Diversas aplicaciones de la celulosa y sus derivados.

La celulosa es un polisacárido macromolecular compuesto de glucosa, que existe en grandes cantidades en plantas verdes y organismos marinos. Es el material polimérico natural más grande y de mayor distribución en la naturaleza. Tiene buena biocompatibilidad, renovable y biodegradable y otras ventajas. A través de la fotosíntesis, las plantas pueden sintetizar cientos de millones de toneladas de celulosa cada año.

Perspectivas de aplicación de celulosa

La celulosa tradicional se ha utilizado ampliamente debido a sus propias propiedades físicas y químicas, mientras que la celulosa, material polimérico natural, tiene diferentes propiedades funcionales después del procesamiento y la modificación, lo que puede satisfacer las diferentes necesidades de diversas industrias. La utilización funcional de materiales funcionales de celulosa se ha convertido en una tendencia natural de desarrollo y puntos de investigación de materiales poliméricos.

Los derivados de celulosa se producen mediante esterificación o eterificación de grupos hidroxilo en polímeros de celulosa con reactivos químicos. Según las características estructurales de los productos de reacción, los derivados de celulosa se pueden dividir en tres categorías: éteres de celulosa, ésteres de celulosa y ésteres de éter de celulosa.

1. Éter de celulosa

Éter de celulosa es un término general para una serie de derivados de celulosa formados por la reacción de celulosa alcalina y un agente eterificante en determinadas condiciones. El éter de celulosa es un tipo de derivado de celulosa con varios tipos, amplios campos de aplicación, gran volumen de producción y alto valor de investigación. Su aplicación involucra muchos campos como la industria, la agricultura, la industria química diaria, la protección del medio ambiente, la industria aeroespacial y la defensa nacional.

Los éteres de celulosa que realmente se utilizan comercialmente son: metilcelulosa, carboximetilcelulosa, etilcelulosa, hidroxietilcelulosa, cianoetilcelulosa, hidroxipropilcelulosa e hidroxipropilmetilcelulosa, etc.

2. Ésteres de celulosa

Los ésteres de celulosa se utilizan ampliamente en los campos de la defensa nacional, la industria química, la biología, la medicina, la construcción e incluso la industria aeroespacial.

Los ésteres de celulosa que actualmente se utilizan comercialmente son: nitrato de celulosa, acetato de celulosa, acetato butirato de celulosa y xantato de celulosa.
3. Éster de éter de celulosa

Los ésteres de éter de celulosa son derivados mixtos de éster y éter.

Campo de aplicación

1. Campo farmacéutico

Los derivados de éter y éster de celulosa se utilizan ampliamente en medicina para espesar, excipiente, liberación sostenida, liberación controlada, formación de película y otros fines.

2. Campo de recubrimiento

Los ésteres de celulosa juegan un papel muy importante en las aplicaciones de recubrimiento. Los ésteres de celulosa se utilizan en aglutinantes, resinas modificadas o materiales previos a la película para proporcionar recubrimientos con muchas propiedades excelentes.

3. Campo de tecnología de membranas

La celulosa y los materiales derivados tienen las ventajas de una gran producción, un rendimiento estable y una capacidad de reciclaje. Mediante el autoensamblaje capa por capa, el método de inversión de fase, la tecnología de electrohilado y otros medios, se pueden preparar materiales de membrana con un excelente rendimiento de separación. En el campo de la tecnología de membranas se utiliza ampliamente.

4. Campo de la construcción

Los éteres de celulosa tienen una alta resistencia de gel térmicamente reversible y, por lo tanto, son útiles como aditivos en componentes de construcción, como los aditivos adhesivos para baldosas a base de cemento.

5. Aeroespacial, vehículos de nuevas energías y dispositivos electrónicos de alta gama

Los materiales optoelectrónicos funcionales a base de celulosa se pueden utilizar en la industria aeroespacial, vehículos de nueva energía y dispositivos electrónicos de alta gama.

6. Otros campos

Problemas y Soluciones en la Aplicación de Celulosa

En la actualidad, la celulosa todavía tiene algunas deficiencias inherentes. Debido a las características de su estructura agregada, la celulosa no se puede fundir y es difícil de disolver en disolventes convencionales, lo que limita en gran medida el desarrollo y utilización de materiales de celulosa. Como escasa solubilidad en disolventes comunes, falta de termoplasticidad, alta hidrofilicidad y falta de propiedades antibacterianas.

Por lo tanto, el diseño y construcción de nuevos materiales derivados de la celulosa es la base para la utilización eficiente de la celulosa, y el desarrollo de una tecnología de disolución de celulosa limpia y eficiente es una forma importante y una garantía para la utilización eficiente de la celulosa.