Разне примене целулозе и њених деривата

Целулоза је макромолекуларни полисахарид састављен од глукозе, који постоји у великим количинама у зеленим биљкама и морским организмима. То је најраспрострањенији и највећи природни полимерни материјал у природи. Има добру биокомпатибилност, обновљив и биоразградив и друге предности. Путем фотосинтезе, биљке могу синтетизовати стотине милиона тона целулозе сваке године.

Изгледи примене целулозе

Традиционална целулоза се широко користи због сопствених физичких и хемијских својстава, док природни полимерни материјал целулозе има различите функционалне особине након обраде и модификације, што може задовољити различите потребе различитих индустрија. Функционална употреба целулозних функционалних материјала постала је природни тренд развоја и жаришта истраживања полимерних материјала.

Деривати целулозе се производе етерификацијом или етерификацијом хидроксилних група у целулозним полимерима са хемијским реагенсима. Према структурним карактеристикама производа реакције, деривати целулозе се могу поделити у три категорије: етри целулозе, естри целулозе и естри целулозе.

1. Целулоза етар

Етар целулозе је општи термин за низ деривата целулозе насталих реакцијом алкалне целулозе и агенса за етерификацију под одређеним условима. Целулозни етар је врста деривата целулозе са различитим врстама, широким пољима примене, великим обимом производње и високом истраживачком вредношћу. Његова примена обухвата многе области као што су индустрија, пољопривреда, дневна хемијска индустрија, заштита животне средине, ваздухопловство и национална одбрана.

Етри целулозе који се заправо комерцијално користе су: метил целулоза, карбоксиметил целулоза, етил целулоза, хидроксиетил целулоза, цијаноетил целулоза, хидроксипропил целулоза и хидроксипропил метилцелулоза целулоза итд.

2. Естри целулозе

Естри целулозе се широко користе у областима националне одбране, хемијске индустрије, биологије, медицине, грађевинарства, па чак и ваздухопловства.

Естри целулозе који се заправо комерцијално користе су: целулозни нитрат, целулозни ацетат, целулозни ацетат бутират и целулозни ксантат.
3. Етар целулозе

Естри целулозе су мешани деривати естар-етар.

Поље апликације

1. Фармацеутска област

Деривати етра и естра целулозе се широко користе у медицини за згушњавање, ексципијент, продужено ослобађање, контролисано ослобађање, формирање филма и друге сврхе.

2. Поље премаза

Естри целулозе играју веома важну улогу у примени премаза. Естри целулозе се користе у везивним средствима, модификованим смолама или предфилмским материјалима да би се обезбедили премази са многим одличним својствима.

3. Област мембранске технологије

Целулоза и деривати имају предности велике производње, стабилних перформанси и могућности рециклирања. Кроз самомонтажу слој по слој, метод фазне инверзије, технологију електропредења и друга средства, могу се припремити мембрански материјали са одличним перформансама одвајања. У области мембранске технологије широко се користи.

4. Грађевинско поље

Етри целулозе имају високу термички реверзибилну чврстоћу гела и стога су корисни као адитиви у грађевинским компонентама, као што су адитиви за лепкове за плочице на бази цемента.

5. Ваздухопловство, возила нове енергије и врхунски електронски уређаји

Функционални оптоелектронски материјали на бази целулозе могу се користити у ваздухопловству, возилима нове енергије и врхунским електронским уређајима.

6. Остала поља

Проблеми и решења у примени целулозе

Тренутно, целулоза и даље има неке инхерентне недостатке. Због карактеристика своје агрегиране структуре, целулоза се не може топити и тешко се раствара у конвенционалним растварачима, што у великој мери ограничава развој и коришћење целулозних материјала. Као што су слаба растворљивост у уобичајеним растварачима, недостатак термопластичности, висока хидрофилност и недостатак антибактеријских својстава.

Стога је пројектовање и конструкција нових материјала добијених од целулозе основа за ефикасно коришћење целулозе, а развој чисте и ефикасне технологије растварања целулозе је важан начин и гаранција за ефикасно коришћење целулозе.