Quanto sai delle varie applicazioni di cellulosa e dei suoi derivati?

Sulla cellulosa

La cellulosa è un polisaccaride macromolecolare composto da glucosio, che vive in grandi quantità in piante verdi e corpi marini. È il materiale polimerico naturale più ampiamente distribuito e più grande in natura. Ha una buona biocompatibilità, rinnovabile e biodegradabile e altri vantaggi. Attraverso la cataratta, le piante possono sintetizzare centinaia di milioni di tonnellate di cellulosa ogni anno.

Prospettiva di applicazione in cellulosa

La cellulosa tradizionale è stata ampiamente utilizzata a causa delle sue proprietà fisiche e chimiche, mentre la cellulosa di materiale polimerico naturale ha diverse proprietà funzionali dopo l'elaborazione e la modifica, che può soddisfare le diverse esigenze di vari settori. L'utilizzo funzionale dei materiali funzionali in cellulosa è trasformato in tendenze di sviluppo naturali e hotspot di ricerca di materiali polimerici.

I derivati della cellulosa sono prodotti mediante esterificazione o eterificazione di gruppi idrossilici in polimeri di cellulosa con reagenti chimici. In base alle caratteristiche strutturali dei prodotti di reazione, i derivati della cellulosa possono essere divisi in tre categorie: eteri di cellulosa, esteri di cellulosa e esteri di etere di cellulosa.

1. Etere di cellulosa

L'etere di cellulosa è un termine generale per una serie di derivati della cellulosa formati dalla reazione della cellulosa alcalina e dell'agente eterificante in alcune condizioni. L'etere di cellulosa è un tipo di derivato della cellulosa con vari tipi, ampi campi di applicazione, grande volume di produzione e alto valore di ricerca. La sua applicazione richiede molti campi come industria, agricoltura, industria chimica quotidiana, protezione ambientale, difesa aerospaziale e nazionale.

Gli eteri di cellulosa che sono in realtà usati in commercio sono: metilcellulosa, carbossimetilcellulosa, etilcellulosa, idrossietilcellulosa, cianoetilcellulosa, idrossipropilcellulosa e idrossipropilmetilcellulosa cellulosa ecc.

2. Esteri di cellulosa

Gli esteri di cellulosa sono ampiamente utilizzati nei campi della difesa nazionale, dell'industria chimica, della biologia, della medicina, della costruzione e anche aerospaziale.

Gli esteri di cellulosa che sono in realtà usati in commercio sono: nitrato di cellulosa, acetato di cellulosa, acetato di cellulosa butirrato e cellulosa xantato.

3. Estere etere di cellulosa

Gli esteri di etere di cellulosa sono derivati misti di estere-etere.

Campo di applicazione

1. Campo farmaceutico

I derivati dell'etere di cellulosa e dell'estere sono ampiamente utilizzati in medicina per ispessimento, estrusore, rilascio prolungato, rilascio controllato, formatura di film e altri scopi.

2. Campo di rivestimento

Gli esteri di cellulosa giocano un ruolo molto importante nelle applicazioni di rivestimento. Gli esteri di cellulosa sono utilizzati in leganti, resine modificate o materiali pre-film per fornire rivestimenti con molte proprietà eccellenti.

3. Campo tecnologico a membrana

Cellulosa e materiali derivati hanno i vantaggi di grandi uscite, prestazioni stabili e riciclabilità. Attraverso l'autoassemblaggio layer-by-layer, il metodo di inversione di fase, la tecnologia di elettrofilatura e altri mezzi, è possibile preparare materiali a membrana con eccellenti prestazioni di separazione. Nel campo della tecnologia a membrana ampiamente utilizzata.

4. Campo da costruzione

Gli eteri di cellulosa hanno un'elevata resistenza al gel termicamente reversibile e sono utili come additivi nei componenti di costruzione, come gli additivi adesivi per piastrelle a base di cemento.

5. Aerospaziale, veicoli di nuova energia e dispositivi elettronici di fascia alta

I materiali optoelettronici funzionali a base di cellulosa possono essere utilizzati nell'industria aerospaziale, nei veicoli di nuova energia e nei dispositivi elettronici di fascia alta.

6. Altri campi

Problemi e soluzioni in applicazione di cellulosa

Al momento, la cellulosa ha ancora alcuni difetti intrinseca. A causa delle caratteristiche della sua struttura aggregata, la cellulosa non può essere fusa ed è difficile dissolvere nei solventi convenzionali, il che riduce notevolmente lo sviluppo e l'utilizzo di materiali in cellulosa. Come la scarsa solubilità nei solventi comuni, la mancanza di termoplastica, l'alta idrofilicità e la mancanza di proprietà antibatteriche.