доклад Целлюлоза(органика)

Целлюлоза в настоящее время является одним из наиболее ценных сырьевых материалов природного происхождения в промышленности. Из нее можно изготовить пластмассу и различные материалы, полезные в быту.

Первым обнаружил и описал целлюлозу химик из Франции - Ансельм Пайен в 1838 году. Открытие Пейна стимулировало актив­ные поиски способов и принципов перера­ботки целлюлозы. Сегодня в мировой химико-промышлен­ной структуре самые крупные производ­ства— целлюлозные.

Целлюлоза - это линейный полимер растительного происхождения, неразветвленный полисахарид, входящий в состав пищевых волокон. Она не имеет ни цвета, ни запаха, также обладает плохой растворимостью в органических растворителях и в воде. Добывать ее можно практически из любых растений. Например, из хлопка, камыша, травы, осины, березы, сосны или ели.

Эфир целлюлозы универсальная и широко используемая добавка в различных отраслях промышленности, включая строительство, фармацевтику, средства личной гигиены, продукты питания и многое другое. Эфир целлюлозы производится путем модификации молекулы целлюлозы посредством химических реакций, что приводит к улучшению свойств и функциональных возможностей, что делает его пригодным для широкого спектра применений.

Эфир целлюлозы следующими ценными свойствами:

Растворимость в воде. Эфир целлюлозы обычно растворим в воде, что позволяет легко включать в различные составы.Он образует прозрачные и стабильные растворы в воде, обеспечивая превосходные загущающие и стабилизирующие свойства.

Модификация реологии. Одним из ключевых преимуществ эфира целлюлозы является его способность изменять текучесть и вязкость жидкостей. Он может действовать как загуститель, обеспечивая улучшенную консистенцию, текстуру и стабильность продуктов.Регулируя дозировку эфира целлюлозы, можно добиться широкого диапазона вязкостей: от маловязких жидкостей до высоковязких гелей

Формирование пленки. Эфир целлюлозы может образовывать пленки при высыхании раствора. Эти пленки прозрачны, гибки и обладают хорошей прочностью на разрыв. Их можно использовать в качестве защитных покрытий.

Удержание воды. Эфир целлюлозы обладает превосходными водоудерживающими свойствами.

Адгезия и связывание. Эфир целлюлозы обладает адгезионными свойствами, что делает его полезным в качестве связующего вещества в

различных областях применения. Он может способствовать адгезии между различными материалами или действовать как связующий агент в таблетках, гранулах или порошкообразных составах.

Химическая стабильность. Эфир целлюлозы устойчив к гидролизу при нормальных условиях, обеспечивая стабильность и эффективность в широком диапазоне уровней рН. Это делает его пригодным для использования в кислой, щелочной или нейтральной среде.

Термическая стабильность. Эфир целлюлозы обладает хорошей термической стабильностью, что позволяет ему сохранять свои свойства в

широком диапазоне температур. Это делает его подходящим для применений, связанных с процессами нагрева или охлаждения.

Как уже говорилось ранее, у эфиров целлюлозы множество применений. Однако мы рассмотрим только, те что используются в упаковках.

Бензилцеллюлоза

В настоящее время производство этого продукта уменьшается, так как он не считается экологически безопасным. Это волокнистый продукт, растворимый в воде, применяется для придания бумаге прочности в сухом и влажном состоянии. На волокне удерживается плохо, поэтому предпочтительнее наносить с поверхности.

Нитрат целлюлозы

Нитроцеллюлоза - легковоспламеняющееся соединение, образующееся при нитровании целлюлозы под воздействием смеси азотной и серной кислот. Внешне представляет из себя волокнистую рыхлую масса белого цвета

Нитроцеллюлозу используют для создания пластмассы, краски, лаки, также используют в качестве замены пороху. Пластмассы, изготовленные из нитроцеллюлозы обладают высокой ударопрочностью, но плохой термостойкостью, не устойчивы к разбавленным кислотам и основаниям, но не растворимы в воде и неполярных растворителях.

Ксантогенат целлюлозы (целлофан)

Это эфир получают от взаимодействия целлюлозы и дитиоугольной кислоты. У образующейся целлофановой пленки очень низкая газопроницаемость, а также она устойчива к жирам. Одним из её недостатков является слишком большая гигроскопичность и способность при погружении в воду набухать. В связи с этим для повышения ее влагостойкости и улучшения её эксплуатационных свойств, используют покрытие лаком. В качестве лака используют другие эфиры целлюлозы, а также винилацетат и поливинилхлорид.

Диацетат целлюлозы

Диацетат целлюлозы используется в виде пленочных материалов и потребительской тары различных типоразмеров, пригодные для упаковки широкого ассортимента пищевых продуктов.

Пленки на основе диацетат целлюлозы обладают уникальным комплексом свойств: они прочны, жиростойки, устойчивы к действию высоких и низких температур, высокопрозрачны, имеют блеск, воспринимают печать и легко окрашиваются, обладают высокими барьерными свойствами по отношению к газам и парам.

Метилцеллюлоза

Метилцеллюлозу получают от реакции целлюлозы и метилового спирта. Метилцеллюлоза представляет собой белый или слегка желтоватый порошкообразный, гранулированный или волокнистый продукт без запаха и вкуса, слабо гигроскопичен и может храниться в течение долгого времени, устойчив к различным химическим реагентам, обладает биологической устойчивостью, нетоксичн.

Если в течении непродолжительного времени дать метилцеллюлозе намокнуть и перемешивают до получения однородного раствора, то после высыхании растворы метилцеллюлозы образуют прозрачную бесцветную высокопрочную пленку без запаха и вкуса, стойкую к воздействию бактерий и плесени, органическим растворителям, жирам, маслам.

В фармацевтической практике метилцеллюлозу обычно используют в качестве эмульгатора, загустителя и стабилизатора мазей и линиментов, но также используют для покрытия таблеток.

Карбоксиметилцеллюлоза

Карбоксиметилцеллюлоза является эфиром целлюлозы и монохлоруксусной кислоты. Этот эфир представляет собой белый или слегка желтоватый аморфный порошок или волокнистый продукт без запаха и вкуса, нетоксичен, в воде набухает, обладает разрыхляющими свойствами и используется в производстве таблетированных лекарственных форм как вспомогательное вещество, улучшающее распадаемость таблеток при применении. В фармацевтической практике применяется также в качестве загустителя, эмульгатора, пленочного покрытия.

На сегодняшний день целлюлоза и ее эфиры повсеместно используются в качестве упаковочных материалов. Помимо этого эфиры целлюлозы нашли применение во многих отраслях.

Особую ценность эфиры целлюлозы имеют в фармацевтике из-за способности локализовать всасывание и действие лекарственных веществ и избежать разрушительного действия рН среды и ферментов на лекарственный препарат, а также отрицательного воздействия действующего вещества на слизистую оболочку ЖКТ.