Pelbagai aplikasi selulosa dan derivatifnya

Selulosa ialah polisakarida makromolekul yang terdiri daripada glukosa, yang wujud dalam kuantiti yang banyak dalam tumbuhan hijau dan organisma marin. Ia adalah bahan polimer semula jadi yang paling banyak diedarkan dan terbesar dalam alam semula jadi. Ia mempunyai biokompatibiliti yang baik, boleh diperbaharui dan Biodegradasi dan kelebihan lain. Melalui fotosintesis, tumbuhan boleh mensintesis ratusan juta tan selulosa setiap tahun.

Prospek Aplikasi Selulosa

Selulosa tradisional telah digunakan secara meluas kerana sifat fizikal dan kimianya sendiri, manakala selulosa bahan polimer semulajadi mempunyai sifat fungsi yang berbeza selepas pemprosesan dan pengubahsuaian, yang boleh memenuhi keperluan yang berbeza dari pelbagai industri. Penggunaan berfungsi bahan berfungsi selulosa telah menjadi trend pembangunan semula jadi dan kawasan penyelidikan bahan polimer.

Derivatif selulosa dihasilkan melalui pengesteran atau pengeteran kumpulan hidroksil dalam polimer selulosa dengan reagen kimia. Mengikut ciri-ciri struktur produk tindak balas, derivatif selulosa boleh dibahagikan kepada tiga kategori: eter selulosa, ester selulosa, dan ester selulosa.

1. Eter selulosa

Eter selulosa ialah istilah umum untuk satu siri derivatif selulosa yang dibentuk oleh tindak balas selulosa alkali dan agen pengeteran dalam keadaan tertentu. Eter selulosa adalah sejenis derivatif selulosa dengan pelbagai jenis, bidang aplikasi yang luas, jumlah pengeluaran yang besar dan nilai penyelidikan yang tinggi. Aplikasinya melibatkan banyak bidang seperti industri, pertanian, industri kimia harian, perlindungan alam sekitar, aeroangkasa dan pertahanan negara.

Eter selulosa yang sebenarnya digunakan secara komersial ialah: selulosa metil, selulosa karboksimetil, selulosa etil, selulosa hidroksietil, selulosa sianoetil, selulosa hidroksipropil dan selulosa hidroksipropil metilselulosa dll.

2. Ester selulosa

Ester selulosa digunakan secara meluas dalam bidang pertahanan negara, industri kimia, biologi, perubatan, pembinaan dan juga aeroangkasa.

Ester selulosa yang sebenarnya digunakan secara komersial ialah: selulosa nitrat, selulosa asetat, selulosa asetat butirat dan selulosa xanthate.
3. Ester selulosa eter

Ester selulosa eter ialah derivatif campuran ester-eter.

Medan permohonan

1. Bidang farmaseutikal

Derivatif eter selulosa dan ester digunakan secara meluas dalam perubatan untuk penebalan, eksipien, pelepasan berterusan, pelepasan terkawal, pembentukan filem dan tujuan lain.

2. Medan salutan

Ester selulosa memainkan peranan yang sangat penting dalam aplikasi salutan. Ester selulosa digunakan dalam pengikat, resin diubah suai atau bahan pra-filem untuk menyediakan salutan dengan banyak sifat yang sangat baik.

3. Bidang teknologi membran

Bahan selulosa dan terbitan mempunyai kelebihan output yang besar, prestasi yang stabil, dan kebolehkitar semula. Melalui pemasangan sendiri lapisan demi lapisan, kaedah penyongsangan fasa, teknologi electrospinning dan cara lain, bahan membran dengan prestasi pemisahan yang sangat baik boleh disediakan. Dalam bidang teknologi membran digunakan secara meluas.

4. Bidang pembinaan

Eter selulosa mempunyai kekuatan gel boleh balik terma yang tinggi dan oleh itu berguna sebagai bahan tambahan dalam komponen pembinaan, seperti bahan tambahan pelekat jubin berasaskan simen.

5. Aeroangkasa, kenderaan tenaga baharu dan peranti elektronik mewah

Bahan optoelektronik berfungsi berasaskan selulosa boleh digunakan dalam aeroangkasa, kenderaan tenaga baharu dan peranti elektronik mewah.

6. Bidang lain

Masalah dan Penyelesaian dalam Aplikasi Selulosa

Pada masa ini, selulosa masih mempunyai beberapa kelemahan yang wujud. Disebabkan oleh ciri-ciri struktur agregatnya, selulosa tidak boleh cair dan sukar untuk larut dalam pelarut konvensional, yang sangat mengehadkan pembangunan dan penggunaan bahan selulosa. Seperti keterlarutan yang lemah dalam pelarut biasa, kekurangan termoplastik, hidrofilik yang tinggi dan kekurangan sifat antibakteria.

Oleh itu, reka bentuk dan pembinaan bahan baru yang berasal dari selulosa adalah asas untuk penggunaan selulosa yang cekap, dan pembangunan teknologi pembubaran selulosa yang bersih dan cekap adalah cara dan jaminan penting untuk penggunaan selulosa yang cekap.