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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:38 发布时间:2022-04-11

纤维素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。它具有生物相容性好、可再生和生物降解等优点。通过光合作用,植物每年可合成数亿吨纤维素。
纤维素的应用前景。
由于其自身的物理化学性质,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。
纤维素衍生物是由纤维素聚合物中的羟基和化学试剂酯化或醚化反应产生的。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。
图片来源:北京纤维素及其衍生材料工程技术研究中心。
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。纤维素醚是一种纤维素衍生物,应用广泛,产量大,研究价值高。其用途涉及工业、农业、日常化工、环保、航空航天、国防等领域。
实际应用的纤维素醚有: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.医学领域。
纤维素醚、酯衍生物,广泛应用于增稠、赋形、缓释、控释、成膜等。
2.涂料领域。
纤维素酯在涂料应用中起着非常重要的作用。纤维素酯用于粘合剂、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。分离性能优异的膜材料可通过层层自组装、相转换法和静电纺丝技术制备,广泛应用于膜技术领域。
4.建筑领域。
纤维素醚具有高热可逆凝胶强度,可作为水泥基瓷砖胶粘剂等建筑成分的添加剂。
5.航空航天、新能源汽车和高端电子设备。
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,纤维素仍存在一些固有的缺点。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,这极大地限制了纤维素材料的开发和使用。例如,普通溶剂的溶解性差,缺乏热塑性、高亲水性和性。
因此,新型纤维素衍生材料的设计和建设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。
参考内容:北京纤维素及衍生材料工程技术研究中心官网信息。