Pólýanónísk sellulósa (PAC) er breytt sellulósaafleiða sem er mikið notuð í ýmsum iðnaði. Þessi fjölliða fjölliða er unnin úr sellulósa, náttúrulegri fjölsykru sem finnst í plöntufrumuveggjum. Breyting felur í sér innleiðingu anjónískra hópa á sellulósahryggjarlið, sem eykur þar með vatnsleysni og bætir rheological eiginleika. PAC sem myndast hefur einstaka eiginleika sem gera það verðmætt í olíu- og gasiðnaði, matvælaframleiðslu, lyfjum og fleiru.
Sellulósi er línuleg fjölliða sem samanstendur af endurteknum glúkósaeiningum tengdum með β-1,4-glýkósíðtengi. Það er mikið í náttúrunni og er byggingarþáttur í plöntufrumuveggjum. Hins vegar hefur náttúrulegur sellulósa takmarkaðan leysni í vatni vegna sterkra millisameinda vetnistengja. Til að sigrast á þessari takmörkun var pólýanónísk sellulósa framleiddur með röð efnafræðilegra breytinga.
Algeng aðferð við PAC framleiðslu felur í sér eterunar- eða esterunarviðbrögð. Í þessum ferlum eru anjónískir hópar, eins og karboxýlat eða súlfónathópar, settir inn í sellulósakeðjurnar. Þetta gefur fjölliðunni neikvæða hleðslu, sem gerir hana vatnsleysanlega og gefur henni einstaka eiginleika. Hægt er að stilla útskiptastig eða fjölda anjónískra hópa á hverja glúkósaeiningu til að sérsníða eiginleika PAC sem myndast til að uppfylla sérstakar umsóknarkröfur.
Ein helsta notkun PAC er í olíu- og gasiðnaði, þar sem það er notað sem lykilaukefni í borvökva. Borvökvi, einnig þekktur sem leðja, gegnir margvíslegum lykilhlutverkum í borunarferli olíu- og gaslinda, þar á meðal að kæla borann, flytja afskurð upp á yfirborðið og viðhalda stöðugleika borholunnar. Með því að bæta PAC við borvökva stjórnar rheological eiginleika þess, svo sem seigju og vökvatap. Það virkar sem klístur, kemur í veg fyrir að fast efni setjist og tryggir skilvirka sviflausn í vökvanum.
Rheological eiginleika PAC er hægt að fínstilla til að ná æskilegu jafnvægi milli seigju og vökvatapsstjórnunar. Þetta er sérstaklega mikilvægt fyrir borunaraðgerðir við mismunandi aðstæður, svo sem mismunandi myndanir og hitastig. Vatnsleysni PAC gerir það einnig auðvelt að blanda við borvökva og stöðugleiki þess yfir margvísleg pH-skilyrði eykur enn frekar notagildi þess á sviði.
Til viðbótar við hlutverk sitt í borvökva er PAC notað í ýmsum öðrum forritum. Í matvælaiðnaði er það notað sem þykkingarefni og sveiflujöfnun í vörur eins og salatsósur, sósur og mjólkurvörur. Hæfni þess til að auka seigju og stjórna áferð gerir það dýrmætt í samsetningum þar sem þessir eiginleikar eru mikilvægir.
Lyfjaiðnaðurinn notar einnig PAC sem hjálparefni í lyfjaformum. Það getur verið innifalið í töfluhúð og samsetningum með stýrðri losun til að stilla losunarhraða lyfja. Lífsamrýmanleiki og lítil eiturhrif PAC stuðla að samþykki þess í lyfjafræðilegum notkun.
Að auki hefur PAC fundið notkun í vatnsmeðferðarferlum. Anjónísk eðli þess gerir það kleift að hafa samskipti við jákvætt hlaðnar agnir, sem hjálpar til við að fjarlægja óhreinindi úr vatni. Í þessu tilviki virkar það sem flocculant eða storkuefni, sem stuðlar að samsöfnun agna þannig að auðveldara sé að fjarlægja þær með seti eða síun.
Þrátt fyrir útbreidda notkun þess verður að huga að hugsanlegum umhverfis- og sjálfbærnivandamálum sem tengjast framleiðslu og förgun PAC. Vísindamenn og iðnaður eru stöðugt að kanna græna efnafræði og aðrar uppsprettur sellulósa til að takast á við þessi mál.
Pólýanónísk sellulósa er framúrskarandi dæmi um hvernig efnafræðilegar breytingar geta umbreytt náttúrulegum fjölliðum í margnota efni með margvíslegum notkunaratriðum. Hlutverk þess í iðnaði eins og olíu og gasi, matvælum og lyfjum undirstrikar fjölhæfni þess og áframhaldandi mikilvægi sellulósaafleiða í nútíma framleiðsluferlum. Eftir því sem tækninni fleygir fram og þörfin fyrir sjálfbærar lausnir eykst er líklegt að leitin að umhverfisvænum aðferðum við PAC framleiðslu og notkun hennar haldi áfram að þróast.
Birtingartími: 19. desember 2023