सेल्युलोज आणि त्याचे डेरिव्हेटिव्ह्जचे विविध अनुप्रयोग

सेल्युलोज हे ग्लुकोजचे बनलेले मॅक्रोमोलेक्युलर पॉलिसेकेराइड आहे, जे हिरव्या वनस्पती आणि सागरी जीवांमध्ये मोठ्या प्रमाणात असते. ही निसर्गातील सर्वात मोठ्या प्रमाणात वितरित आणि सर्वात मोठी नैसर्गिक पॉलिमर सामग्री आहे. यात चांगली बायोकॉम्पॅटिबिलिटी, रिन्यूएबल आणि बायोडिग्रेडेबल आणि इतर फायदे आहेत. प्रकाशसंश्लेषणाद्वारे, वनस्पती दरवर्षी लाखो टन सेल्युलोजचे संश्लेषण करू शकतात.

सेल्युलोज अर्ज संभावना

पारंपारिक सेल्युलोजचा स्वतःच्या भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्मांमुळे मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो, तर नैसर्गिक पॉलिमर मटेरियल सेल्युलोजमध्ये प्रक्रिया आणि बदलानंतर भिन्न कार्यात्मक गुणधर्म असतात, जे विविध उद्योगांच्या विविध गरजा पूर्ण करू शकतात. सेल्युलोज फंक्शनल मटेरियलचा फंक्शनल वापर हा एक नैसर्गिक विकास ट्रेंड बनला आहे आणि पॉलिमर मटेरिअलचे संशोधन हॉटस्पॉट बनले आहे.

सेल्युलोज डेरिव्हेटिव्ह्ज रासायनिक अभिकर्मकांसह सेल्युलोज पॉलिमरमध्ये हायड्रॉक्सिल गटांचे एस्टरिफिकेशन किंवा इथरिफिकेशनद्वारे तयार केले जातात. प्रतिक्रिया उत्पादनांच्या संरचनात्मक वैशिष्ट्यांनुसार, सेल्युलोज डेरिव्हेटिव्ह्ज तीन श्रेणींमध्ये विभागले जाऊ शकतात: सेल्युलोज इथर, सेल्युलोज एस्टर आणि सेल्युलोज इथर एस्टर.

1. सेल्युलोज इथर

सेल्युलोज इथर हा सेल्युलोज डेरिव्हेटिव्ह्जच्या मालिकेसाठी एक सामान्य शब्द आहे जो अल्कली सेल्युलोज आणि विशिष्ट परिस्थितींमध्ये इथरफायिंग एजंटच्या प्रतिक्रियेद्वारे तयार होतो. सेल्युलोज इथर हा एक प्रकारचा सेल्युलोज डेरिव्हेटिव्ह आहे ज्यामध्ये विविध प्रकार, विस्तृत अनुप्रयोग फील्ड, मोठे उत्पादन खंड आणि उच्च संशोधन मूल्य आहे. त्याच्या अनुप्रयोगामध्ये उद्योग, कृषी, दैनंदिन रासायनिक उद्योग, पर्यावरण संरक्षण, एरोस्पेस आणि राष्ट्रीय संरक्षण यासारख्या अनेक क्षेत्रांचा समावेश आहे.

सेल्युलोज इथर जे प्रत्यक्षात व्यावसायिकरित्या वापरले जातात ते आहेत: मिथाइल सेल्युलोज, कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोज, इथाइल सेल्युलोज, हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोज, सायनोइथिल सेल्युलोज, हायड्रॉक्सीप्रोपाइल सेल्युलोज आणि हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मेथिलसेल्युलोज सेल्युलोज इ.

2. सेल्युलोज एस्टर

सेल्युलोज एस्टरचा वापर राष्ट्रीय संरक्षण, रासायनिक उद्योग, जीवशास्त्र, औषध, बांधकाम आणि अगदी एरोस्पेस क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणावर केला जातो.

सेल्युलोज एस्टर जे प्रत्यक्षात व्यावसायिकरित्या वापरले जातात ते आहेत: सेल्युलोज नायट्रेट, सेल्युलोज एसीटेट, सेल्युलोज एसीटेट ब्यूटीरेट आणि सेल्युलोज झेंथेट.
3. सेल्युलोज इथर एस्टर

सेल्युलोज इथर एस्टर हे एस्टर-इथर मिश्रित डेरिव्हेटिव्ह आहेत.

अर्ज फील्ड

1. फार्मास्युटिकल फील्ड

सेल्युलोज इथर आणि एस्टर डेरिव्हेटिव्ह्ज औषधांमध्ये घट्ट करणे, एक्सीपियंट, सतत सोडणे, नियंत्रित प्रकाशन, फिल्म तयार करणे आणि इतर कारणांसाठी वापरले जातात.

2. कोटिंग फील्ड

कोटिंग ऍप्लिकेशन्समध्ये सेल्युलोज एस्टर खूप महत्त्वाची भूमिका बजावतात. सेल्युलोज एस्टर अनेक उत्कृष्ट गुणधर्मांसह कोटिंग प्रदान करण्यासाठी बाईंडर, सुधारित रेजिन किंवा प्री-फिल्म सामग्रीमध्ये वापरले जातात.

3. झिल्ली तंत्रज्ञान क्षेत्र

सेल्युलोज आणि डेरिव्हेटिव्ह मटेरियलमध्ये मोठे आउटपुट, स्थिर कार्यक्षमता आणि पुनर्वापराचे फायदे आहेत. लेयर-बाय-लेयर सेल्फ-असेंबली, फेज इन्व्हर्जन पद्धत, इलेक्ट्रोस्पिनिंग तंत्रज्ञान आणि इतर माध्यमांद्वारे, उत्कृष्ट पृथक्करण कार्यक्षमतेसह पडदा सामग्री तयार केली जाऊ शकते. झिल्ली तंत्रज्ञानाच्या क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.

4. बांधकाम क्षेत्र

सेल्युलोज इथरमध्ये थर्मली रिव्हर्सिबल जेल ताकद जास्त असते आणि त्यामुळे सिमेंट-आधारित टाइल ॲडेसिव्ह ॲडिटीव्ह सारख्या बांधकाम घटकांमध्ये ॲडिटीव्ह म्हणून उपयुक्त असतात.

5. एरोस्पेस, नवीन ऊर्जा वाहने आणि उच्च-स्तरीय इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे

सेल्युलोज-आधारित फंक्शनल ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक सामग्री एरोस्पेस, नवीन ऊर्जा वाहने आणि उच्च-स्तरीय इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमध्ये वापरली जाऊ शकते.

6. इतर फील्ड

सेल्युलोज ऍप्लिकेशनमधील समस्या आणि उपाय

सध्या, सेल्युलोजमध्ये अजूनही काही अंतर्निहित कमतरता आहेत. त्याच्या एकत्रित संरचनेच्या वैशिष्ट्यांमुळे, सेल्युलोज वितळणे शक्य नाही आणि पारंपारिक सॉल्व्हेंट्समध्ये विरघळणे कठीण आहे, ज्यामुळे सेल्युलोज सामग्रीचा विकास आणि वापर मोठ्या प्रमाणात मर्यादित होतो. जसे की सामान्य सॉल्व्हेंट्समध्ये खराब विद्राव्यता, थर्मोप्लास्टिकिटीचा अभाव, उच्च हायड्रोफिलिसिटी आणि बॅक्टेरियाच्या वाढीस प्रतिबंध करणारा पदार्थ गुणधर्म नसणे.

म्हणून, सेल्युलोजच्या कार्यक्षम वापरासाठी नवीन सेल्युलोज-व्युत्पन्न सामग्रीची रचना आणि बांधकाम हा आधार आहे आणि सेल्युलोजच्या कार्यक्षम वापरासाठी स्वच्छ आणि कार्यक्षम सेल्युलोज विघटन तंत्रज्ञानाचा विकास हा एक महत्त्वाचा मार्ग आणि हमी आहे.