Celulozes un tās atvasinājumu dažādi pielietojumi

Celuloze ir lielmolekulārs polisaharīds, kas sastāv no glikozes, kas lielos daudzumos atrodas zaļajos augos un jūras organismos. Tas ir visplašāk izplatītais un lielākais dabīgais polimēru materiāls dabā. Tam ir laba bioloģiskā saderība, atjaunojama un bioloģiski noārdāma un citas priekšrocības. Ar fotosintēzes palīdzību augi katru gadu var sintezēt simtiem miljonu tonnu celulozes.

Celulozes lietošanas perspektīvas

Tradicionālā celuloze ir plaši izmantota tās fizikālo un ķīmisko īpašību dēļ, savukārt dabiskajam polimērmateriālam celulozei pēc apstrādes un modifikācijas ir dažādas funkcionālās īpašības, kas var apmierināt dažādu nozaru atšķirīgās vajadzības. Celulozes funkcionālo materiālu funkcionālā izmantošana ir kļuvusi par dabisku polimērmateriālu attīstības tendenču un izpētes punktu.

Celulozes atvasinājumus iegūst, esterificējot vai ēterificējot hidroksilgrupas celulozes polimēros ar ķīmiskiem reaģentiem. Atbilstoši reakcijas produktu strukturālajām īpašībām celulozes atvasinājumus var iedalīt trīs kategorijās: celulozes ēteri, celulozes esteri un celulozes ētera esteri.

1. Celulozes ēteris

Celulozes ēteris ir vispārīgs termins celulozes atvasinājumu sērijai, kas veidojas sārmu celulozes un ēterēšanas aģenta reakcijā noteiktos apstākļos. Celulozes ēteris ir sava veida celulozes atvasinājums ar dažādiem veidiem, plašām pielietojuma jomām, lielu ražošanas apjomu un augstu pētniecības vērtību. Tās pielietojums ietver daudzas jomas, piemēram, rūpniecību, lauksaimniecību, ikdienas ķīmisko rūpniecību, vides aizsardzību, aviāciju un valsts aizsardzību.

Faktiski komerciāli izmantotie celulozes ēteri ir: metilceluloze, karboksimetilceluloze, etilceluloze, hidroksietilceluloze, ciānetilceluloze, hidroksipropilceluloze un hidroksipropilmetilceluloze, celuloze utt.

2. Celulozes esteri

Celulozes esteri tiek plaši izmantoti valsts aizsardzības, ķīmiskās rūpniecības, bioloģijas, medicīnas, būvniecības un pat kosmosa jomā.

Faktiski komerciāli izmantotie celulozes esteri ir: celulozes nitrāts, celulozes acetāts, celulozes acetāta butirāts un celulozes ksantāts.
3. Celulozes ētera esteris

Celulozes ētera esteri ir esteru un ēteru jaukti atvasinājumi.

Pieteikuma lauks

1. Farmācijas joma

Celulozes ēteri un esteru atvasinājumus plaši izmanto medicīnā sabiezēšanai, palīgvielām, ilgstošai atbrīvošanai, kontrolētai atbrīvošanai, plēves veidošanai un citiem mērķiem.

2. Pārklājuma lauks

Celulozes esteriem ir ļoti svarīga loma pārklājumu lietojumos. Celulozes esteri tiek izmantoti saistvielās, modificētos sveķos vai plēves materiālos, lai nodrošinātu pārklājumus ar daudzām izcilām īpašībām.

3. Membrānas tehnoloģiju joma

Celulozes un atvasināto materiālu priekšrocības ir liela jauda, ​​stabila veiktspēja un pārstrādājamība. Izmantojot slāņa slāņa pašmontāžu, fāzes inversijas metodi, elektrovērpšanas tehnoloģiju un citus līdzekļus, var sagatavot membrānas materiālus ar izcilu atdalīšanas veiktspēju. Plaši izmanto membrānas tehnoloģiju jomā.

4. Būvniecības joma

Celulozes ēteriem ir augsta termiski atgriezeniskā gēla izturība, un tāpēc tie ir noderīgi kā piedevas celtniecības komponentos, piemēram, uz cementa bāzes izgatavotās flīžu līmes piedevās.

5. Aviācija, jauni enerģijas transportlīdzekļi un augstas klases elektroniskās ierīces

Funkcionālos optoelektroniskos materiālus, kuru pamatā ir celuloze, var izmantot kosmosā, jaunos enerģijas transportlīdzekļos un augstākās klases elektroniskajās ierīcēs.

6. Citi lauki

Problēmas un risinājumi celulozes pielietošanā

Pašlaik celulozei joprojām ir daži raksturīgi trūkumi. Pateicoties tās agregētās struktūras īpašībām, celuloze nevar izkausēt un to ir grūti izšķīdināt parastajos šķīdinātājos, kas ievērojami ierobežo celulozes materiālu izstrādi un izmantošanu. Piemēram, slikta šķīdība parastajos šķīdinātājos, termoplastiskuma trūkums, augsta hidrofilitāte un antibakteriālo īpašību trūkums.

Tāpēc jaunu no celulozes atvasinātu materiālu projektēšana un izgatavošana ir pamats efektīvai celulozes izmantošanai, un tīras un efektīvas celulozes šķīdināšanas tehnoloģijas izstrāde ir svarīgs veids un garantija efektīvai celulozes izmantošanai.