Über Zellulose
Cellulose ist ein makromolekulares Polysaccharid, das aus Glucose besteht. Sie kommt in großen Mengen in grünen Pflanzen und Meeresorganismen vor. Sie ist das am weitesten verbreitete und größte natürliche Polymermaterial. Sie zeichnet sich durch gute Biokompatibilität, ihre Erneuerbarkeit und biologische Abbaubarkeit sowie weitere Vorteile aus. Durch Photosynthese können Pflanzen jährlich Hunderte Millionen Tonnen Cellulose produzieren.
Anwendungsperspektiven von Zellulose
Die traditionelle Cellulose ist aufgrund ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften nur eingeschränkt einsetzbar. Im Gegensatz dazu weist das natürliche Polymer Cellulose nach Verarbeitung und Modifizierung verschiedene funktionelle Eigenschaften auf, die den unterschiedlichen Bedürfnissen verschiedener Branchen gerecht werden. Die funktionelle Nutzung von Cellulose-Materialien hat sich daher zu einem wichtigen Entwicklungstrend und Forschungsschwerpunkt im Bereich der Polymerwerkstoffe entwickelt.
Cellulosederivate werden durch Veresterung oder Veretherung von Hydroxylgruppen in Cellulosepolymeren mit chemischen Reagenzien hergestellt. Entsprechend den Strukturmerkmalen der Reaktionsprodukte lassen sich Cellulosederivate in drei Kategorien einteilen: Celluloseether, Celluloseester und Celluloseetherester.
1. Celluloseether
Celluloseether ist ein Sammelbegriff für eine Reihe von Cellulosederivaten, die durch die Reaktion von Alkalicellulose mit einem Veretherungsmittel unter bestimmten Bedingungen entstehen. Celluloseether sind Cellulosederivate mit vielfältigen Typen, breiten Anwendungsgebieten, großen Produktionsmengen und hohem Forschungswert. Sie finden Anwendung in zahlreichen Bereichen wie Industrie, Landwirtschaft, chemischer Industrie, Umweltschutz, Luft- und Raumfahrt sowie Verteidigung.
Die tatsächlich kommerziell verwendeten Celluloseether sind: Methylcellulose, Carboxymethylcellulose, Ethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Cyanoethylcellulose, Hydroxypropylcellulose und Hydroxypropylmethylcellulose usw.
2. Celluloseester
Celluloseester finden breite Anwendung in den Bereichen Landesverteidigung, chemische Industrie, Biologie, Medizin, Bauwesen und sogar Luft- und Raumfahrt.
Die kommerziell verwendeten Celluloseester sind: Cellulose-Nitrat, Cellulose-Acetat, Cellulose-Acetat-Butyrat und Cellulose-Xanthat.
3. Celluloseetherester
Celluloseether sind gemischte Ester-Ether-Derivate.
Anwendungsgebiet:
1. Pharmazeutischer Bereich
Celluloseether- und -esterderivate werden in der Medizin häufig als Verdickungsmittel, Hilfsstoffe, zur verzögerten und kontrollierten Freisetzung, zur Filmbildung und für andere Zwecke eingesetzt.
2. Beschichtungsbereich
Celluloseester spielen eine sehr wichtige Rolle bei Beschichtungsanwendungen.Celluloseesterwerden in Bindemitteln, modifizierten Harzen oder Vorfilmmaterialien verwendet, um Beschichtungen mit vielen hervorragenden Eigenschaften zu erhalten.
3. Membrantechnologie
Cellulose und ihre Folgeprodukte zeichnen sich durch hohe Ausbeute, stabile Leistung und Recyclingfähigkeit aus. Mittels Schicht-für-Schicht-Selbstassemblierung, Phaseninversionsverfahren, Elektrospinnverfahren und anderer Methoden lassen sich Membranmaterialien mit exzellenter Trennleistung herstellen. Sie finden breite Anwendung in der Membrantechnologie.
4. Bausektor
Celluloseether besitzen eine hohe thermisch reversible Gelstärke und eignen sich daher als Zusatzstoffe in Baukomponenten, wie beispielsweise zementbasierten Fliesenkleberzusätzen.
5. Luft- und Raumfahrt, Fahrzeuge mit neuer Energie und High-End-Elektronikgeräte
Funktionelle optoelektronische Materialien auf Zellulosebasis können in der Luft- und Raumfahrt, in Fahrzeugen mit alternativen Antrieben und in High-End-Elektronikgeräten eingesetzt werden.
Veröffentlichungsdatum: 25. April 2024