Різноманітне застосування целюлози та її похідних

Целюлоза — високомолекулярний полісахарид, що складається з глюкози, яка у великих кількостях міститься в зелених рослинах і морських організмах. Це найбільш поширений і найбільший природний полімерний матеріал у природі. Він має хорошу біосумісність, поновлюваність і біологічне розкладання та інші переваги. За допомогою фотосинтезу рослини можуть синтезувати сотні мільйонів тонн целюлози щороку.

Перспективи застосування целюлози

Традиційна целюлоза широко використовується завдяки її власним фізичним і хімічним властивостям, тоді як натуральна полімерна целюлоза має різні функціональні властивості після обробки та модифікації, що може задовольнити різні потреби різних галузей промисловості. Функціональне використання целюлозних функціональних матеріалів стало природним напрямом розвитку та гарячими точками досліджень полімерних матеріалів.

Похідні целюлози отримують шляхом етерифікації або етерифікації гідроксильних груп у полімерах целюлози хімічними реагентами. За структурними характеристиками продуктів реакції похідні целюлози можна розділити на три категорії: прості ефіри целюлози, складні ефіри целюлози та прості ефіри целюлози.

1. Ефір целюлози

Ефір целюлози — загальний термін для серії похідних целюлози, утворених реакцією лужної целюлози та етерифікуючого агента за певних умов. Ефір целюлози є різновидом похідної целюлози з різними типами, широкими сферами застосування, великим обсягом виробництва та високою дослідницькою цінністю. Його застосування стосується багатьох галузей, таких як промисловість, сільське господарство, повсякденна хімічна промисловість, захист навколишнього середовища, аерокосмічна промисловість і національна оборона.

Простими ефірами целюлози, які фактично комерційно використовуються, є: метилцелюлоза, карбоксиметилцелюлоза, етилцелюлоза, гідроксиетилцелюлоза, ціаноетилцелюлоза, гідроксипропілцелюлоза та гідроксипропілметилцелюлоза Целюлоза тощо.

2. Ефіри целюлози

Ефіри целюлози широко використовуються в галузях національної оборони, хімічної промисловості, біології, медицини, будівництва і навіть аерокосмічної галузі.

Естери целюлози, які фактично комерційно використовуються, це: нітрат целюлози, ацетат целюлози, бутират ацетату целюлози та ксантогенат целюлози.
3. Ефір целюлози

Ефіри целюлози є складноефірними змішаними похідними.

Область застосування

1. Фармацевтична сфера

Похідні ефіру та складного ефіру целюлози широко використовуються в медицині для загущення, допоміжних речовин, уповільненого вивільнення, контрольованого вивільнення, формування плівки та інших цілей.

2. Поле покриття

Ефіри целюлози відіграють дуже важливу роль у нанесенні покриттів. Ефіри целюлози використовуються у сполучних речовинах, модифікованих смолах або попередніх плівкових матеріалах для забезпечення покриттів багатьма чудовими властивостями.

3. Сфера мембранних технологій

Целюлоза та похідні матеріали мають такі переваги, як великий вихід, стабільна продуктивність і можливість переробки. За допомогою пошарової самозбірки, методу інверсії фаз, технології електроспінінгу та інших засобів можна підготувати мембранні матеріали з чудовими характеристиками розділення. В області мембранної техніки широко використовується.

4. Будівельне поле

Прості ефіри целюлози мають високу термічно оборотну міцність гелю і тому корисні як добавки до будівельних компонентів, таких як добавки для плиткового клею на основі цементу.

5. Аерокосмічна промисловість, транспортні засоби з новою енергією та електронні пристрої високого класу

Функціональні оптоелектронні матеріали на основі целюлози можна використовувати в аерокосмічній галузі, транспортних засобах з новою енергією та висококласних електронних пристроях.

6. Інші поля

Проблеми та рішення у застосуванні целюлози

В даний час целюлоза все ще має деякі властиві недоліки. Через особливості своєї агрегованої структури целюлоза не може бути розплавлена ​​та важко розчиняється у звичайних розчинниках, що значно обмежує розробку та використання целюлозних матеріалів. Наприклад, погана розчинність у звичайних розчинниках, недостатня термопластичність, висока гідрофільність і відсутність антибактеріальних властивостей.

Таким чином, проектування та конструювання нових матеріалів, отриманих з целюлози, є основою для ефективного використання целюлози, а розробка чистої та ефективної технології розчинення целюлози є важливим способом і гарантією ефективного використання целюлози.