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关于纤维素及其衍生物的各种应用,你了解多少?

作者:点击:130 发布时间:2022-08-11

纤维素(cellulose)它是由葡萄糖组成的大分子多糖,大量存在于绿色植物和海洋生物中。它是自然界中分布广、储量的天然聚合物材料。具有生物相容性好、可再生性好、可生物降解性好等优点。通过光合作用,植物每年可合成数亿吨纤维素。
纤维素应用前景
传统纤维素由于其化学性质,传统纤维素被广泛使用,天然聚合物纤维素具有不同的功能特性,可以满足不同行业的不同需求。纤维素功能材料的功能利用已成为天然聚合物材料的发展趋势和研究热点。
纤维素衍生物是纤维素聚合物中羟基与化学试剂发生酯化或醚化反应的生成物。根据反应生成物的结构特性,纤维素衍生物可分为纤维素醚、纤维素酯和纤维素醚酯。
1.纤维素醚
纤维素醚是碱纤维素和醚化剂在一定条件下反应产生的一系列纤维素衍生物的总称。纤维素醚是一种应用广泛、生产量大、研究价值高的纤维素衍生物,涉及工业、农业、日化、环保、航空航天、国防等领域。
纤维素醚的实际商业应用包括:甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、氰乙基纤维素、羟丙基纤维素和羟丙基甲基纤维素。
2.纤维素酯
纤维素酯广泛应用于国防、化工、生物、医药、建筑甚至航空航天领域。
纤维素酯的实际商业应用有:纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯、纤维素乙酸丁酸酯和纤维素黄酸酯。
3.纤维素醚酯
纤维素醚酯是酯醚的混合衍生物。
应用领域
1.医药领域
纤维素醚、酯衍生物,广泛应用于增稠、赋形、缓释、控释、成膜等目的。
2.涂料领域
纤维素酯在涂料应用中起着非常重要的作用。纤维素酯用于粘结剂、改性树脂或预成膜材料,使涂料具有许多优异的性能。
3.膜技术领域
纤维素和衍生物材料具有产量大、性能稳定、可回收利用等优点。它们可以通过层层自组装、相转化法、静电纺丝技术等制备分离性能优异的膜材料,广泛应用于膜技术领域。
4.建筑领域
纤维素醚具有较高的热可逆凝胶强度,因此可作为建筑成分中的添加剂,如水泥基瓷砖胶粘剂添加剂。
5.航空航天领域,新能源汽车和高端电子器件
纤维素基功能光电材料可用于航空航天、新能源汽车和高端电子设备。
6.其他领域
纤维素应用中存在的问题及解决方案
目前,纤维素仍有一些固有的缺点。由于其聚集结构的特点,纤维素不能熔化,也难以溶解在传统溶剂中,极大地限制了纤维素材料的开发和利用。例如,普通溶剂溶解性差,缺乏热塑性、高亲水性和性。
因此,设计和构建新型纤维素衍生物是纤维素高效利用的基础,开发清洁高效的纤维素溶解技术是实现纤维素高效利用的重要途径和保证。