La Celulosa es un polisacárido macromolecular compuesto de glucosa, que existe en grandes cantidades en plantas verdes y organismos marinos. Es el material de polímero natural más ampliamente distribuido y más grande en la naturaleza. Tiene buena biocompatibilidad, renovable y biodegradable y otras ventajas. A través de la fotosíntesis, las plantas pueden sintetizar cientos de millones de toneladas de celulosa cada año.
La celulosa tradicional ha sido ampliamente utilizada debido a sus propias propiedades físicas y químicas, mientras que la celulosa material polímero natural tiene diferentes propiedades funcionales después del procesamiento y la modificación, que puede satisfacer las diferentes necesidades de diversas industrias. La utilización funcional de materiales funcionales de celulosa se ha convertido en una tendencia de desarrollo natural y puntos calientes de investigación de materiales poliméricos.
Los derivados de celulosa se producen por esterificación o eterificación de grupos hidroxilo en polímeros de celulosa con reactivos químicos. De acuerdo con las características estructurales de los productos de reacción, los derivados de celulosa se pueden dividir en tres categorías: éteres de celulosa, ésteres de celulosa y ésteres de éter de celulosa.
El Éter de celulosa es un término general para una serie de derivados de celulosa formados por la reacción de celulosa alcalina y agente eterificante bajo ciertas condiciones. El Éter de celulosa es un tipo de derivado de celulosa con varios tipos, amplios campos de aplicación, gran volumen de producción y alto valor de investigación. Su aplicación involucra muchos campos como la industria, la agricultura, la industria química diaria, la protección del medio ambiente, la industria aeroespacial y la defensa nacional.
Los éteres de celulosa que se usan comercialmente son: metil celulosa, Carboximetil celulosa, etil celulosa, Hidroxietil celulosa, cianoetil celulosa, hidroxipropil celulosa e metilcelulosa hidroxipropil celulosa, etc.
Los ésteres de celulosa son ampliamente utilizados en los campos de la Defensa Nacional, industria química, biología, medicina, construcción e incluso aeroespacial.
Los ésteres de celulosa que se utilizan comercialmente son: nitrato de celulosa, acetato de celulosa, butirato de acetato de celulosa y xantato de celulosa.
Los ésteres de éter de celulosa son derivados mixtos de éster-éter.
Los derivados de éster y éter de celulosa se utilizan ampliamente en medicina para espesamiento, excipiente, liberación sostenida, liberación controlada, formación de película y otros fines.
Los ésteres de celulosa juegan un papel muy importante en las aplicaciones de recubrimiento. Los ésteres de celulosa se utilizan en aglutinantes, resinas modificadas o materiales de prepelícula para proporcionar revestimientos con muchas propiedades excelentes.
Los materiales de celulosa y derivados tienen las ventajas de gran producción, rendimiento estable y reciclabilidad. A través del autoensamblaje capa por capa, el método de inversión de fase, la tecnología de Electrohilado y otros medios, se pueden preparar materiales de membrana con un excelente rendimiento de separación. En el campo de la tecnología de membrana ampliamente utilizada.
Los éteres de celulosa tienen una alta resistencia de gel térmicamente reversible y, por lo tanto, son útiles como aditivos en componentes de construcción, tales como aditivos adhesivos para azulejos a base de cemento.
Los materiales optoelectrónicos funcionales basados en celulosa se pueden utilizar en la industria aeroespacial, vehículos de nueva energía y dispositivos electrónicos de alta gama.
Problemas y soluciones en la aplicación de celulosa
En la actualidad, la celulosa todavía tiene algunas deficiencias inherentes. Debido a las características de su estructura agregada, la celulosa no se puede fundir y es difícil de disolver en disolventes convencionales, lo que limita en gran medida el desarrollo y la utilización de materiales de celulosa. Como la baja solubilidad en disolventes comunes, la falta de termoplasticidad, la alta hidrofilia y la falta de propiedades antibacterianas.