セルロースは、グルコースからなる高分子多糖であり、緑の植物や海洋生物に大量に存在します。 これは、自然界で最も広く分布し、最大の天然ポリマー材料です。 それは良好な生体適合性、再生可能および生分解性および他の利点を有する。 光合成によって、植物は毎年何億トンものセルロースを合成することができます。
従来のセルロースは、独自の物理的および化学的特性のために広く使用されてきましたが、天然ポリマー材料のセルロースは、加工および改造後にさまざまな機能特性を持ち、さまざまな産業のさまざまなニーズを満たすことができます。 セルロース機能性材料の機能利用は、ポリマー材料の自然な発展の傾向と研究のホットスポットになっています。
セルロース誘導体は、化学試薬を使用したセルロースポリマーのヒドロキシル基のエステル化またはエーテル化によって生成されます。 反応生成物の構造特性によれば、セルロース誘導体は、セルロースエーテル、セルロースエステル、およびセルロースエーテルエステルの3つのカテゴリーに分けることができる。
セルロースエーテルは、特定の条件下でアルカリセルロースとエーテル化剤との反応によって形成される一連のセルロース誘導体の総称です。 セルロースエーテルは、さまざまなタイプ、幅広い応用分野、大量生産量、高い研究価値を持つセルロース誘導体の一種です。 その応用には、産業、農業、日常の化学産業、環境保護、航空宇宙、国防などの多くの分野が含まれます。
実際に商業的に使用されているセルロースエーテルは、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、シアノエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースセルロースなどです。
セルロースエステルは、国防、化学産業、生物学、医学、建設、さらには航空宇宙の分野で広く使用されています。
実際に商業的に使用されているセルロースエステルは、硝酸セルロース、酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、キサントセルロースです。
セルロースエーテルエステルは、エステル − エーテル混合誘導体である。
セルロースエーテルおよびエステル誘導体は、増粘、励起剤、持続放出、制御放出、フィルム形成およびその他の目的のために医学で広く使用されています。
セルロースエステルは、コーティング用途において非常に重要な役割を果たす。 セルロースエステルは、多くの優れた特性を持つコーティングを提供するために、バインダー、修飾樹脂、またはプレフィルム材料に使用されます。
セルロースおよび派生物材料は、大きな出力、安定した性能、およびリサイクル性の利点を有する。 層ごとの自己組織化、相反転法、エレクトロスピニング技術などにより、優れた分離性能を備えた膜材料を準備できます。 広く使用されている膜技術の分野で。
セルロースエーテルは、熱可逆性のゲル強度が高いため、セメントベースのタイル接着剤添加剤などの建設部品の添加剤として有用です。
セルロースベースの機能的なオプトエレクトロニクス材料は、航空宇宙、新エネルギー車、ハイエンドの電子機器に使用できます。
セルロース応用における問題と解決策
現在、セルロースにはまだいくつかの固有の欠点があります。 その凝集構造の特性のために、セルロースは溶融することができず、従来の溶媒に溶解することが困難であり、セルロース材料の開発および利用を大きく制限する。 一般的な溶媒への溶解性の低下、熱可塑性の欠如、高い親水性および抗菌特性の欠如など。