Полианионная цэлюлоза (PAC) - гэта мадыфікаванае вытворнае цэлюлозы, якое шырока выкарыстоўваецца ў розных прамысловых мэтах.Гэты універсальны палімер атрымліваюць з цэлюлозы, натуральнага поліцукрыду, які змяшчаецца ў клеткавых сценках раслін.Мадыфікацыя прадугледжвае ўвядзенне аніённых груп на аснову цэлюлозы, тым самым павялічваючы растваральнасць у вадзе і паляпшаючы рэалагічныя ўласцівасці.Атрыманы PAC валодае унікальнымі ўласцівасцямі, якія робяць яго каштоўным у нафтавай і газавай прамысловасці, харчовай вытворчасці, фармацэўтыцы і г.д.
Цэлюлоза - гэта лінейны палімер, які складаецца з паўтаральных звёнаў глюкозы, звязаных β-1,4-гліказіднымі сувязямі.Яго шмат у прыродзе і з'яўляецца структурным кампанентам клеткавых сценак раслін.Аднак натуральная цэлюлоза мае абмежаваную растваральнасць у вадзе з-за моцных міжмалекулярных вадародных сувязей.Каб пераадолець гэтае абмежаванне, полианионная цэлюлоза была сінтэзавана з дапамогай шэрагу хімічных мадыфікацый.
Агульны метад для вытворчасці PAC ўключае рэакцыі этэрыфікацыі або этэрыфікацыі.Падчас гэтых працэсаў у цэлюлозныя ланцугі ўводзяцца аніёны, такія як карбаксілатныя або сульфанатныя групы.Гэта надае палімеру адмоўны зарад, што робіць яго растваральным у вадзе і надае яму унікальныя ўласцівасці.Ступень замяшчэння або колькасць аніённых груп на адзінку глюкозы можна рэгуляваць, каб адаптаваць уласцівасці атрыманага PAC да патрабаванняў канкрэтнага прымянення.
Адно з асноўных прымянення PAC - нафтавая і газавая прамысловасць, дзе ён выкарыстоўваецца ў якасці ключавой дабаўкі ў буравых растворах.Буравыя растворы, таксама вядомыя як буравыя растворы, адыгрываюць розныя ключавыя ролі ў працэсе бурэння нафтавых і газавых свідравін, уключаючы астуджэнне буравога долота, транспарціроўку шлама на паверхню і падтрыманне стабільнасці ствала свідравіны.Даданне PAC да буравых раствораў кантралюе яго рэалагічныя ўласцівасці, такія як глейкасць і страты вадкасці.Ён дзейнічае як сродак для павышэння клейкасці, прадухіляючы асяданне цвёрдых часціц і забяспечваючы эфектыўную суспензію ў вадкасці.
Рэалагічныя ўласцівасці PAC можна дакладна наладзіць для дасягнення патрэбнага балансу паміж глейкасцю і кантролем страты вадкасці.Гэта асабліва важна для буравых работ у розных умовах, такіх як розныя пласты і тэмпературы.Растваральнасць PAC у вадзе таксама дазваляе лёгка змешваць яго з буравымі растворамі, а яго стабільнасць у розных умовах pH яшчэ больш павышае яго прымяненне ў палявых умовах.
У дадатак да сваёй ролі ў буравых растворах, PAC выкарыстоўваецца ў шэрагу іншых прыкладанняў.У харчовай прамысловасці ён выкарыстоўваецца як загушчальнік і стабілізатар у такіх прадуктах, як запраўкі для салат, соусы і малочныя прадукты.Яго здольнасць павышаць глейкасць і кантраляваць тэкстуру робіць яго каштоўным у складах, дзе гэтыя ўласцівасці важныя.
Фармацэўтычная прамысловасць таксама выкарыстоўвае ПАУ ў якасці дапаможных рэчываў у лекавых прэпаратах.Яго можна ўключаць у склад таблетак і склады з кантраляваным вызваленнем, каб мадуляваць хуткасць вызвалення лекаў.Біясумяшчальнасць і нізкая таксічнасць PAC спрыяюць яго прызнанню ў фармацэўтычных прымяненнях.
Акрамя таго, PAC знайшоў прымяненне ў працэсах ачысткі вады.Яго аніённая прырода дазваляе яму ўзаемадзейнічаць з станоўча зараджанымі часціцамі, дапамагаючы выдаляць прымешкі з вады.У гэтым выпадку ён дзейнічае як флокулянт або каагулянт, спрыяючы агрэгацыі часціц, каб іх лягчэй было выдаліць шляхам адстойвання або фільтрацыі.
Нягледзячы на шырокае выкарыстанне, неабходна ўлічваць магчымыя праблемы навакольнага асяроддзя і ўстойлівага развіцця, звязаныя з вытворчасцю і ўтылізацыяй ПАУ.Даследчыкі і прамысловасць пастаянна вывучаюць зялёную хімію і альтэрнатыўныя крыніцы цэлюлозы для вырашэння гэтых праблем.
Полианионная цэлюлоза з'яўляецца выдатным прыкладам таго, як хімічная мадыфікацыя можа ператварыць прыродныя палімеры ў шматфункцыянальныя матэрыялы з рознымі прымяненнямі.Яго роля ў такіх галінах, як нафтагазавая, харчовая і фармацэўтычная, падкрэслівае яго ўніверсальнасць і нязменную важнасць вытворных цэлюлозы ў сучасных вытворчых працэсах.Па меры развіцця тэхналогій і ўзрастання патрэбы ў ўстойлівых рашэннях пошук экалагічна чыстых метадаў вытворчасці ПАУ і яго прымянення, верагодна, будзе працягвацца.
Час публікацыі: 19 снежня 2023 г