Diversas aplicações da celulose e seus derivados

A celulose é um polissacarídeo macromolecular composto de glicose, que existe em grandes quantidades em plantas verdes e organismos marinhos. É o maior e mais amplamente distribuído material polimérico natural da natureza. Possui boa biocompatibilidade, renovável e biodegradável e outras vantagens. Através da fotossíntese, as plantas podem sintetizar centenas de milhões de toneladas de celulose todos os anos.

Perspectivas de aplicação de celulose

A celulose tradicional tem sido amplamente utilizada devido às suas próprias propriedades físicas e químicas, enquanto a celulose material polimérico natural possui diferentes propriedades funcionais após processamento e modificação, que podem atender às diferentes necessidades de diversas indústrias. A utilização funcional de materiais funcionais de celulose tornou-se uma tendência natural de desenvolvimento e foco de pesquisa de materiais poliméricos.

Os derivados de celulose são produzidos por esterificação ou eterificação de grupos hidroxila em polímeros de celulose com reagentes químicos. De acordo com as características estruturais dos produtos de reação, os derivados de celulose podem ser divididos em três categorias: éteres de celulose, ésteres de celulose e ésteres de éter de celulose.

1. Éter de celulose

Éter de celulose é um termo geral para uma série de derivados de celulose formados pela reação de celulose alcalina e agente eterificante sob certas condições. O éter de celulose é um tipo de derivado de celulose com diversos tipos, amplos campos de aplicação, grande volume de produção e alto valor de pesquisa. Sua aplicação envolve diversos campos como indústria, agricultura, indústria química diária, proteção ambiental, aeroespacial e defesa nacional.

Os éteres de celulose realmente utilizados comercialmente são: metilcelulose, carboximetilcelulose, etilcelulose, hidroxietilcelulose, cianoetilcelulose, hidroxipropilcelulose e hidroxipropilmetilcelulose celulose etc.

2. Ésteres de celulose

Os ésteres de celulose são amplamente utilizados nas áreas de defesa nacional, indústria química, biologia, medicina, construção e até aeroespacial.

Os ésteres de celulose realmente utilizados comercialmente são: nitrato de celulose, acetato de celulose, acetato butirato de celulose e xantato de celulose.
3. Éter éter de celulose

Os ésteres de éter de celulose são derivados mistos de éster-éter.

Campo de aplicação

1. Área farmacêutica

Os derivados de éter e éster de celulose são amplamente utilizados na medicina para espessamento, excipiente, liberação sustentada, liberação controlada, formação de filme e outros fins.

2. Campo de revestimento

Os ésteres de celulose desempenham um papel muito importante nas aplicações de revestimento. Os ésteres de celulose são usados ​​em ligantes, resinas modificadas ou materiais de pré-filme para fornecer revestimentos com muitas propriedades excelentes.

3. Campo de tecnologia de membrana

Celulose e materiais derivados têm as vantagens de grande produção, desempenho estável e reciclabilidade. Através da automontagem camada por camada, método de inversão de fase, tecnologia de eletrofiação e outros meios, podem ser preparados materiais de membrana com excelente desempenho de separação. No campo da tecnologia de membrana amplamente utilizada.

4. Campo de construção

Os éteres de celulose têm alta resistência ao gel termicamente reversível e são, portanto, úteis como aditivos em componentes de construção, como aditivos adesivos para azulejos à base de cimento.

5. Aeroespacial, veículos de novas energias e dispositivos eletrônicos de última geração

Materiais optoeletrônicos funcionais à base de celulose podem ser usados ​​na indústria aeroespacial, em veículos de novas energias e em dispositivos eletrônicos de última geração.

6. Outros campos

Problemas e soluções na aplicação de celulose

Atualmente, a celulose ainda apresenta algumas deficiências inerentes. Devido às características de sua estrutura agregada, a celulose não pode ser fundida e é difícil de dissolver em solventes convencionais, o que limita muito o desenvolvimento e utilização de materiais celulósicos. Como baixa solubilidade em solventes comuns, falta de termoplasticidade, alta hidrofilicidade e falta de propriedades antibacterianas.

Portanto, o projeto e a construção de novos materiais derivados da celulose são a base para a utilização eficiente da celulose, e o desenvolvimento de tecnologia de dissolução de celulose limpa e eficiente é uma forma importante e garantia para a utilização eficiente da celulose.