셀룰로오스 및 그 유도체의 다양한 응용

셀룰로오스는 포도당으로 구성된 고분자 다당류로 녹색 식물과 해양 생물에 다량으로 존재합니다. 자연계에서 가장 널리 분포되어 있으며 가장 큰 천연 고분자 물질입니다. 그것은 좋은 생체 적합성, 재생 가능, 생분해성 및 기타 장점을 가지고 있습니다. 광합성을 통해 식물은 매년 수억 톤의 셀룰로오스를 합성할 수 있습니다.

셀룰로오스 응용 전망

전통적인 셀룰로오스는 그 자체의 물리적, 화학적 특성으로 인해 널리 사용되어 왔지만, 천연 고분자 재료인 셀룰로오스는 가공 및 변형 후 다양한 기능적 특성을 가지므로 다양한 산업의 다양한 요구를 충족할 수 있습니다. 셀룰로오스 기능성 소재의 기능성 활용은 고분자 소재의 자연스러운 개발 동향이자 연구 핫스팟이 되었습니다.

셀룰로오스 유도체는 화학 시약을 사용하여 셀룰로오스 중합체의 수산기 그룹을 에스테르화 또는 에테르화하여 생산됩니다. 반응 생성물의 구조적 특성에 따라 셀룰로오스 유도체는 셀룰로오스 에테르, 셀룰로오스 에스테르 및 셀룰로오스 에테르 에스테르의 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

1. 셀룰로오스 에테르

셀룰로오스 에테르는 특정 조건 하에서 알칼리 셀룰로오스와 에테르화제의 반응에 의해 형성된 일련의 셀룰로오스 유도체의 총칭입니다. 셀룰로오스 에테르는 종류가 다양하고 응용 분야가 넓으며 생산량이 많고 연구 가치가 높은 일종의 셀룰로오스 유도체입니다. 그 응용 분야는 산업, 농업, 생활 화학 산업, 환경 보호, 항공 우주 및 국방 등 다양한 분야에 적용됩니다.

실제로 상업적으로 사용되는 셀룰로오스 에테르에는 메틸 셀룰로오스, 카르복시메틸 셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스, 히드록시에틸 셀룰로오스, 시아노에틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 셀룰로오스 및 히드록시프로필 메틸셀룰로오스 셀룰로오스 등이 있습니다.

2. 셀룰로오스 에스테르

셀룰로오스 에스테르는 국방, 화학 산업, 생물학, 의학, 건설, 심지어 항공우주 분야에서도 널리 사용됩니다.

실제로 상업적으로 사용되는 셀룰로오스 에스테르는 셀룰로오스 질산염, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 및 셀룰로오스 크산테이트입니다.
3. 셀룰로오스 에테르 에스테르

셀룰로오스 에테르 에스테르는 에스테르-에테르 혼합 유도체입니다.

응용 분야

1. 제약분야

셀룰로오스 에테르 및 에스테르 유도체는 증점제, 부형제, 지속 방출, 제어 방출, 필름 형성 및 기타 목적을 위해 의학에서 널리 사용됩니다.

2. 코팅분야

셀룰로오스 에스테르는 코팅 응용 분야에서 매우 중요한 역할을 합니다. 셀룰로오스 에스테르는 결합제, 변성 수지 또는 사전 필름 재료에 사용되어 다양한 우수한 특성을 지닌 코팅을 제공합니다.

3. 멤브레인 기술분야

셀룰로오스 및 파생물질은 생산량이 많고 성능이 안정적이며 재활용성이 있다는 장점이 있습니다. 층별 자기조립, 상반전법, 전기방사 기술 등을 통해 분리성능이 우수한 분리막 소재를 제조할 수 있다. 멤브레인 기술 분야에서 널리 사용됩니다.

4. 건설분야

셀룰로오스 에테르는 열적으로 가역적인 겔 강도가 높으므로 시멘트 기반 타일 접착제 첨가제와 같은 건축 구성 요소의 첨가제로 유용합니다.

5. 항공우주, 신에너지 차량 및 고급 전자 장치

셀룰로오스 기반 기능성 광전자 재료는 항공우주, 신에너지 차량 및 고급 전자 장치에 사용될 수 있습니다.

6. 기타 분야

셀룰로오스 응용의 문제점과 해결책

현재 셀룰로오스에는 여전히 몇 가지 고유한 단점이 있습니다. 셀룰로오스는 응집된 구조의 특성으로 인해 녹을 수 없으며 기존 용매에 용해되기 어려워 셀룰로오스 소재의 개발 및 활용이 크게 제한됩니다. 일반적인 용매에 대한 용해도가 낮고, 열가소성이 부족하고, 친수성이 높으며, 항균성이 부족합니다.

따라서 새로운 셀룰로오스 유래 소재의 설계 및 구축은 셀룰로오스의 효율적인 활용을 위한 기초이며, 깨끗하고 효율적인 셀룰로오스 용해 기술의 개발은 셀룰로오스의 효율적인 활용을 위한 중요한 방법이자 보장입니다.