Ứng dụng khác nhau của xenlulo và các dẫn xuất của nó

Cellulose là một polysaccharide cao phân tử bao gồm glucose, tồn tại với số lượng lớn trong thực vật xanh và sinh vật biển. Nó là vật liệu polymer tự nhiên được phân bố rộng rãi nhất và lớn nhất trong tự nhiên. Nó có khả năng tương thích sinh học tốt, có thể tái tạo và phân hủy sinh học và các ưu điểm khác. Thông qua quá trình quang hợp, thực vật có thể tổng hợp hàng trăm triệu tấn cellulose mỗi năm.

Triển vọng ứng dụng Cellulose

Cellulose truyền thống đã được sử dụng rộng rãi do các đặc tính vật lý và hóa học riêng của nó, trong khi cellulose vật liệu polymer tự nhiên có các đặc tính chức năng khác nhau sau khi xử lý và biến đổi, có thể đáp ứng các nhu cầu khác nhau của các ngành công nghiệp khác nhau. Việc sử dụng chức năng của vật liệu chức năng cellulose đã trở thành một xu hướng phát triển tự nhiên và là điểm nóng nghiên cứu về vật liệu polymer.

Các dẫn xuất cellulose được tạo ra bằng quá trình este hóa hoặc ete hóa các nhóm hydroxyl trong polyme xenlulo bằng thuốc thử hóa học. Theo đặc điểm cấu trúc của sản phẩm phản ứng, các dẫn xuất xenlulo có thể được chia thành ba loại: ete xenlulo, este xenlulo và este xenlulo.

1. Xenlulo ete

Cellulose ether là một thuật ngữ chung cho một loạt các dẫn xuất cellulose được hình thành do phản ứng của cellulose kiềm và chất ether hóa trong những điều kiện nhất định. Cellulose ether là một loại dẫn xuất cellulose đa dạng về chủng loại, lĩnh vực ứng dụng rộng rãi, khối lượng sản xuất lớn và giá trị nghiên cứu cao. Ứng dụng của nó liên quan đến nhiều lĩnh vực như công nghiệp, nông nghiệp, công nghiệp hóa chất hàng ngày, bảo vệ môi trường, hàng không vũ trụ và quốc phòng.

Các ete cellulose thực sự được sử dụng thương mại là: methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, cyanoethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose và hydroxypropyl methylcellulose Cellulose, v.v.

2. Este xenlulo

Este xenlulo được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực quốc phòng, công nghiệp hóa chất, sinh học, y học, xây dựng và thậm chí cả hàng không vũ trụ.

Các este xenlulo được sử dụng thực tế trong thương mại là: xenlulo nitrat, xenlulo axetat, xenlulo axetat butyrat và xenlulo xanthate.
3. Este xenluloza ete

Este xenlulo ete là dẫn xuất hỗn hợp este-ete.

Trường ứng dụng

1. Lĩnh vực dược phẩm

Các dẫn xuất ete cellulose và este được sử dụng rộng rãi trong y học để làm đặc, tá dược, giải phóng bền vững, giải phóng có kiểm soát, tạo màng và các mục đích khác.

2. Lĩnh vực sơn phủ

Este xenlulo đóng vai trò rất quan trọng trong các ứng dụng sơn phủ. Este xenlulo được sử dụng trong chất kết dính, nhựa biến tính hoặc vật liệu tiền màng để cung cấp lớp phủ có nhiều đặc tính tuyệt vời.

3. Lĩnh vực công nghệ màng

Cellulose và các vật liệu dẫn xuất có ưu điểm là sản lượng lớn, hiệu suất ổn định và có khả năng tái chế. Thông qua việc tự lắp ráp từng lớp, phương pháp đảo pha, công nghệ quay điện và các phương tiện khác, có thể điều chế được vật liệu màng có hiệu suất phân tách tuyệt vời. Trong lĩnh vực công nghệ màng được sử dụng rộng rãi.

4. Lĩnh vực xây dựng

Ete xenlulo có độ bền gel thuận nghịch nhiệt cao và do đó rất hữu ích làm chất phụ gia trong các thành phần xây dựng, chẳng hạn như chất phụ gia kết dính gạch gốc xi măng.

5. Hàng không vũ trụ, phương tiện sử dụng năng lượng mới và thiết bị điện tử cao cấp

Vật liệu quang điện tử chức năng dựa trên cellulose có thể được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ, phương tiện sử dụng năng lượng mới và các thiết bị điện tử cao cấp.

6. Các lĩnh vực khác

Các vấn đề và giải pháp trong ứng dụng Cellulose

Hiện nay, cellulose vẫn còn một số khuyết điểm cố hữu. Do đặc điểm cấu trúc tổng hợp của nó, cellulose không thể nóng chảy và khó hòa tan trong dung môi thông thường, điều này hạn chế rất nhiều việc phát triển và sử dụng vật liệu cellulose. Chẳng hạn như độ hòa tan kém trong các dung môi thông thường, thiếu tính dẻo nhiệt, tính ưa nước cao và thiếu tính kháng khuẩn.

Do đó, việc thiết kế và chế tạo các vật liệu có nguồn gốc từ cellulose mới là cơ sở cho việc sử dụng cellulose hiệu quả và việc phát triển công nghệ hòa tan cellulose sạch và hiệu quả là một hướng đi quan trọng và đảm bảo cho việc sử dụng cellulose hiệu quả.