सेलूलोज़ और उसके डेरिवेटिव के विभिन्न अनुप्रयोग

सेलूलोज़ ग्लूकोज से बना एक मैक्रोमोलेक्यूलर पॉलीसेकेराइड है, जो हरे पौधों और समुद्री जीवों में बड़ी मात्रा में मौजूद होता है। यह प्रकृति में सबसे व्यापक रूप से वितरित और सबसे बड़ा प्राकृतिक बहुलक पदार्थ है। इसमें अच्छी जैव अनुकूलता, नवीकरणीय और बायोडिग्रेडेबल और अन्य फायदे हैं। प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से, पौधे हर साल करोड़ों टन सेलूलोज़ का संश्लेषण कर सकते हैं।

सेलूलोज़ अनुप्रयोग संभावनाएँ

पारंपरिक सेलूलोज़ का अपने भौतिक और रासायनिक गुणों के कारण व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जबकि प्राकृतिक बहुलक सामग्री सेलूलोज़ में प्रसंस्करण और संशोधन के बाद विभिन्न कार्यात्मक गुण होते हैं, जो विभिन्न उद्योगों की विभिन्न आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं। सेलूलोज़ कार्यात्मक सामग्रियों का कार्यात्मक उपयोग पॉलिमर सामग्रियों का प्राकृतिक विकास रुझान और अनुसंधान हॉटस्पॉट बन गया है।

सेल्युलोज डेरिवेटिव रासायनिक अभिकर्मकों के साथ सेल्युलोज पॉलिमर में हाइड्रॉक्सिल समूहों के एस्टरीकरण या ईथरीकरण द्वारा निर्मित होते हैं। प्रतिक्रिया उत्पादों की संरचनात्मक विशेषताओं के अनुसार, सेलूलोज़ डेरिवेटिव को तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: सेलूलोज़ ईथर, सेलूलोज़ एस्टर, और सेल्यूलोज़ ईथर एस्टर।

1. सेल्युलोज ईथर

सेलूलोज़ ईथर कुछ शर्तों के तहत क्षार सेलूलोज़ और ईथरिफाइंग एजेंट की प्रतिक्रिया से बनने वाले सेलूलोज़ डेरिवेटिव की एक श्रृंखला के लिए एक सामान्य शब्द है। सेलूलोज़ ईथर विभिन्न प्रकारों, व्यापक अनुप्रयोग क्षेत्रों, बड़े उत्पादन मात्रा और उच्च अनुसंधान मूल्य के साथ एक प्रकार का सेलूलोज़ व्युत्पन्न है। इसके अनुप्रयोग में उद्योग, कृषि, दैनिक रासायनिक उद्योग, पर्यावरण संरक्षण, एयरोस्पेस और राष्ट्रीय रक्षा जैसे कई क्षेत्र शामिल हैं।

सेल्युलोज ईथर जो वास्तव में व्यावसायिक रूप से उपयोग किए जाते हैं वे हैं: मिथाइल सेलुलोज, कार्बोक्सिमिथाइल सेलुलोज, एथिल सेलुलोज, हाइड्रॉक्सीएथाइल सेलुलोज, सायनोइथाइल सेलुलोज, हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल सेलुलोज और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज सेलुलोज आदि।

2. सेल्युलोज एस्टर

सेलूलोज़ एस्टर का व्यापक रूप से राष्ट्रीय रक्षा, रासायनिक उद्योग, जीव विज्ञान, चिकित्सा, निर्माण और यहां तक ​​कि एयरोस्पेस के क्षेत्र में उपयोग किया जाता है।

सेल्युलोज एस्टर जो वास्तव में व्यावसायिक रूप से उपयोग किए जाते हैं वे हैं: सेल्युलोज नाइट्रेट, सेल्युलोज एसीटेट, सेल्युलोज एसीटेट ब्यूटायरेट और सेल्युलोज ज़ैंथेट।
3. सेल्युलोज ईथर एस्टर

सेलूलोज़ ईथर एस्टर एस्टर-ईथर मिश्रित व्युत्पन्न हैं।

आवेदन क्षेत्र

1. फार्मास्युटिकल क्षेत्र

सेल्युलोज ईथर और एस्टर डेरिवेटिव का उपयोग व्यापक रूप से गाढ़ा करने, एक्सिपिएंट, निरंतर रिलीज, नियंत्रित रिलीज, फिल्म बनाने और अन्य उद्देश्यों के लिए दवा में किया जाता है।

2. कोटिंग क्षेत्र

सेलूलोज़ एस्टर कोटिंग अनुप्रयोगों में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। सेलूलोज़ एस्टर का उपयोग कई उत्कृष्ट गुणों के साथ कोटिंग्स प्रदान करने के लिए बाइंडर्स, संशोधित रेजिन या प्री-फिल्म सामग्री में किया जाता है।

3. झिल्ली प्रौद्योगिकी क्षेत्र

सेलूलोज़ और व्युत्पन्न सामग्रियों में बड़े आउटपुट, स्थिर प्रदर्शन और पुनर्चक्रण क्षमता के फायदे हैं। परत-दर-परत स्व-संयोजन, चरण व्युत्क्रम विधि, इलेक्ट्रोस्पिनिंग तकनीक और अन्य माध्यमों से, उत्कृष्ट पृथक्करण प्रदर्शन वाली झिल्ली सामग्री तैयार की जा सकती है। झिल्ली प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

4. निर्माण क्षेत्र

सेलूलोज़ ईथर में उच्च तापीय रूप से प्रतिवर्ती जेल शक्ति होती है और इसलिए यह सीमेंट-आधारित टाइल चिपकने वाले एडिटिव्स जैसे निर्माण घटकों में एडिटिव्स के रूप में उपयोगी होते हैं।

5. एयरोस्पेस, नई ऊर्जा वाहन और उच्च-स्तरीय इलेक्ट्रॉनिक उपकरण

सेलूलोज़-आधारित कार्यात्मक ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक सामग्री का उपयोग एयरोस्पेस, नई ऊर्जा वाहनों और उच्च-स्तरीय इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में किया जा सकता है।

6. अन्य क्षेत्र

सेलूलोज़ अनुप्रयोग में समस्याएँ और समाधान

वर्तमान में, सेलूलोज़ में अभी भी कुछ अंतर्निहित कमियाँ हैं। इसकी एकत्रित संरचना की विशेषताओं के कारण, सेलूलोज़ को पिघलाया नहीं जा सकता है और पारंपरिक सॉल्वैंट्स में घुलना मुश्किल है, जो सेलूलोज़ सामग्री के विकास और उपयोग को काफी हद तक सीमित करता है। जैसे सामान्य सॉल्वैंट्स में खराब घुलनशीलता, थर्मोप्लास्टिकिटी की कमी, उच्च हाइड्रोफिलिसिटी और जीवाणुरोधी गुणों की कमी।

इसलिए, नई सेलूलोज़-व्युत्पन्न सामग्रियों का डिज़ाइन और निर्माण सेलूलोज़ के कुशल उपयोग का आधार है, और स्वच्छ और कुशल सेलूलोज़ विघटन तकनीक का विकास सेलूलोज़ के कुशल उपयोग के लिए एक महत्वपूर्ण तरीका और गारंटी है।