αλκαλικής κυτταρίνης και αιθεροποιητικού παράγοντα υπό ορισμένες συνθήκες. Ο αιθέρας κυτταρίνης είναι ένα είδος παραγώγου κυτταρίνης με διάφορους τύπους, μεγάλα πεδία εφαρμογής, μεγάλο όγκο παραγωγής και υψηλή ερευνητική αξία. Η εφαρμογή του περιλαμβάνει πολλούς τομείς όπως η βιομηχανία, η γεωργία, η καθημερινή χημική βιομηχανία, η προστασία του περιβάλλοντος, η αεροδιαστημική και η εθνική άμυνα.

Οι αιθέρες κυτταρίνης που χρησιμοποιούνται στην πραγματικότητα εμπορικά είναι: μεθυλοκυτταρίνη, καρβοξυμεθυλοκυτταρίνη, αιθυλοκυτταρίνη, υδροξυαιθυλοκυτταρίνη, κυανοαιθυλοκυτταρίνη, υδροξυπροπυλοκυτταρίνη και υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνη Κυτταρίνη κ.λπ.

2. Εστέρες κυτταρίνης

Οι εστέρες κυτταρίνης χρησιμοποιούνται ευρέως στους τομείς της εθνικής άμυνας, της χημικής βιομηχανίας, της βιολογίας, της ιατρικής, των κατασκευών και ακόμη και της αεροδιαστημικής.

Οι εστέρες κυτταρίνης που χρησιμοποιούνται πραγματικά στο εμπόριο είναι: νιτρική κυτταρίνη, οξική κυτταρίνη, βουτυρική οξική κυτταρίνη και ξανθική κυτταρίνη.
3. Αιθέρας κυτταρίνης

Οι εστέρες κυτταρίνης είναι μικτά παράγωγα εστέρα-αιθέρα.

Πεδίο εφαρμογής

1. Φαρμακευτικός τομέας

Ο αιθέρας και τα παράγωγα εστέρα κυτταρίνης χρησιμοποιούνται ευρέως στην ιατρική για πύκνωση, έκδοχο, παρατεταμένη απελευθέρωση, ελεγχόμενη απελευθέρωση, σχηματισμό φιλμ και άλλους σκοπούς.

2. Πεδίο επίστρωσης

Οι εστέρες κυτταρίνης παίζουν πολύ σημαντικό ρόλο στις εφαρμογές επικάλυψης. Οι εστέρες κυτταρίνης χρησιμοποιούνται σε συνδετικά, τροποποιημένες ρητίνες ή υλικά προφιλμ για την παροχή επικαλύψεων με πολλές εξαιρετικές ιδιότητες.

3. Τομέας τεχνολογίας μεμβρανών

Η κυτταρίνη και τα παράγωγα υλικά έχουν τα πλεονεκτήματα της μεγάλης απόδοσης, της σταθερής απόδοσης και της δυνατότητας ανακύκλωσης. Μέσω της αυτοσυναρμολόγησης στρώμα προς στρώμα, της μεθόδου αναστροφής φάσης, της τεχνολογίας ηλεκτροϊνοποίησης και άλλων μέσων, μπορούν να παρασκευαστούν υλικά μεμβράνης με εξαιρετική απόδοση διαχωρισμού. Στον τομέα της τεχνολογίας μεμβρανών χρησιμοποιείται ευρέως.

4. Οικοδομικό πεδίο

Οι αιθέρες κυτταρίνης έχουν υψηλή θερμικά αναστρέψιμη αντοχή γέλης και επομένως είναι χρήσιμοι ως πρόσθετα σε κατασκευαστικά συστατικά, όπως πρόσθετα κόλλας πλακιδίων με βάση το τσιμέντο.

5. Αεροδιαστημική, νέα ενεργειακά οχήματα και ηλεκτρονικές συσκευές υψηλής τεχνολογίας

Τα λειτουργικά οπτοηλεκτρονικά υλικά με βάση την κυτταρίνη μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην αεροδιαστημική, στα οχήματα νέας ενέργειας και στις ηλεκτρονικές συσκευές υψηλής τεχνολογίας.

6. Άλλα πεδία

Προβλήματα και λύσεις στην εφαρμογή κυτταρίνης

Επί του παρόντος, η κυτταρίνη εξακολουθεί να έχει ορισμένες εγγενείς ελλείψεις. Λόγω των χαρακτηριστικών της συσσωματωμένης δομής της, η κυτταρίνη δεν μπορεί να λιώσει και είναι δύσκολο να διαλυθεί σε συμβατικούς διαλύτες, γεγονός που περιορίζει σημαντικά την ανάπτυξη και τη χρήση υλικών κυτταρίνης. Όπως κακή διαλυτότητα σε κοινούς διαλύτες, έλλειψη θερμοπλαστικότητας, υψηλή υδροφιλικότητα και έλλειψη αντιβακτηριακών ιδιοτήτων.

Επομένως, ο σχεδιασμός και η κατασκευή νέων υλικών που προέρχονται από κυτταρίνη είναι η βάση για την αποτελεσματική χρήση της κυτταρίνης και η ανάπτυξη καθαρής και αποτελεσματικής τεχνολογίας διάλυσης κυτταρίνης είναι ένας σημαντικός τρόπος και εγγύηση για την αποτελεσματική χρήση της κυτταρίνης.