Mae cellwlos polyanionig (PAC) yn ddeilliad seliwlos wedi'i addasu a ddefnyddir yn helaeth mewn amrywiol gymwysiadau diwydiannol.Mae'r polymer amlbwrpas hwn yn deillio o seliwlos, polysacarid naturiol a geir mewn cellfuriau planhigion.Mae addasu yn golygu cyflwyno grwpiau anionig ar asgwrn cefn y seliwlos, a thrwy hynny gynyddu hydoddedd dŵr a gwella priodweddau rheolegol.Mae gan y PAC dilynol eiddo unigryw sy'n ei gwneud yn werthfawr yn y diwydiant olew a nwy, cynhyrchu bwyd, fferyllol, a mwy.
Mae cellwlos yn bolymer llinol sy'n cynnwys unedau glwcos ailadroddus wedi'u cysylltu â bondiau β-1,4-glycosidig.Mae'n doreithiog o ran ei natur ac mae'n elfen strwythurol o waliau celloedd planhigion.Fodd bynnag, mae gan seliwlos naturiol hydoddedd cyfyngedig mewn dŵr oherwydd ei fondiau hydrogen rhyngfoleciwlaidd cryf.Er mwyn goresgyn y cyfyngiad hwn, cafodd cellwlos polyanionig ei syntheseiddio trwy gyfres o addasiadau cemegol.
Mae dull cyffredin ar gyfer cynhyrchu PAC yn cynnwys etherification neu adweithiau esterification.Yn ystod y prosesau hyn, cyflwynir grwpiau anionig, megis grwpiau carboxylate neu sulfonate, i'r cadwyni cellwlos.Mae hyn yn rhoi gwefr negyddol i'r polymer, gan ei wneud yn hydawdd mewn dŵr a rhoi priodweddau unigryw iddo.Gellir addasu graddau'r amnewid neu nifer y grwpiau anionig fesul uned glwcos i deilwra priodweddau'r PAC canlyniadol i fodloni gofynion cais penodol.
Mae un o brif gymwysiadau PAC yn y diwydiant olew a nwy, lle caiff ei ddefnyddio fel ychwanegyn allweddol mewn hylifau drilio.Mae hylifau drilio, a elwir hefyd yn fwd, yn chwarae amrywiaeth o rolau allweddol ym mhroses drilio ffynhonnau olew a nwy, gan gynnwys oeri'r darn dril, cludo toriadau i'r wyneb, a chynnal sefydlogrwydd tyllu'r ffynnon.Mae ychwanegu PAC at hylifau drilio yn rheoli ei briodweddau rheolegol, megis gludedd a cholli hylif.Mae'n gweithredu fel tackifier, gan atal solidau rhag setlo a sicrhau ataliad effeithlon yn yr hylif.
Gellir mireinio priodweddau rheolegol PAC i gyflawni'r cydbwysedd dymunol rhwng gludedd a rheoli colli hylif.Mae hyn yn arbennig o bwysig ar gyfer gweithrediadau drilio o dan amodau gwahanol, megis gwahanol ffurfiannau a thymheredd.Mae hydoddedd dŵr PAC hefyd yn ei gwneud hi'n hawdd ei gymysgu â hylifau drilio, ac mae ei sefydlogrwydd ar draws ystod o amodau pH yn gwella ei ddefnyddioldeb yn y maes ymhellach.
Yn ogystal â'i rôl mewn hylifau drilio, defnyddir PAC mewn amrywiaeth o gymwysiadau eraill.Yn y diwydiant bwyd, fe'i defnyddir fel trwchwr a sefydlogwr mewn cynhyrchion fel dresin salad, sawsiau a chynhyrchion llaeth.Mae ei allu i wella gludedd a rheoli gwead yn ei wneud yn werthfawr mewn fformwleiddiadau lle mae'r priodweddau hyn yn hollbwysig.
Mae'r diwydiant fferyllol hefyd yn defnyddio PACs fel excipients mewn fformwleiddiadau cyffuriau.Gellir ei gynnwys mewn haenau tabledi a fformiwleiddiadau rhyddhau rheoledig i fodiwleiddio cyfraddau rhyddhau cyffuriau.Mae biocompatibility a gwenwyndra isel o PAC yn cyfrannu at ei dderbyn mewn ceisiadau fferyllol.
Yn ogystal, mae PAC wedi dod o hyd i gymwysiadau mewn prosesau trin dŵr.Mae ei natur anionig yn caniatáu iddo ryngweithio â gronynnau â gwefr bositif, gan helpu i gael gwared ar amhureddau o ddŵr.Yn yr achos hwn, mae'n gweithredu fel fflocwlant neu geulydd, gan hyrwyddo agregu gronynnau fel eu bod yn haws eu tynnu trwy waddodiad neu hidlo.
Er gwaethaf ei ddefnydd eang, rhaid ystyried materion amgylcheddol a chynaliadwyedd posibl sy'n gysylltiedig â chynhyrchu a gwaredu PAC.Mae ymchwilwyr a diwydiant yn archwilio cemeg gwyrdd a ffynonellau amgen o seliwlos yn barhaus i fynd i'r afael â'r materion hyn.
Mae cellwlos polyanionig yn enghraifft ragorol o sut y gall addasu cemegol drawsnewid polymerau naturiol yn ddeunyddiau amlswyddogaethol gydag amrywiaeth o gymwysiadau.Mae ei rôl mewn diwydiannau fel olew a nwy, bwyd a fferyllol yn amlygu ei hyblygrwydd a phwysigrwydd parhaus deilliadau seliwlos mewn prosesau gweithgynhyrchu modern.Wrth i dechnoleg ddatblygu a'r angen am atebion cynaliadwy dyfu, mae'r chwilio am ddulliau cynhyrchu PAC sy'n gyfeillgar i'r amgylchedd a'i gymwysiadau yn debygol o barhau i ddatblygu.
Amser postio: Rhagfyr 19-2023