Различные применения целлюлозы и ее производных

Целлюлоза – это макромолекулярный полисахарид, состоящий из глюкозы, который в больших количествах присутствует в зеленых растениях и морских организмах. Это наиболее широко распространенный и самый крупный природный полимерный материал в природе. Он обладает хорошей биосовместимостью, возобновляемостью, биоразлагаемостью и другими преимуществами. Благодаря фотосинтезу растения могут синтезировать сотни миллионов тонн целлюлозы каждый год.

Перспективы применения целлюлозы

Традиционная целлюлоза широко используется благодаря своим собственным физическим и химическим свойствам, в то время как целлюлоза из природного полимерного материала имеет различные функциональные свойства после обработки и модификации, что может удовлетворить различные потребности различных отраслей промышленности. Функциональное использование целлюлозных функциональных материалов стало естественным направлением развития и горячими точками исследований полимерных материалов.

Производные целлюлозы получают путем этерификации или этерификации гидроксильных групп в полимерах целлюлозы химическими реагентами. По структурным характеристикам продуктов реакции производные целлюлозы можно разделить на три категории: эфиры целлюлозы, сложные эфиры целлюлозы и эфиры целлюлозы.

1. Эфир целлюлозы

Эфир целлюлозы — общий термин для ряда производных целлюлозы, образующихся в результате реакции щелочной целлюлозы и этерифицирующего агента при определенных условиях. Эфир целлюлозы представляет собой разновидность производного целлюлозы различных типов, с широкой областью применения, большим объемом производства и высокой исследовательской ценностью. Его применение охватывает многие области, такие как промышленность, сельское хозяйство, повседневная химическая промышленность, охрана окружающей среды, аэрокосмическая промышленность и национальная оборона.

В настоящее время коммерчески используются эфиры целлюлозы: метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, этилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, цианоэтилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза и гидроксипропилметилцеллюлоза, целлюлоза и т. д.

2. Эфиры целлюлозы

Эфиры целлюлозы широко используются в области национальной обороны, химической промышленности, биологии, медицины, строительства и даже аэрокосмической промышленности.

Эфирами целлюлозы, которые фактически используются в промышленности, являются: нитрат целлюлозы, ацетат целлюлозы, ацетат-бутират целлюлозы и ксантогенат целлюлозы.
3. Эфир целлюлозы

Эфиры целлюлозы представляют собой смешанные производные сложного эфира.

Область применения

1. Фармацевтическая сфера

Эфиры и производные сложных эфиров целлюлозы широко используются в медицине для загущения, наполнителей, замедленного высвобождения, контролируемого высвобождения, формирования пленок и других целей.

2. Область покрытия

Эфиры целлюлозы играют очень важную роль в нанесении покрытий. Эфиры целлюлозы используются в связующих веществах, модифицированных смолах или материалах предварительной пленки для обеспечения покрытий со многими превосходными свойствами.

3. Область мембранных технологий.

Целлюлоза и производные материалы обладают преимуществами большой производительности, стабильной производительности и возможности вторичной переработки. Посредством послойной самосборки, метода фазовой инверсии, технологии электропрядения и других средств можно получить мембранные материалы с превосходными характеристиками разделения. В области мембранных технологий широко используются.

4. Строительная сфера

Эфиры целлюлозы обладают высокой термически обратимой прочностью геля и поэтому полезны в качестве добавок в строительные компоненты, такие как добавки для клея для плитки на цементной основе.

5. Аэрокосмическая промышленность, транспортные средства на новых источниках энергии и высокотехнологичные электронные устройства.

Функциональные оптоэлектронные материалы на основе целлюлозы могут использоваться в аэрокосмической отрасли, транспортных средствах на новых источниках энергии и высокотехнологичных электронных устройствах.

6. Другие поля

Проблемы и решения в области применения целлюлозы

В настоящее время целлюлоза все еще имеет некоторые присущие ей недостатки. Из-за особенностей своей агрегированной структуры целлюлоза не плавится и ее трудно растворить в обычных растворителях, что существенно ограничивает разработку и использование целлюлозных материалов. Такие как плохая растворимость в обычных растворителях, отсутствие термопластичности, высокая гидрофильность и отсутствие антибактериальных свойств.

Таким образом, разработка и создание новых материалов на основе целлюлозы является основой эффективного использования целлюлозы, а разработка чистой и эффективной технологии растворения целлюлозы является важным способом и гарантией эффективного использования целлюлозы.