Полианионды целлюлоза (PAC) - өсімдіктердің жасуша қабырғаларында кездесетін табиғи полимер болып табылатын целлюлозаның химиялық түрлендірілген туындысы.Целлюлоза бір-бірімен бета-1,4-гликозидтік байланыстармен байланысқан, ұзын тізбектер құрайтын қайталанатын глюкоза бірліктерінен тұрады.Бұл жер бетіндегі ең көп таралған органикалық қосылыстардың бірі және өсімдіктерде құрылымдық компонент ретінде қызмет етеді.Полианионды целлюлоза целлюлозадан анионды топтарды целлюлоза магистраліне енгізетін бірқатар химиялық реакциялар арқылы синтезделеді.Бұл анионды топтар PAC-ға оның бірегей қасиеттерін береді және оны әртүрлі өнеркәсіптік қолданбаларда құнды етеді.
1. Химиялық құрылымы және синтезі:
Полианионды целлюлоза целлюлозаның эфирленуі немесе эфирленуі арқылы түзіледі.Этерификация кезінде целлюлоза тізбектеріндегі гидроксил топтары (-OH) эфир топтарымен, әдетте карбоксиметил (-CH2COOH) немесе карбоксиэтил (-CH2CH2COOH) топтарымен алмастырылады.Бұл процесс целлюлоза магистраліне теріс зарядтарды енгізіп, оны суда еритін және жалпы теріс зарядты етеді.Глюкоза бірлігіне шаққандағы алмастырылған гидроксил топтарының орташа санын білдіретін алмастыру дәрежесін (DS) арнайы қолданбалар үшін PAC қасиеттерін бейімдеу үшін басқаруға болады.
2.Қасиеттер:
Суда ерігіштігі: PAC негізгі қасиеттерінің бірі - аниондық топтарды енгізуден туындайтын суда ерігіштігі.Бұл ерігіштік PAC өңдеуді және сулы жүйелерге қосуды жеңілдетеді.
Реологиялық бақылау: PAC сұйықтықтардың реологиялық қасиеттерін өзгерту қабілетімен танымал.Ол тұтқырлықты арттырып, сұйықтық ағынын бақылайтын қалыңдатқыш ретінде әрекет ете алады.Бұл қасиет әсіресе мұнай бұрғылау сияқты салаларда құнды, мұнда PAC ұңғыманың тұрақтылығын сақтау және сұйықтықтың жоғалуын бақылау үшін бұрғылау ерітінділерінде қолданылады.
Сүзуді бақылау: PAC сонымен қатар сүзу процестері кезінде қатты заттардың жоғалуын болдырмауға көмектесетін сүзуді бақылау агенті ретінде жұмыс істей алады.Бұл қасиет тау-кен өндіру және ағынды суларды тазарту сияқты салаларда тиімді.
рН тұрақтылығы: PAC кең рН диапазонында тұрақтылықты көрсетеді, бұл оның әртүрлі қолданбаларда әмбебаптығына ықпал етеді.
Үйлесімділік: PAC өнеркәсіптік процестерде жиі қолданылатын бірқатар басқа химиялық заттармен және қоспалармен үйлесімді.
3. Қолданбалар:
Мұнай және газ өнеркәсібі: PAC мұнай және газ өнеркәсібінде, әсіресе бұрғылау сұйықтықтарында (шламдар) кеңінен қолданылады.Ол бұрғылау жұмыстарын оңтайландыруға және ұңғыманың тұтастығын сақтауға көмектесетін тұтқыр, сұйықтықтың жоғалуын бақылау агенті және тақтатас ингибиторы ретінде қызмет етеді.
Құрылыс: Құрылыс индустриясында PAC цемент ерітінділерінің реологиялық қасиеттерін жақсарту үшін цементтеу қосымшаларында қолданылады.Ол сорғышты жақсартады, сұйықтықтың жоғалуын азайтады және цемент байланысының беріктігін арттырады.
Фармацевтикалық препараттар: PAC фармацевтикалық рецептураларда таблетка өндірісінде байланыстырғыш және сұйық құрамдарда тұтқырлықты модификатор ретінде қолдануды табады.
Тағам және сусындар: тамақ және сусындар өнеркәсібінде PAC түрлі өнімдерде, соның ішінде соустарда, таңғыштарда және сүт өнімдерінде тұрақтандырғыш, қоюлатқыш және эмульгатор ретінде пайдаланылады.
Жеке күтім өнімдері: PAC қалыңдататын және тұрақтандыратын қасиеттері үшін сусабындар, кондиционерлер және лосьондар сияқты жеке күтім өнімдеріне енгізілген.
Суды тазарту: PAC суды тазарту процестерінде судағы суспензия мен органикалық заттарды кетіруге арналған флокулянт және коагулянттық көмек ретінде пайдаланылады.
4. Қоршаған ортаны қорғау ережелері:
PAC өнеркәсіптік қолданбаларда көптеген артықшылықтарды ұсынса да, оны өндіру және пайдалану қоршаған ортаға қатысты мәселелерді тудыруы мүмкін.PAC алу үшін целлюлозаның химиялық модификациясы әдетте реагенттер мен энергияны көп қажет ететін процестерді қолдануды қамтиды.Сонымен қатар, қалдықтарды басқарудың дұрыс тәжірибесі сақталмаса, құрамында PAC бар өнімдерді кәдеге жарату қоршаған ортаның ластануына ықпал етуі мүмкін.Сондықтан PAC синтезінің неғұрлым тұрақты әдістерін әзірлеу және PAC негізіндегі өнімдердің қайта өңделуін немесе биодеградациясын ілгерілету бойынша күш-жігер жүргізілуде.
Полианионды целлюлозаға сұраныс оның жан-жақты қасиеттері мен қолдану аясының кең ауқымына байланысты әртүрлі салаларда өсуді жалғастырады деп күтілуде.Зерттеу күштері PAC өнімділігі мен тұрақтылығын одан әрі арттыруға, синтездің жаңа бағыттарын зерттеуге және экологиялық таза баламаларды әзірлеуге бағытталған.Сонымен қатар, биомедицина және жаңартылатын энергия сияқты дамып келе жатқан салаларда PAC пайдалануға қызығушылық артып келеді.Жалпы алғанда, полианионды целлюлоза қазіргі заманғы өнеркәсіптік процестерде құнды және таптырмас полимер болып қала береді, оның пайдалылығын барынша арттыруға және қоршаған ортаға тигізетін ізін азайтуға бағытталған үздіксіз жетістіктер.
полианионды целлюлоза (PAC) - бұл бірегей қасиеттері бар целлюлозаның химиялық түрлендірілген туындысы, оны өнеркәсіптік қолданудың кең ауқымында құнды етеді.Мұнай бұрғылаудағы сұйықтық қасиеттерін жақсартудан фармацевтикалық құрамдардың өнімділігін жақсартуға дейін PAC көптеген секторларда шешуші рөл атқарады.Дегенмен, кез келген химиялық өнім сияқты, PAC өндірісі мен пайдалануының қоршаған ортаға тигізетін салдарын ескеру және тұрақты шешімдерге ұмтылу қажет.Қиындықтарға қарамастан, үздіксіз зерттеулер мен инновациялар полианионды целлюлозаның мүмкіндіктері мен қолданбалы мүмкіндіктерін кеңейтуді жалғастыруда, бұл оның алдағы жылдар бойы әртүрлі салаларда өзектілігін қамтамасыз етеді.
Хабарлама уақыты: 28 наурыз 2024 ж