Diverse aplicații ale celulozei și derivaților săi

Celuloza este o polizaharidă macromoleculară compusă din glucoză, care există în cantități mari în plantele verzi și în organismele marine. Este cel mai larg distribuit și cel mai mare material polimeric natural din natură. Are o bună biocompatibilitate, regenerabilă și biodegradabilă și alte avantaje. Prin fotosinteză, plantele pot sintetiza sute de milioane de tone de celuloză în fiecare an.

Perspective de aplicare a celulozei

Celuloza tradițională a fost utilizată pe scară largă datorită proprietăților sale fizice și chimice, în timp ce celuloza din material polimeric natural are proprietăți funcționale diferite după procesare și modificare, care pot satisface diferitele nevoi ale diferitelor industrii. Utilizarea funcțională a materialelor funcționale celulozice a devenit o tendință naturală de dezvoltare și de cercetare a materialelor polimerice.

Derivații de celuloză sunt produși prin esterificarea sau eterificarea grupărilor hidroxil din polimerii celulozici cu reactivi chimici. În funcție de caracteristicile structurale ale produselor de reacție, derivații de celuloză pot fi împărțiți în trei categorii: eteri de celuloză, esteri de celuloză și esteri de celuloză.

1. Eter de celuloză

Eterul de celuloză este un termen general pentru o serie de derivați de celuloză formați prin reacția celulozei alcaline și a agentului de eterificare în anumite condiții. Eterul de celuloză este un fel de derivat de celuloză cu diferite tipuri, domenii largi de aplicare, volum mare de producție și valoare ridicată de cercetare. Aplicarea sa implică multe domenii precum industrie, agricultură, industria chimică zilnică, protecția mediului, aerospațială și apărare națională.

Eteri de celuloză care sunt de fapt utilizați comercial sunt: ​​metil celuloza, carboximetil celuloza, etilceluloza, hidroxietil celuloza, cianoetil celuloza, hidroxipropil celuloza și hidroxipropil metilceluloza Celuloza etc.

2. Esteri de celuloză

Esterii de celuloză sunt utilizați pe scară largă în domeniile apărării naționale, industria chimică, biologie, medicină, construcții și chiar aerospațială.

Esterii de celuloză care sunt de fapt utilizați comercial sunt: ​​azotat de celuloză, acetat de celuloză, acetat butirat de celuloză și xantat de celuloză.
3. Ester eter al celulozei

Esterii eterici de celuloză sunt derivați amestecați ester-eter.

Câmpul de aplicare

1. Domeniul farmaceutic

Derivații de eter și ester de celuloză sunt utilizați pe scară largă în medicină pentru îngroșare, excipient, eliberare susținută, eliberare controlată, formare de peliculă și alte scopuri.

2. Câmp de acoperire

Esterii de celuloză joacă un rol foarte important în aplicațiile de acoperire. Esterii de celuloză sunt utilizați în lianți, rășini modificate sau materiale pre-film pentru a oferi acoperiri cu multe proprietăți excelente.

3. Domeniul tehnologiei membranelor

Celuloza și materialele derivate au avantajele producției mari, performanței stabile și reciclabilității. Prin auto-asamblare strat cu strat, metoda inversării fazelor, tehnologia electrofilare și alte mijloace, pot fi pregătite materiale membranare cu performanțe excelente de separare. În domeniul tehnologiei membranelor utilizate pe scară largă.

4. Domeniul constructiilor

Eteri de celuloză au o rezistență ridicată a gelului reversibilă termic și, prin urmare, sunt utili ca aditivi în componentele de construcție, cum ar fi aditivii adezivi pentru plăci pe bază de ciment.

5. Aerospațiale, vehicule cu energie nouă și dispozitive electronice de ultimă generație

Materialele optoelectronice funcționale pe bază de celuloză pot fi utilizate în industria aerospațială, vehicule cu energie nouă și dispozitive electronice de ultimă generație.

6. Alte domenii

Probleme și soluții în aplicarea celulozei

În prezent, celuloza are încă unele deficiențe inerente. Datorită caracteristicilor structurii sale agregate, celuloza nu poate fi topită și este dificil de dizolvat în solvenți convenționali, ceea ce limitează foarte mult dezvoltarea și utilizarea materialelor celulozice. Cum ar fi solubilitatea slabă în solvenți obișnuiți, lipsa termoplasticității, hidrofilitatea ridicată și lipsa proprietăților antibacteriene.

Prin urmare, proiectarea și construcția de noi materiale derivate din celuloză reprezintă baza pentru utilizarea eficientă a celulozei, iar dezvoltarea unei tehnologii curate și eficiente de dizolvare a celulozei este o modalitate și o garanție importantă pentru utilizarea eficientă a celulozei.