Diverse toepassingen van cellulose en zijn derivaten

Cellulose is een macromoleculair polysacharide bestaande uit glucose, dat in grote hoeveelheden voorkomt in groene planten en mariene organismen. Het is het meest verspreide en grootste natuurlijke polymeermateriaal in de natuur. Het heeft een goede biocompatibiliteit, hernieuwbaar en biologisch afbreekbaar en andere voordelen. Door middel van fotosynthese kunnen planten jaarlijks honderden miljoenen tonnen cellulose synthetiseren.

Vooruitzichten op cellulosetoepassingen

Traditionele cellulose wordt op grote schaal gebruikt vanwege zijn eigen fysische en chemische eigenschappen, terwijl cellulose van natuurlijk polymeermateriaal na verwerking en modificatie verschillende functionele eigenschappen heeft, die aan de verschillende behoeften van verschillende industrieën kunnen voldoen. Het functionele gebruik van functionele cellulosematerialen is een natuurlijke ontwikkeling geworden. Ontwikkelingstrends en onderzoekshotspots van polymeermaterialen.

Cellulosederivaten worden geproduceerd door verestering of verethering van hydroxylgroepen in cellulosepolymeren met chemische reagentia. Volgens de structurele kenmerken van de reactieproducten kunnen cellulosederivaten worden onderverdeeld in drie categorieën: cellulose-ethers, cellulose-esters en cellulose-etheresters.

1. Cellulose-ether

Cellulose-ether is een algemene term voor een reeks cellulosederivaten die worden gevormd door de reactie van alkalicellulose en veretheringsmiddel onder bepaalde omstandigheden. Cellulose-ether is een soort cellulosederivaat met verschillende typen, brede toepassingsgebieden, groot productievolume en hoge onderzoekswaarde. De toepassing ervan omvat vele terreinen, zoals de industrie, de landbouw, de dagelijkse chemische industrie, de milieubescherming, de lucht- en ruimtevaart en de nationale defensie.

De cellulose-ethers die daadwerkelijk commercieel worden gebruikt zijn: methylcellulose, carboxymethylcellulose, ethylcellulose, hydroxyethylcellulose, cyanoethylcellulose, hydroxypropylcellulose en hydroxypropylmethylcellulose Cellulose enz.

2. Cellulose-esters

Cellulose-esters worden veel gebruikt op het gebied van de nationale defensie, de chemische industrie, de biologie, de geneeskunde, de bouw en zelfs de ruimtevaart.

De cellulose-esters die daadwerkelijk commercieel worden gebruikt zijn: cellulosenitraat, celluloseacetaat, celluloseacetaatbutyraat en cellulosexanthaat.
3. Cellulose-etherester

Cellulose-etheresters zijn gemengde ester-etherderivaten.

Toepassingsgebied

1. Farmaceutisch vakgebied

Cellulose-ether- en esterderivaten worden in de geneeskunde veel gebruikt voor verdikking, hulpstof, langdurige afgifte, gecontroleerde afgifte, filmvorming en andere doeleinden.

2. Coatingveld

Cellulose-esters spelen een zeer belangrijke rol bij coatingtoepassingen. Cellulose-esters worden gebruikt in bindmiddelen, gemodificeerde harsen of pre-filmmaterialen om coatings met vele uitstekende eigenschappen te verschaffen.

3. Membraantechnologiegebied

Cellulose en afgeleide materialen hebben de voordelen van grote output, stabiele prestaties en recycleerbaarheid. Door laag-voor-laag zelfassemblage, fase-inversiemethode, elektrospintechnologie en andere middelen kunnen membraanmaterialen met uitstekende scheidingsprestaties worden bereid. Op het gebied van membraantechnologie wordt deze veel gebruikt.

4. Bouwveld

Cellulose-ethers hebben een hoge thermisch omkeerbare gelsterkte en zijn daarom bruikbaar als additieven in constructiecomponenten, zoals tegellijmadditieven op cementbasis.

5. Lucht- en ruimtevaart, nieuwe energievoertuigen en hoogwaardige elektronische apparaten

Op cellulose gebaseerde functionele opto-elektronische materialen kunnen worden gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, nieuwe energievoertuigen en hoogwaardige elektronische apparaten.

6. Overige velden

Problemen en oplossingen bij cellulosetoepassingen

Momenteel heeft cellulose nog steeds enkele inherente tekortkomingen. Vanwege de kenmerken van de geaggregeerde structuur kan cellulose niet worden gesmolten en is het moeilijk op te lossen in conventionele oplosmiddelen, wat de ontwikkeling en het gebruik van cellulosematerialen aanzienlijk beperkt. Zoals slechte oplosbaarheid in gewone oplosmiddelen, gebrek aan thermoplasticiteit, hoge hydrofiliciteit en gebrek aan antibacteriële eigenschappen.

Daarom vormen het ontwerp en de constructie van nieuwe, van cellulose afgeleide materialen de basis voor het efficiënte gebruik van cellulose, en is de ontwikkeling van schone en efficiënte cellulose-oplostechnologie een belangrijke manier en garantie voor het efficiënte gebruik van cellulose.