Varias aplicacións da celulosa e os seus derivados

A celulosa é un polisacárido macromolecular composto por glicosa, que existe en grandes cantidades en plantas verdes e organismos mariños. É o material polímero natural máis distribuído e máis grande da natureza. Ten unha boa biocompatibilidade, renovable e biodegradable e outras vantaxes. A través da fotosíntese, as plantas poden sintetizar centos de millóns de toneladas de celulosa cada ano.

Perspectivas de aplicación da celulosa

A celulosa tradicional foi amplamente utilizada debido ás súas propias propiedades físicas e químicas, mentres que a celulosa de material polímero natural ten diferentes propiedades funcionais despois do procesamento e modificación, que poden satisfacer as diferentes necesidades de varias industrias. A utilización funcional de materiais funcionais de celulosa converteuse nunha tendencia natural de desenvolvemento e focos de investigación de materiais poliméricos.

Os derivados de celulosa prodúcense por esterificación ou eterificación de grupos hidroxilo en polímeros de celulosa con reactivos químicos. Segundo as características estruturais dos produtos de reacción, os derivados de celulosa pódense dividir en tres categorías: éteres de celulosa, ésteres de celulosa e éteres de celulosa.

1. Éter de celulosa

Éter de celulosa é un termo xeral para unha serie de derivados de celulosa formados pola reacción de celulosa alcalina e axente eterificante baixo certas condicións. O éter de celulosa é un tipo de derivado de celulosa con varios tipos, amplos campos de aplicación, gran volume de produción e alto valor de investigación. A súa aplicación inclúe moitos campos como a industria, a agricultura, a industria química diaria, a protección ambiental, a aeroespacial e a defensa nacional.

Os éteres de celulosa que realmente se utilizan comercialmente son: metil celulosa, carboximetil celulosa, etilcelulosa, hidroxietil celulosa, cianoetil celulosa, hidroxipropil celulosa e hidroxipropilmetilcelulosa, etc.

2. Ésteres de celulosa

Os ésteres de celulosa son amplamente utilizados nos campos da defensa nacional, industria química, bioloxía, medicina, construción e mesmo aeroespacial.

Os ésteres de celulosa que realmente se utilizan comercialmente son: nitrato de celulosa, acetato de celulosa, acetato butirato de celulosa e xantato de celulosa.
3. Éter de celulosa

Os éteres de celulosa son derivados mixtos de éster-éter.

Campo de aplicación

1. Ámbito farmacéutico

Os derivados de éter e éster de celulosa úsanse amplamente en medicina para espesamento, excipiente, liberación sostida, liberación controlada, formación de película e outros fins.

2. Campo de revestimento

Os ésteres de celulosa xogan un papel moi importante nas aplicacións de revestimento. Os ésteres de celulosa utilízanse en aglutinantes, resinas modificadas ou materiais de pre-película para proporcionar revestimentos con moitas propiedades excelentes.

3. Ámbito da tecnoloxía de membranas

A celulosa e os materiais derivados teñen as vantaxes dunha gran produción, un rendemento estable e unha reciclabilidade. Mediante a autoensamblaxe capa por capa, o método de inversión de fase, a tecnoloxía de electrospinning e outros medios, pódense preparar materiais de membrana cun excelente rendemento de separación. No campo da tecnoloxía de membrana moi utilizada.

4. Ámbito da construción

Os éteres de celulosa teñen unha alta forza de xel reversible térmicamente e, polo tanto, son útiles como aditivos en compoñentes de construción, como aditivos adhesivos para baldosas a base de cemento.

5. Aeroespacial, vehículos de nova enerxía e aparellos electrónicos de alta gama

Os materiais optoelectrónicos funcionais baseados en celulosa pódense utilizar en vehículos aeroespaciais, de novas enerxías e dispositivos electrónicos de alta gama.

6. Outros campos

Problemas e solucións na aplicación da celulosa

Na actualidade, a celulosa aínda ten algunhas deficiencias inherentes. Debido ás características da súa estrutura agregada, a celulosa non se pode fundir e é difícil de disolver en disolventes convencionais, o que limita moito o desenvolvemento e utilización de materiais celulósicos. Como a mala solubilidade en disolventes comúns, a falta de termoplasticidade, a alta hidrofilia e a falta de propiedades antibacterianas.

Polo tanto, o deseño e construción de novos materiais derivados da celulosa é a base para a utilización eficiente da celulosa, e o desenvolvemento dunha tecnoloxía de disolución de celulosa limpa e eficiente é unha forma importante e garantía para a utilización eficiente da celulosa.