Over cellulose
Cellulose is een macromoleculair polysaccharide dat is opgebouwd uit glucose. Het komt in grote hoeveelheden voor in groene planten en mariene organismen. Het is het meest wijdverspreide en grootste natuurlijke polymeermateriaal in de natuur. Het heeft een goede biocompatibiliteit, is hernieuwbaar en biologisch afbreekbaar en biedt nog andere voordelen. Door middel van fotosynthese kunnen planten jaarlijks honderden miljoenen tonnen cellulose produceren.
Toekomstperspectieven van cellulose
Traditionele cellulose kent een beperkt gebruik vanwege haar fysische en chemische eigenschappen, terwijl natuurlijk polymeer cellulose na bewerking en modificatie verschillende functionele eigenschappen bezit die aan de uiteenlopende behoeften van diverse industrieën kunnen voldoen. Het functioneel benutten van cellulose is uitgegroeid tot een natuurlijke ontwikkelingstrend en een belangrijk onderzoeksthema binnen de polymeermaterialen.
Cellulosederivaten worden geproduceerd door verestering of verethering van hydroxylgroepen in cellulosepolymeren met chemische reagentia. Op basis van de structurele kenmerken van de reactieproducten kunnen cellulosederivaten worden onderverdeeld in drie categorieën: cellulose-ethers, cellulose-esters en cellulose-ether-esters.
1. Cellulose-ether
Cellulose-ether is een algemene term voor een reeks cellulosederivaten die ontstaan door de reactie van alkalicellulose met een etherificatiemiddel onder bepaalde omstandigheden. Cellulose-ether is een soort cellulosederivaat met diverse typen, brede toepassingsgebieden, een grote productieomvang en een hoge onderzoekswaarde. Het wordt toegepast in vele sectoren, zoals de industrie, landbouw, de dagelijkse chemische industrie, milieubescherming, ruimtevaart en defensie.
De cellulose-ethers die daadwerkelijk commercieel worden gebruikt, zijn: methylcellulose, carboxymethylcellulose, ethylcellulose, hydroxyethylcellulose, cyanoethylcellulose, hydroxypropylcellulose en hydroxypropylmethylcellulose, enzovoort.
2. Cellulose-ester
Cellulose-esters worden veelvuldig gebruikt in de nationale defensie, de chemische industrie, de biologie, de geneeskunde, de bouw en zelfs de ruimtevaart.
De cellulose-esters die daadwerkelijk commercieel worden gebruikt, zijn: cellulosenitraat, celluloseacetaat, celluloseacetaatbutyraat en cellulosexanthaat.
3. Cellulose-etherester
Cellulose-etheresters zijn gemengde ester-etherderivaten.
Toepassingsgebied:
1. Farmaceutische sector
Cellulose-ether- en -esterderivaten worden in de geneeskunde veelvuldig gebruikt voor verdikking, als hulpstof, voor vertraagde afgifte, gecontroleerde afgifte, filmvorming en andere doeleinden.
2. Coatinggebied
Cellulose-esters spelen een zeer belangrijke rol in coatingtoepassingen.Cellulose-estersworden gebruikt in bindmiddelen, gemodificeerde harsen of prefilmmaterialen om coatings te creëren met vele uitstekende eigenschappen.
3. Vakgebied membraantechnologie
Cellulose en daarvan afgeleide materialen hebben als voordelen een hoge opbrengst, stabiele prestaties en recyclebaarheid. Door middel van laag-voor-laag zelfassemblage, de fase-inversiemethode, elektrospintechnologie en andere methoden kunnen membraanmaterialen met uitstekende scheidingseigenschappen worden geproduceerd. Deze materialen worden veelvuldig gebruikt in de membraantechnologie.
4. Bouwsector
Cellulose-ethers hebben een hoge thermisch omkeerbare gelsterkte en zijn daarom nuttig als additieven in bouwcomponenten, zoals bijvoorbeeld in cementgebonden tegellijmadditieven.
5. Lucht- en ruimtevaart, nieuwe energievoertuigen en hoogwaardige elektronische apparaten
Op cellulose gebaseerde functionele opto-elektronische materialen kunnen worden gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, elektrische voertuigen en hoogwaardige elektronische apparaten.
Geplaatst op: 25 april 2024