Rôzne aplikácie celulózy a jej derivátov

Celulóza je makromolekulárny polysacharid zložený z glukózy, ktorá sa vo veľkých množstvách vyskytuje v zelených rastlinách a morských organizmoch. Je to najrozšírenejší a najväčší prírodný polymérny materiál v prírode. Má dobrú biokompatibilitu, obnoviteľné a biologicky odbúrateľné a ďalšie výhody. Prostredníctvom fotosyntézy môžu rastliny každoročne syntetizovať stovky miliónov ton celulózy.

Vyhliadky na aplikáciu celulózy

Tradičná celulóza je široko používaná vďaka svojim vlastným fyzikálnym a chemickým vlastnostiam, zatiaľ čo celulóza z prírodného polymérneho materiálu má po spracovaní a modifikácii rôzne funkčné vlastnosti, ktoré môžu spĺňať rôzne potreby rôznych priemyselných odvetví. Funkčné využitie celulózových funkčných materiálov sa stalo samozrejmosťou Vývojové trendy a ohniská výskumu polymérnych materiálov.

Deriváty celulózy sa vyrábajú esterifikáciou alebo éterifikáciou hydroxylových skupín v polyméroch celulózy chemickými činidlami. Podľa štruktúrnych charakteristík reakčných produktov možno deriváty celulózy rozdeliť do troch kategórií: étery celulózy, estery celulózy a éterové estery celulózy.

1. Éter celulózy

Éter celulózy je všeobecný pojem pre rad derivátov celulózy vytvorených reakciou alkalickej celulózy a éterifikačného činidla za určitých podmienok. Éter celulózy je druh derivátu celulózy s rôznymi typmi, širokými oblasťami použitia, veľkým objemom výroby a vysokou výskumnou hodnotou. Jeho aplikácia zahŕňa mnoho oblastí, ako je priemysel, poľnohospodárstvo, každodenný chemický priemysel, ochrana životného prostredia, letectvo a národná obrana.

Étery celulózy, ktoré sa skutočne komerčne používajú, sú: metylcelulóza, karboxymetylcelulóza, etylcelulóza, hydroxyetylcelulóza, kyanoetylcelulóza, hydroxypropylcelulóza a hydroxypropylmetylcelulóza, celulóza atď.

2. Estery celulózy

Estery celulózy sú široko používané v oblasti národnej obrany, chemického priemyslu, biológie, medicíny, stavebníctva a dokonca aj letectva.

Estery celulózy, ktoré sa skutočne komerčne používajú, sú: nitrát celulózy, acetát celulózy, acetátbutyrát celulózy a xantát celulózy.
3. Éterový ester celulózy

Éterové estery celulózy sú zmesové deriváty esterov a éterov.

Oblasť aplikácie

1. Farmaceutická oblasť

Éterové a esterové deriváty celulózy sa široko používajú v medicíne na zahusťovanie, pomocnú látku, postupné uvoľňovanie, riadené uvoľňovanie, tvorbu filmu a iné účely.

2. Pole povlaku

Estery celulózy hrajú veľmi dôležitú úlohu v aplikáciách náterov. Estery celulózy sa používajú v spojivách, modifikovaných živiciach alebo predvrstvových materiáloch, aby poskytli povlaky s mnohými vynikajúcimi vlastnosťami.

3. Oblasť membránovej technológie

Celulóza a jej deriváty majú výhody veľkého výkonu, stabilného výkonu a recyklovateľnosti. Samoskladaním po vrstvách, metódou fázovej inverzie, technológiou elektrostatického zvlákňovania a inými prostriedkami možno pripraviť membránové materiály s vynikajúcim separačným výkonom. V oblasti membránovej technológie široko používané.

4. Stavebná oblasť

Étery celulózy majú vysokú tepelne reverzibilnú gélovú pevnosť, a preto sú užitočné ako prísady do konštrukčných komponentov, ako sú prísady na lepenie dlaždíc na báze cementu.

5. Letectvo, nové energetické vozidlá a špičkové elektronické zariadenia

Funkčné optoelektronické materiály na báze celulózy možno použiť v kozmickom priemysle, nových energetických vozidlách a špičkových elektronických zariadeniach.

6. Ostatné polia

Problémy a riešenia pri aplikácii celulózy

V súčasnosti má celulóza stále určité nedostatky. Vzhľadom na vlastnosti jej agregovanej štruktúry sa celulóza nedá roztaviť a je ťažké ju rozpustiť v konvenčných rozpúšťadlách, čo značne obmedzuje vývoj a využitie celulózových materiálov. Ako je zlá rozpustnosť v bežných rozpúšťadlách, nedostatok termoplasticity, vysoká hydrofilnosť a nedostatok antibakteriálnych vlastností.

Preto je návrh a konštrukcia nových materiálov na báze celulózy základom pre efektívne využitie celulózy a vývoj čistej a efektívnej technológie rozpúšťania celulózy je dôležitým spôsobom a zárukou efektívneho využitia celulózy.