Sellüloza efirlərieterləşmə reaksiyaları vasitəsilə müxtəlif funksional qrupların daxil edilməsi ilə əmələ gələn təbii sellüloza əsasında dəyişdirilmiş sellüloza törəmələrinin bir növüdür. Mükəmməl performansı və geniş tətbiqi ilə polimer material növü olan sellüloza efirləri yaxşı həll olma qabiliyyətinə, film əmələ gətirmə xüsusiyyətlərinə, yapışma, qalınlaşdırıcı xüsusiyyətlərinə, su tutma və biouyğunluğa görə tikinti, tibb, qida, kosmetika, neft, kağız istehsalı, tekstil və digər sahələrdə mühüm tətbiqlərə malikdir. Aşağıda onun strukturu, təsnifatı, performansı, hazırlanma üsulu və tətbiqi haqqında ümumi məlumat verilmişdir.
1. Struktur və təsnifat
Sellüloza təbii polimerdir, onun əsas strukturu β-1,4-qlikozid bağları ilə bağlanmış qlükoza vahidlərindən ibarətdir və çoxlu sayda hidroksil qruplarına malikdir. Bu hidroksil qrupları eterləşmə reaksiyalarına meyllidir və müxtəlif əvəzedicilər (məsələn, metil, hidroksipropil, karboksimetil və s.) qələvi şəraitdə selüloz efirlərini əmələ gətirirlər.
Müxtəlif əvəzedicilərə görə selüloz efirləri əsasən aşağıdakı kateqoriyalara bölünə bilər:
Anion selüloz efirləri: qida, tibb və neft qazmalarında geniş istifadə olunan natrium karboksimetil selüloz (CMC-Na) kimi.
Qeyri-ionik selüloz efirləri: metilselüloz (MC), hidroksipropil metilselüloz (HPMC), hidroksietilselüloz (HEC) və s. kimi, əsasən tikinti, tibb, gündəlik kimyəvi maddələr və digər sənaye sahələrində istifadə olunur.
Kationik selüloz efirləri: trimetil ammonium xlorid selüloz kimi, kağız istehsalı əlavələrində, suyun təmizlənməsində və digər sahələrdə istifadə olunur.
2. Performans xüsusiyyətləri
Müxtəlif əvəzedicilərə görə selüloz efirləri özünəməxsus xüsusiyyətlərini göstərir, lakin ümumiyyətlə aşağıdakı üstünlüklərə malikdir:
Yaxşı həllolma: Selüloz efirlərinin çoxu suda və ya üzvi həlledicilərdə həll oluna bilər və sabit kolloidlər və ya məhlullar əmələ gətirir.
Əla qatılaşma və su tutma: məhlulun özlülüyünü əhəmiyyətli dərəcədə artıra bilər, suyun buxarlanmasının qarşısını alır və tikinti məhlulu kimi materiallarda suyun saxlanmasını gücləndirə bilər.
Film əmələ gətirmə xüsusiyyəti: şəffaf və möhkəm bir film meydana gətirə bilər, dərman örtüyü, örtük və s.
Emulsiya və dispersiya: emulsiya sistemində dispers fazanı sabitləşdirir və emulsiyanın dayanıqlığını yaxşılaşdırır.
Biouyğunluq və qeyri-toksiklik: tibb və qida sahələri üçün uyğundur.
3. Hazırlanma üsulu
Sellüloza efirinin hazırlanması ümumiyyətlə aşağıdakı addımları qəbul edir:
Selülozun aktivləşdirilməsi: qələvi sellüloz yaratmaq üçün təbii sellülozu natrium hidroksidlə reaksiyaya salır.
Eterifikasiya reaksiyası: xüsusi reaksiya şəraitində qələvi selüloz və efirləşdirici maddə (məsələn, natrium xloroasetat, metilxlorid, propilen oksid və s.) müxtəlif əvəzediciləri daxil etmək üçün efirləşdirilir.
Neytrallaşdırma və yuyulma: reaksiya nəticəsində yaranan əlavə məhsulları zərərsizləşdirin və çirkləri təmizləmək üçün yuyun.
Qurutma və əzmə: nəhayət, hazır sellüloza efir tozunu əldə edin.
Reaksiya prosesi məhsulun əvəzetmə dərəcəsini (DS) və vahidliyini təmin etmək üçün temperatura, pH dəyərinə və reaksiya müddətinə ciddi şəkildə nəzarət etməlidir.
4. Əsas tətbiq sahələri
Tikinti materialları:Hidroksipropil metilselüloz (HPMC)sement məhlulu, şlak toz, kafel yapışdırıcısı və s. istehsalında geniş istifadə olunur və suyun saxlanması, qalınlaşması, sallanmasının qarşısının alınması və s. rolunu oynayır.
Əczaçılıq sənayesi:Hidroksipropil sellüloza (HPC), hidroksietilselüloz (HEC)və s.-dən yaxşı film əmələ gətirən xüsusiyyətlərə və davamlı buraxılış effektlərinə malik tablet örtükləri, davamlı buraxılan tablet substratları və s. hazırlamaq üçün istifadə olunur.
Qida sənayesi:Karboksimetilselüloz (CMC)qatılaşdırıcı, stabilizator və emulqator kimi istifadə olunur, məsələn, dondurma, souslar, içkilər və s.
Gündəlik kimya sənayesi: məhsulun özlülüyünü və sabitliyini yaxşılaşdırmaq üçün şampun, yuyucu vasitə, dəriyə qulluq məhsulları və s.
Neftin qazılması: CMC və HEC qazma mayelərinin özlülüyünü və sürtkülüyünü artırmaq və əməliyyat səmərəliliyini artırmaq üçün qazma mayesi əlavələri kimi istifadə edilə bilər.
Kağız istehsalı və toxuculuq: möhkəmləndirici, ölçü, yağa davamlılıq və çirklənmə əleyhinə rol oynayır və məhsulların fiziki xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırır.
5. İnkişaf perspektivləri və problemlər
Yaşıl kimya, bərpa olunan qaynaqlar və parçalana bilən materiallarla bağlı dərin araşdırmalarla, təbii mənbələri və ətraf mühitə uyğunluğu səbəbindən sellüloza efirləri getdikcə daha çox diqqət çəkir. Gələcək tədqiqat istiqamətləri əsasən aşağıdakıları əhatə edir:
Ağıllı həssas və bioaktiv materiallar kimi yüksək performanslı, funksionallaşdırılmış selüloz efirləri hazırlayın.
Hazırlıq prosesinin yaşıllaşdırılmasını və avtomatlaşdırılmasını yaxşılaşdırmaq, istehsal enerjisi sərfiyyatını və çirklənməni azaltmaq.
Yeni enerji, ekoloji cəhətdən təmiz materiallar, biotibb və digər sahələrdə tətbiqləri genişləndirin.
Bununla belə, sellüloz efiri hələ də yüksək qiymət, əvəzetmə dərəcəsinə nəzarət etməkdə çətinlik və sintez prosesində partiyadan partiyaya fərqlər kimi problemlərlə üzləşir ki, bu da texnoloji yeniliklər vasitəsilə davamlı olaraq optimallaşdırılmalıdır.
Çoxfunksiyalı təbii polimer törəməsi kimi sellüloza efiri həm ətraf mühitin mühafizəsi, həm də performans üstünlüklərinə malikdir və bir çox sənaye məhsullarında əvəzolunmaz əlavədir. Davamlı inkişafa və yaşıl materiallara vurğu ilə onun tədqiqatı və tətbiqi hələ də geniş inkişaf sahəsinə malikdir. Gələcəkdə, fənlərarası fənlərin inteqrasiyası və yeni texnologiyaların tətbiqi yolu ilə sellüloza efirinin daha yüksək səviyyəli sahələrdə mühüm rol oynaması gözlənilir.
Göndərmə vaxtı: 20 may-2025-ci il